[发明专利]环氧化四取代烯烃的方法

说明书

本发明涉及一种通过使四取代烯烃与由乙酸酐和过氧化氢原位制备的过乙酸在至少一种缓冲剂存在下反应而将四取代烯烃如萜品油烯环氧化成相应的环氧化物如萜品油烯环氧化物的方法。此外，本发明涉及包含过氧化氢和乙酸酐的氧化剂用于原位环氧化四取代烯烃的用途。

本发明涉及一种将四取代烯烃如式(Ia)的萜品油烯环氧化成相应的环氧化物如式(IIa)的萜品油烯环氧化物的方法。

由于其广泛的用途，烯烃的环氧化在工业规模上是重要的。四取代烯烃是许多类化合物，特别是天然产物中的常见结构单元。其相应的环氧化物可用作制备用于各种最终应用如药物、农业和精细化学工业的化合物的中间体。

例如，萜品油烯环氧化物是合成萜品烯-4-醇(一种天然存在于许多精油中的不饱和叔萜烯醇)的有价值的中间体。萜品烯-4-醇可用作合成精油(其复合用作食用香料或香料)中的组分。由于高成本和天然产品供应的不确定性，已开发了萜品烯-4-醇的合成途径，例如从萜品油烯的环氧化出发经由环氧化途径。然而，就环氧化步骤而言仍有改进的余地。

US 3,676,504描述了一种通过使用有机过氧酸如过乙酸、过丙酸或间氯过苯甲酸作为氧化剂，通过环氧化萜品油烯制备萜品油烯环氧化物的方法。示例性的萜品油烯环氧化使用预先形成的40％过乙酸溶液作为氧化剂。已知一些预先形成的，特别是高浓度的过氧酸溶液是不稳定的，并且不能安全地储存或处理。由于过氧酸可由于热或机械应力而在爆炸下自发分解，并且它们的反应通常是高度放热的，因此在反应期间需要特别的安全措施，例如适当的冷却和稀释。这导致低时空产率并且使得该反应不太适合工业规模的制备。所述反应在卤代有机溶剂(即二氯甲烷)中进行。然而，使用该卤代溶剂的缺点是生产废水包含危险的AOX(可吸附的有机卤素化合物)，从环境的观点来看这是不希望的。

US 3,130,207描述了通过使各种烯烃化合物与预先形成的液体脂族过氧酸溶液反应来环氧化所述烯烃化合物的方法，所述液体脂族过氧酸溶液包含液体脂族过氧酸、液体脂族酸、过氧化氢和水的基本平衡的混合物，并加入液体脂肪酸酐以优先与存在于平衡混合物中的过氧化氢反应，从而形成额外的液体脂族过氧酸。示例性的烯烃化合物含有不超过二取代的双键。此外，示例性的环氧化反应使用预先形成的40％过乙酸或过丙酸溶液作为氧化剂和乙酸酐作为液体脂族酸酐。与使用上述预先形成的过氧酸溶液相关的相同缺点同样适用于该方法。此外，不应将酸酐直接加入浓过氧酸混合物中，因为酸酐会与平衡混合物剧烈反应。由于酸酐和过氧化氢之间的反应是放热的，因此建议在加入过氧酸后增量添加酸酐的额外步骤。

Kleschnik W.A.等，Synthesis，第1997卷第7期，1997年7月，第783-786页描述了乙酸酐、Na₂HPO₄和尿素-H₂O₂在二氯甲烷中的混合物在环氧化3-甲基降冰片烯-2-甲酸苄酯(10)以得到2-苄氧基羰基-3-甲基-外-2,3-环氧基降冰片烷(11)中的用途。

Cooper M.S.等，Letters，1990年9月，第533-535页描述了在磷酸氢二钠和二氯甲烷存在下使用尿素-过氧化氢(UHP)与乙酸酐结合来环氧化某些烯烃(例如α-甲基苯乙烯和环己烯)。

如上述环氧化方法中所述的组合使用尿素-过氧化氢(UHP)和羧酸酐如乙酸酐的一个主要缺点在于，可能形成高浓度的高爆炸性二酰基过氧化物。作者不建议使用UHP和羧酸酐(如乙酸酐)的该混合物，除非UHP在氯代溶剂如二氯甲烷中以大过量存在。然而，从经济或环境的观点来看，既不希望大过量的UHP，也不希望卤代溶剂。