[发明专利]一种合成L-薄荷脑的方法

说明书

本发明涉及一种合成L‑薄荷脑的方法，包括以下依次进行的步骤：⑴加成反应；⑵异构化重排反应；⑶不对称氢化反应；⑷水解反应；⑸将所得化合物Ⅳ L‑薄荷脑经过减压蒸馏去除溶剂后得到L‑薄荷脑粗品，再通过重结晶，即得到成品L‑薄荷脑。该发明克服了现有L‑薄荷脑制备方法复杂、需要手性拆分、反应收率低、对环境破坏大的缺点，具有制备方法简单、无需手性拆分步骤、具高反应收率、环境友好的优点。

技术领域

本发明涉及一种合成L-薄荷脑的方法，应用在L-薄荷脑制备领域。

背景技术

天然薄荷脑为无色针状、棱柱状结晶或白色结晶性粉末。其主要来源于唇形科植物,并具有薄荷的特殊香气，可应用于芳香药、调味药及驱风药等。合成薄荷脑在化学上有三种手性中心、八种立体异构体(如图1所示)。但是天然薄荷脑为单一的左旋体,采用化学合成比较困难。

合成薄荷脑的主要原料有薄荷酮、香茅醛、麝香草酚、蒈烯、β-蒎烯、α-水芹烯和β-水芹烯、α-松油烯及异松油烯等,但无论如何合成,一般得到的多是消旋体,产物必须进行光学拆分。合成薄荷脑的方法大概分为以下三种：1、合成消旋的薄荷脑，再进行光学拆分；2、用不对称合成技术获得手性源，从而制得薄荷脑；3、利用天然的手性前体，通过简单转化获得左旋薄荷脑，比如用天然的左旋薄荷酮直接氢化获得左旋薄荷脑。

目前最好的方法是以无旋光活性的月桂烯为原料通过一系列手性合成反应,直接得到左旋薄荷脑,大大省去了拆分的烦恼。合成路线如图2所示。

蒎烯是合成樟脑的主要原料，它是松节油中的主要成份。天然松节油的成份复杂，经过精馏后的重质松节油为倍半萜烯烃和含氧萜类等。残液成份复杂，无法满足下游香料合成产业的需要，导致其市场需求量小、价格低、销售不畅，残液成份甚至被当做锅炉燃料，造成资源的极大浪费。

从松节油残液精馏分离出的L-水芹烯，具有薄荷脑的基本骨架，可以做为合成薄荷脑的原料。1958年，Bain等人提出先用α-水芹烯与氯化氢加成，然后再将制得的氯化物水解成相应的醇，接着经过烯丙醇重排，转化成辣薄荷脑，最后再利用氢化反应，转化为薄荷脑，如图3所示。但该方法得到的为混旋产物，需要进一步光学拆分。

Ohloff等通过优化上述方法，以不稳定的铬酸酯作为氧化剂，将水芹烯氢氯化物氧化为辣薄荷酮，再还原制得薄荷脑，如图4所示。该方法不足之处在于：1、使用重金属做为氧化剂，有毒试剂的使用，限制了产品的使用范围，同时也增加纯化成本。而含铬废水的处理对环境污染非常大，不易处理；2、氢化反应后得到的薄荷脑为多种异构体的混合物，经过光学拆分后，实际有用的异构体收率低，而其他异构体使用价值不高，造成原料浪费严重，生产成本高。

随着对薄荷脑合成方法的不断优化和研究，原美国SCM公司开发出一种新的合成路线。如图5所示，具体步骤为：水芹烯先和氯化氢发生加成反应，然后将得到的中间体在醋酸盐中进行烯丙基重排生成醋酸对孟烯-1-醇酯；该酯再经过水解和氧化生成(-)-胡椒酮；胡椒酮经过氢化反应，最后还原得到薄荷脑。该工艺路线过长，导致收率底。另外，其合成出的薄荷脑也需进行光学拆分才能得到单一构型的化合物。

因此提供一种无需手性拆分、具有高反应收率、所用原料可以重复利用、生产成本低且没有使用到有害物质、同时又无废水产生、对环境友好的合成L-薄荷脑的方法己成为当务之亟。

发明内容

为了克服现有L-薄荷脑制备方法复杂、需要手性拆分、反应收率低、对环境破坏大的缺点，本发明提供一种合成L-薄荷脑的方法，其具有制备方法简单、无需手性拆分步骤、具高反应收率、环境友好的优点。

本发明的技术方案如下：

一种合成L-薄荷脑的方法，包括以下依次进行的步骤：

1)加成反应：采用质量百分比≥85％的L-水芹烯与氢卤酸气体进行加成反应，得到化合物I水芹烯氯化物；