[发明专利]一种土臭素的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化学品合成技术领域，特别是涉及一种适于克级批量生产的土臭素的合成方法。

背景技术

土臭素(Geosmin)也称土腥味素、土臭味素，是一种具有土腥味的天然有机化合物。土臭素具有挥发性，许多微生物在代谢过程中都能产生出这种物质。通常饮用水中的致臭化合物主要由蓝绿藻在生长过程中产生的副产物-土臭素和2-甲基异冰片所引起的，如果饮用水中的土臭素和2-甲基异冰片的质量比达到1×10^-11或更大，人们就能够闻到水发出的发霉气味。由于极其少量的土臭素就能在饮用水中产生异味，因此其在水中的浓度检测与监控一直为人们所重视，这方面的工作需要大量的土臭素样品作为标准品。但是，从自然界中提取土臭素非常困难，因此长期以来，人工方法合成土臭素受到了广泛的关注。已经报道的人工合成土臭素的方法有，以甲基八氢化萘为原料的土臭素合成方法(Marshall et al.，J.Org.Chem.，1968，2593)；使用甲基环己酮和1-氯-3-戊酮为原料合成土臭素的方法(Ayer et al.，Can.J.Chem.，1976，3276)；由4-甲醇基-四氢化萘为原料制备土臭素的方法(Boland et al.，Helv.Chim.Acta，1993，1949)；由S-(+)-carvone为原料制备土臭素的方法(Groot，etal.，Tetrahedron，1992，5497)；使用甲基环己酮为原料制备土臭素的方法(Revial，et al.，Tetrahedron Lett.，1989，4121)等。虽然上述文献提供了人工合成土臭素的一些可能的方法，但多数报道中都需要使用较为昂贵的原料或较危险的反应条件，且有些文章中提到的合成方法细节叙述非常模糊，从而导致其无法重复。另外，目前所有已报道的土臭素合成方法中，总体收率都很低，因而仅适用于小规模毫克级制备，而无法进行较大规模的批量合成，因此，高产率的土臭素的克级批量合成已成为目前相关行业的瓶颈。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够在保证产品纯度和产率的前提下适于克级批量合成的土臭素的合成方法。

为了达到上述目的，本发明提供的土臭素的合成方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)将作为原料的2，6-二甲基环己酮加入到容器中，然后在室温下依次加入作为溶剂的甲苯，作为催化剂的四氯化钛和作为反应原料的(R)-α-萘乙胺，之后在搅拌下将上述反应液加热回流12～48小时，停止搅拌，将甲苯蒸出而得到粗品，粗品经过减压蒸馏得到2，6-二甲基环己亚胺，即中间体1；

2)将上述中间体1与丁烯酮在室温下混合，然后将上述反应液在室温下搅拌48～72小时，得到中间体2；

3)将上述中间体2与三氟乙酸在室温下混合，然后将上述反应液在室温下搅拌1～2小时，加入乙酸乙酯稀释，所得溶液用饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤至水相呈中性，水相丢弃，有机相用无水硫酸钠干燥。将上述有机相浓缩干并减压蒸馏纯化而得到中间体3；

4)将上述中间体3与甲醇和甲醇钠在室温下混合，然后将上述反应液在回流状态下搅拌5～10小时，降温至室温，将反应液浓缩干而得到粗品，将粗品经过减压蒸馏纯化而得到中间体4；

5)将上述中间体4与丙酮在室温下混合，将反应体系降温至-5℃，在-5℃下分批加入二甲基二氧杂环丙烷，之后将上述反应液在-5℃下搅拌10～12小时，然后自然升温至室温，将反应液过滤，将滤液浓缩干而得到粗品，将粗品用硅胶柱色谱纯化得到中间体5；

6)将上述中间体5与异丙醇在室温下混合，将反应液降温至零摄氏度，在零摄氏度下分批加入硼氢化钠，将上述反应液在零摄氏度下搅拌5～10小时，自然升温至室温，将反应液过滤，将滤液浓缩干而得到粗品，将粗品用硅胶柱色谱纯化得到中间体6；

7)将上述中间体6与二氯甲烷和吡啶在室温下混合，将反应体系降温至零摄氏度，在零摄氏度下滴入甲磺酰氯，将上述反应液在零摄氏度下搅拌3～5小时，自然升温至室温，在室温下搅拌3～5小时，将反应液用乙酸乙酯稀释，溶液用水洗涤，水相丢弃，有机相浓缩干而得到中间体7；

8)将上述中间体7与四氢呋喃在室温下混合，并在室温下加入氢化铝锂，将反应体系升温至回流，将上述反应液在回流温度下搅拌10～15小时，然后降温至室温，将反应液用乙酸乙酯稀释，溶液用水洗涤，水相丢弃，有机相浓缩干而得到土臭素粗品，最后将粗品经过硅胶柱色谱纯化而得到土臭素。