[发明专利]一种制备R-香茅醛的方法

说明书

本发明提供一种制备R‑香茅醛的方法。包括以下步骤：(1)柠檬醛与氮杂环苯基手性砌块合成含有顺反异构体的手性不饱和化合物；(2)手性不饱和化合物在低温下结晶分离，得到顺式异构体和反式异构体；(3)顺式异构体在R,R‑型手性金属催化剂作用下进行不对称氢化制备R‑型手性饱和化合物；和/或，反式异构体在S,S‑型手性金属催化剂作用下进行不对称氢化制备R‑型手性饱和化合物；(4)R‑型手性饱和化合物发生水解反应得到R‑香茅醛。本发明所用柠檬醛无需进行预处理分离，合成路线总收率高，氮杂环苯基手性砌块和手性金属催化剂的协同作用使产品选择性极高，缩合及水解反应过程原子利用率高，适于手性香茅醛的工业化生产。

技术领域

本发明属于香精香料领域，具体涉及到一种制备手性香茅醛的方法，特别是R-香茅醛的方法。

背景技术

香茅醛，学名3,7-二甲基-6-辛烯醛，分子式C₁₀H₁₈O，是链状的单萜醛。香茅醛天然存在于香茅油和柠檬桉油，具有强烈、新鲜的青柑橘气息，香茅醛可以配制柑橘和樱桃类香精，也用作调制皂用香精，但是这两方面的用量较小；更多的香茅醛被用于合成薄荷醇、薄荷酰胺等凉味剂。因其分子结构中有一个手性中心，香茅醛具有两种光学异构体—(R)-香茅醛和(S)-香茅醛，其中(R)-香茅醛可以用于天然L-薄荷醇的合成，因而具有更高的经济价值。

由于其重要的经济价值，(R)-香茅醛的手性合成很早就引起了人们的关注，经过多年努力，化学家发展了多种(R)-香茅醛的手性合成方法，橙花醛或香叶醛不对称氢化法，即采用手性催化剂对橙花醛或香叶醛进行不对称氢化，从而得到手性香茅醛(J.Mol.Cat.1982,16,51；Helv.Chim.Acta.2001,84,230.)。由于橙花醛和香叶醛是一对双键顺反异构体，采用同一构型的催化剂，二者加氢分别得到(R)-香茅醛和(S)-香茅醛，因此二者的混合物直接氢化得到的是消旋的香茅醛；要选择性的得到(R)-香茅醛，必须以纯净的橙花醛或香叶醛为原料。由于橙花醛和香叶醛物理性质十分相似，沸点仅差1℃左右，化学性质又比较活泼，分离二者得到纯净的橙花醛或香叶醛比较困难，目前大多数使用的精馏方式进行的分离总收率低，进而导致成本昂贵(EP0000315、CN101039894A、CN101675020A、CN101932543A)。

Journal of Molecular Catalysis.16(1982)51-59研究了α,β-不饱和醛的均相催化氢化，并将该方法用于制备光学活性的R-香茅醛。该研究所用催化剂为羰基铑和手性膦的配合物，使用此方法实现了较高的化学选择性，但立体选择性提高有限，并且氢化效率低。WO2009068444公开了使用羰基铑和手性膦的配合物均相催化氢化橙花醛制备光学活性的R-香茅醛，催化剂先经过CO与H₂混合气预制，反应在混有少量CO的H₂中进行。采用此催化剂可有效提高产物化学及立体选择性，但存在氢化效率低的弊端，特别是在高底物/催化剂的条件下，催化剂转化频率明显降低，导致催化剂需要多次循环套用，工艺操作复杂，并且催化剂寿命短，容易发生贵金属偶联失活等缺点。