[发明专利]一种薄荷呋喃的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种薄荷呋喃的合成方法。

技术背景

薄荷呋喃是一种存在于薄荷属植物中的天然稠环和含氧的杂环化合物，作为椒样薄荷油的次要但特征性组分之一，它的特征气味难以被其它化合物代替，因此薄荷呋喃在一些精油的调配和补充调配方面非常重要。它的合成早已引起人们的关注，但目前薄荷呋喃仍是昂贵而不容易得到的。

S.C.Taneja等报道(Indian J.chem.Vol.19B 714，1980)以异胡薄荷酮或胡薄荷酮为起始原料，经卤代(NBS/CCl4或碘)后，在氢氧化钠的甲醇溶液作用下环合得到产物。因为异胡薄荷酮价格昂贵，加上使用NBS的毒性，四氯化碳或碘的使用也使三废较重；总体成本太高；而当使用胡薄荷酮为起始原料时，只有微量的薄荷呋喃生成。

Sadao Tsuboi等报道了一种合成方法(J.org.chem.1980，45，1517)，使用一种甲基取代环己酮的β-羧酸酯为起始原料，使用氢化钠为碱，与2-碘代丙酸乙酯反应得到环己酮的取代二羧酸酯；然后分别在浓盐酸中环合、氢化铝锂还原得到薄荷呋喃。由于原料难得，使用的试剂昂贵，不具有工业价值。

Eastman(J.Am.Chem.Soc.70，621-622，1948)报道，胡薄荷酮在醋酐和硫酸作用下生成环状砜，砜热解(280-290℃)放出二氧化硫得到薄荷呋喃。第一步的收率并未说明；第二步收率57％。因要用到不易得到的胡薄荷酮，而且反应收率不高，又涉及到二氧化硫的排放，实用价值不高。

Bull.Chem.Soc.Japan 523129，1979报道，Toshichika Sato等采用胡薄荷酮与乙二醇为起始原料，经形成缩酮保护羰基，然后采用间氯过氧苯甲酸进行环氧化，再在酸性条件下环合生成薄荷呋喃；胡薄荷酮既不容易得到，间氯过氧苯甲酸价格高，而且各步中间体的分离均用柱层析法，实用价值不高。

USP 4,240,969(1980)，Ho etc.等以异胡薄荷醇为起始原料，经40％的过醋酸在0～25℃反应，以77％的收率得到异胡薄荷醇环氧化物；再在过量吡啶存在下于-40℃的二氯甲烷溶液中，使用氯气作为氧化剂将异胡薄荷醇环氧化物转化成异胡薄荷酮环氧化物；然后在稀的盐酸中脱水环合得到薄荷呋喃。

1989年，他们(syn.Commun.19，831)报道了一种稍加改变的方法，用50％的双氧水代替40％的过醋酸，环氧化过程持续3天，其它条件基本相同。

只是反应过程中使用的50％双氧水和40％过醋酸都是容易引起爆炸的物质，工业上使用有相当的危险性；尤其是使用大量的吡啶及氯气，由于吡啶难以回收利用，加上难闻的气味，会造成严重的三废污染，因此工业上也不容易进行规模化生产。

由于一般的合成方法或者使用价格昂贵的原料，或者使用毒性大的原料、溶剂，或使用危险性大的试剂，或者是使用难以回收利用的物质，使得工业化生产合成过程三废污染严重或具有相当的危险性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有薄荷呋喃合成方法所存在的问题而提供一种原料易得、操作简便且污染较小的薄荷呋喃的合成方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种薄荷呋喃的合成方法，由式I所示的异胡薄荷醇为起始原料，包括下列步骤：

A：环氧化反应：式I所示的异胡薄荷醇在催化剂的作用下，与双氧水反应，得到式II所示的异胡薄荷醇环氧化物；

B：氧化反应：式II所示的异胡薄荷醇环氧化物在酸性介质存在下，经次氯酸盐氧化剂氧化得到式III所示的异胡薄荷酮环氧化物；

C：环合反应：式III所示的异胡薄荷酮环氧化物在酸性介质存在下，经过脱水环合得到式IV所示的目标产物薄荷呋喃；

具体反应式如下：

本发明的起始原料异胡薄荷醇，可由工业上容易得到的合成香茅醛或分离自天然精油的天然香茅醛环合而成。可以选用北京恒业中远化工有限公司出品的异胡薄荷醇，其CAS#7786-67-6，分子式C10H18O，分子量154.25，油状液体。相对密度0.911。沸点91℃(1.60kPa)。折光率1.4720。比旋光度[α]_D²⁵-22.5°(净品)。闪点78℃。

其中步骤A中，所述双氧水的质量百分比浓度为28～50％。优选双氧水的浓度为30％。

其中步骤A中，反应温度为0～50℃。优选反应温度为20～30℃。