[发明专利]一种由甲基庚烯酮合成香叶酸的方法

说明书

本发明提供一种由甲基庚烯酮合成香叶酸的方法，具体为：在路易斯酸催化剂和助催化剂作用下，甲基庚烯酮和乙烯酮缩合得到β‑丙内酯中间体，β‑丙内酯水解、酸化脱水得到香叶酸。本发明合成路线新颖，以大量易得、价格低廉的甲基庚烯酮、乙烯酮为起始原料，经过两步反应合成香叶酸，合成路线简短、收率高，具有较好的成本优势。其次，在水解、脱水反应中，本发明使用强酸型树脂作为催化剂，乙醇‑水等混合液作为溶剂，采用管式反应器，实现了β‑丙内酯连续水解和脱水，反应收率高，催化剂用量少。

技术领域

本发明属于精细化工领域，具体涉及一种以甲基庚烯酮、乙烯酮为原料，经缩合、水解等合成香叶酸的方法。

背景技术

香叶酸又称垅牛儿酸，可以从天然植物中提取得到，具有油脂清香、苹果样的果香，可以用于配制橙子、薄荷、甜瓜等果味香精，广泛用于肥皂、洗涤剂等日化产品中。根据近期研究表明，香叶酸不但可以有效阻断丙烯酰胺生成路径，而且可以促进已生成丙烯酰胺的消解，从而降低油炸食品中丙烯酰胺含量，提升油炸食品的品质。除了上述直接应用，香叶酸还可以作为关键中间体，用于环香叶酸，进而合成名贵香料大马酮。

目前香叶酸的合成方法主要分为两类，一是柠檬醛、香叶醇氧化法，通过氧化将醛、醇转化为羧酸，不发生碳骨架的改变；二是偶联法，通过短链羧酸和相应的试剂偶联，增加碳数，得到香叶酸。

Dalcanale和Montanari等人报道亚氯酸钠选择性氧化醛得到羧酸的方法，亚氯酸钠作为氧化剂，磷酸二氢钠和双氧水作为氧化助剂(E.Dalcanale,F.Montanari.J.Org.Chem.1986,51,567)。Kim等人以香叶醇为原料，先用三氧化硫吡啶氧化得到柠檬醛，再用亚氯酸钠氧化得到香叶酸；第一步收率77％，第二步90％，总收率69％(S.Kim,et al.BioorganicMedicinal Chemistry Letters.2002,12,895.)。Wang等人采用Dess-Martin试剂氧化香叶醇，再用亚氯酸钠氧化得到香叶酸，总体收率82％(M.-A.Wanget al.Journal of Asian Natural Products Research.2013,15,880.)。

另外一种合成方法是采用偶联的方法合成香叶酸。Duchene等人报道钯催化的3-碘代-2-丁烯酸和有机锌试剂偶联，一步反应得到香叶酸，收率85％。(A.Duchene,etal.Tetrahedron Letters.1995,36,2469.)Margarita等人报道了3-甲基-2-丁烯酸和溴代异戊烯的偶联反应，同样得到香叶酸。(P.Margarita at al.Tetrahedron,2003,59,6233.)

综上所述，目前香叶酸的主要合成法是以柠檬醛或香叶醇为原料，通过亚氯酸钠、二氧化锰、氧化银等氧化剂氧化得到，这些氧化剂价格都比较昂贵，而且氧化过程都产生当量的氧化副产废物，难于处理，污染环境。因此，目前急需发展新型、高效的香叶酸合成路线，可以从价格低廉的起始原料出发，简洁、高效、条件温和的合成香叶酸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由甲基庚烯酮合成香叶酸的方法，以廉价易得的甲基庚烯酮、乙烯酮为原料，通过2步反应合成香叶酸的方法，反应方法简单、条件温和，原料廉价易得，具有推广价值。

为实现上述目的和达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案：

一种由甲基庚烯酮合成香叶酸的方法：以甲基庚烯酮、乙烯酮为起始原料，在路易斯酸催化剂催化下，二者发生缩合反应得到β-丙内酯中间体，随后该中间体在酸性树脂催化下水解、脱水得到香叶酸产品。

反应路线示意如下：