[其他]橡苔主香成分的化学合成

说明书

本发明属於有机化学中的碳环合成

橡苔是生长在橡树上的一种寄生地衣，出产在地中海沿岸国家。由于需要量日益增加，天然资源已不能满足需求，所以人们开展了橡苔主香成份的化学合成工作，在西德公开专利2，359，233（1974）中报导了用丙二酸二甲酯做原料，在甲醇钠的甲醇溶液中缩合得到3，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸甲酯，再用N-溴代己内酯胺等试剂使其芳香化，得到橡苔主香成份-3，6-二甲基-β-雷琐酸甲酯。由於丙二酸二甲酯和N-溴代己内酯胺等原料价格昂贵，用N-溴代己内酰胺芳香化，反应的时间长，所以无法降低成本。西德公开专利2，653，177（1978）用了醋酸酐，浓硫酸等廉价试剂使3，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸甲酯芳香化，但是操作方法和处理过程十分繁锁，消耗了大量的溶剂和试剂。将芳香化产物2，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸甲酯（化合物Ⅱ）蒸馏纯化，产率很低。再用对甲苯磺酸使化合物Ⅱ水解，反应时间长达54小时，得到棕色产物，需要用活性碳脱色，不仅难除弃有色物质，而且产率低，只有百分之六十左右。所以产品成本仍然很高，操作也不方便。

为了寻找一条原料廉价，操作简便，生产流程经济合理的橡苔主香成份的合成路线，本发明采用丙二酸二乙酯为原料，在甲醇钠的甲醇溶液中与2-己烯酮-4缩合环化和酯交换反应获得化学结构为：

的3，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸甲酯（化合物Ⅰ）。

在上述缩合反应体系中，所有的酯类化合物同时进行着酯交换反应：丙二酸二乙酯经酯交换生成丙二酸二甲酯，进而缩合得到化合物Ⅰ;而丙二酸二乙酯直接与2-己烯酮-4缩合成3，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸乙酯，也经酯交换为甲酯化合物（Ⅰ），所以甲酯化合物（Ⅰ）成为主要产物，占产物95%以上，5%以下的乙酯产物将在以后的反应中转换为甲酯（Ⅰ）。

化合物（Ⅰ）在醋酸酐和浓硫酸溶液中进行芳香化反应，在反应结束后直接加冷盐水析出固体，得到2，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸甲酯（Ⅱ），化学结构式为：

化合物（Ⅱ）。在甲醇钠的甲醇溶液中，再经酯交换和水解反应，用盐酸酸化，得到化学结构式为：

的产物3，6-二甲基-β-雷琐酸甲酯（Ⅲ）。第一步缩合反应留下的5%以下的乙酯此时经酯交换生成产物（Ⅲ）。

本发明中的缩合环化和酯交换反应的具体步骤是，丙二酸二乙酯加到甲醇钠的甲醇溶液中，再加入2-己烯酮-4，丙二酸二乙酯与2-己烯酮-4的克分子比为1∶0.8-1，加热回流8-10小时，除弃溶剂，加水，用稀盐酸酸化，固体析出，过滤，水洗至中性，干燥得到化合物（Ⅰ）。

本发明中的芳香化反应是使化合物（Ⅰ）在过量的醋酸酐存在下，在氮气流中搅拌，加浓硫酸，化合物（Ⅰ）与浓硫酸的克分子比为1∶1-2，然后在110℃反应1-1.5小时，冷后在冰水浴中搅拌，逐加冷水或冷盐水，此时未反应的醋酐水解，同时有大量固体析出，过滤，水洗净，干燥得到2，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸甲酯（Ⅱ）。如果在芳香化反应中再加入冰醋酸作为溶剂更有利于反应。

将化合物（Ⅱ）置于适量甲醇钠的甲醇溶液中，回流1到2小时进行水解和酯交换。蒸去甲醇，加水溶解，稀盐酸酸化，过滤，水洗，干燥得到产物（Ⅲ）。

H¹NMR，IR，MS谱均证实产物为3，6-二甲基-β-雷琐酸甲酯，评香结果认为香气纯正。

同样，能用本发明的上述方法使丙二酸二乙酯与2-己烯酮-4在丙醇钠的丙醇溶液中缩合和酯交换，合成3，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸丙酯。上述芳香化反应后的冷盐析处理方法也能用于合成2，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸乙酯和丙酯。进而在相应醇钠的相应醇溶液中进行酯交换和水解反应，合成3，6-二甲基-β-雷琐酸乙酯或丙酯。

采用本发明，具有如下优点：（一）用廉价的丙二酸二乙酯做原料，代替单价比乙酯高十来倍的丙二酸二甲酯合成该香料，还将酯交换反应和缩合反应合并在同一体系中进行，简化了生产工艺，使产物的成本大大降低。

（二）使3，6-二甲基-二氢-β-雷琐酸甲酯芳香化时，采用冷冻盐析法，简便有效地将产物分离纯化，并节省了溶剂和试剂。

（三）采用温和的反应条件，使2，4-二乙酰氧基-3，6-二甲基-苯甲酸甲酯（Ⅱ）在甲醇钠的甲醇溶液中回流，得到的产品颜色浅，产率高，重结晶得到白色结晶（其他现有方法得到的产物颜色深，用活性碳等脱色剂很难除弃有色物）。而且反应时间短，1至2小时反应就能结束。