[发明专利]二肟基紫罗兰酮及其制备方法和应用

说明书

技术领域：

本发明涉及一种医药化工中间体，具体是指一种二肟基紫罗兰酮及其制备方法和应用。

背景技术：

4-氧代-β-紫罗兰酮是一种重要的合成香料，也是生产药品、香料、食品添加剂、农业化学品等的重要中间体。在卷烟中能降低焦油和烟碱量，且能弥补香味并能提高烟气质量起到显著地加香效果。同时它也是人工合成类胡萝卜素类化合物的重要中间体，在医药行业应用广泛，具有良好的应用前景；但目前人工合成方法至今未实现工业化生产。在已报道的众多合成方法中，铬盐氧化法污染环境；氯酸钠氧化法条件不宜控制；电解氧化法副产物多，收率低，能耗大；分子氧催化氧化法最环保，最有前途，但是现有工艺收率低、提纯难度大。现有氧化法由于原料、产物、副产物都是高沸点物质，沸点接近，极性相差不大，难以真空精馏或重结晶，因此文献报道一般都采用柱层析分离提纯，难以实现工业化生产。

本发明旨在提供一种二肟基紫罗兰酮，该化合物易于重结晶提纯，其精品进一步水解后即可得到较高纯度的4-氧代-β-紫罗兰酮，便于直接应用或进一步精制为很高纯度的4-氧代-β-紫罗兰酮，为大规模工业化生产提供了可行性。

发明内容：

本发明的第一方面是提供一种新化合物二肟基紫罗兰酮，化学名称为：2-肟基-4-（2,6,6-三甲基-3-肟基-1-环己烯-1-基）-3-丁烯，其结构式如式1所示：

本发明提供的2-肟基-4-（2,6,6-三甲基-3-肟基-1-环己烯-1-基）-3-丁烯，简称二肟基紫罗兰酮，该化合物含有肟基和多共轭双键及独特的芷环结构，作为类胡萝卜素中间体和医药中间体具有良好的应用前景。

本发明的第二方面是提供一种二肟基紫罗兰酮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：β-紫罗兰酮（2）先在催化剂作用下经氧气氧化，再与盐酸羟胺进行肟化反应制备得到目标产物二肟基紫罗兰酮（1）。

涉及的反应方程式如下：

作为进一步的设置：

所述的氧化反应在催化剂作用下催化氧化，所述的催化剂选择NHPI和乙酰丙酮钴，或者选择NHPI和乙酰丙酮铜。其中NHPI的摩尔量为β-紫罗兰酮（2）摩尔量的10%-20%；乙酰丙酮铜或乙酰丙酮钴的摩尔量为β-紫罗兰酮（2）摩尔量的1%-5%。

上述的氧化反应的温度优选为50-80℃，具有更好的收率。

作为优选的是，所述氧化反应完成后，氧化液可不经分离直接进行下步反应。

所述肟化反应优选在乙醇水溶液或甲醇水溶液中进行，水含量一般为0-50%（体积比）。

所述肟化反应，盐酸羟胺的摩尔量为β-紫罗兰酮（2）摩尔量的2.0-2.5倍。

所述肟化反应优选在碱的存在下进行，所述的碱以采用廉价常用的碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、乙醇钠、甲醇钠、乙酸钠、碳酸氢钠等为好，其它碱也可以，并无特殊限制。碱的摩尔用量为β-紫罗兰酮（2）摩尔用量的2.0-2.5倍。

所述肟化反应的温度为50-80℃，一般在醇回流下反应。

所述肟化反应结束后，蒸干溶剂，加入二氯甲烷和水提取，分层，有机层蒸干二氯甲烷后，加入乙酸乙酯重结晶，过滤、烘干得到二肟基紫罗兰酮精品。

本发明的第三方面目的是提供一种二肟基紫罗兰酮在合成4-氧代-β-紫罗兰酮方面的应用，其特征在于：将二肟基紫罗兰酮（1）精品在酸作用下水解，即可制备重要的医药化工中间体4-氧代-β-紫罗兰酮（3），涉及的反应方程式如下：

上述反应制备的的4-氧代-β-紫罗兰酮纯度较高，可直接应用或进一步精制为很高纯度的4-氧代-β-紫罗兰酮。

本发明的有益效果如下：

1、本发明提供的2-肟基-4-（2,6,6-三甲基-3-肟基-1-环己烯-1-基）-3-丁烯，简称二肟基紫罗兰酮，该化合物含有肟基和多共轭双键及独特的芷环结构，作为类胡萝卜素中间体和医药中间体具有良好的应用前景。

2、本发明以β-紫罗兰酮（2）为原料，仅须两步反应即可制备得到二肟基紫罗兰酮（1），工艺路线简捷，操作简单，收率高，成本低，绿色环保，极具工业价值。

3、本发明提供的二肟基紫罗兰酮，具有两个刚性的肟基结构，易于重结晶提纯，

其精品在酸作用下进一步水解后即可得到较高纯度的4-氧代-β-紫罗兰酮，便于直接应用或进一步精制为很高纯度的4-氧代-β-紫罗兰酮，可以克服现有技术存在的缺陷，实现4-氧代-β-紫罗兰酮（3）的批量生产，极具工业化价值。