專利名稱：一種不對稱合成左旋薄荷醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機化學(xué)不對稱合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以檸檬醛為起始原料經(jīng)三步反應(yīng)合成左旋薄荷醇的方法。
背景技術(shù)：
薄荷醇(亦稱薄荷腦和薄荷素油)具有特殊的芳香、辛辣感和涼感。作為世界上銷量最大的香料之一，薄荷醇被廣泛用于食品工業(yè)、日用精細化工和醫(yī)藥衛(wèi)生等方面。薄荷醇有3個手性中心，共有8種立體異構(gòu)體，其中左旋薄荷醇帶有輕快的甜的刺激氣味有很強的清涼作用；右旋薄荷醇帶有辛辣的刺激氣味，幾乎沒有清涼作用。由于左旋薄荷醇的應(yīng)用價值較高，市場上存在的基本上都是左旋薄荷醇。它廣泛應(yīng)用于香煙、化妝品、牙膏、口香糖、甜食清涼飲料、藥物和涂擦劑中。歷史上薄荷醇大多都是從植物中提取的，產(chǎn)量受季節(jié)、種植面積、自然災(zāi)害等影響。隨著社會的發(fā)展，天然薄荷醇不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的消費需求，因此，開展薄荷醇的合成研究具有較高的研究價值和較好的經(jīng)濟前景。合成薄荷醇方法大概分為以下三種(I)制備消旋薄荷醇，然后進行拆分；(2)用不對稱合成技術(shù)獲得手性源，從而制得薄荷醇；(3)利用天然的手性前體，通過簡單轉(zhuǎn)化獲得左旋薄荷醇，比如用天然的 左旋薄荷酮直接氫化獲得左旋薄荷醇。以下為兩種報道的左旋薄荷醇合成方法。日本高砂公司開發(fā)了一條已工業(yè)化的不對稱合成左旋薄荷醇路線(Tani, K. ; Yamagata, T. ; Akutagawa, S. ; Kumobayashi, H. ; Taketomi, T. ; Takaya, H. ; Miyashita, A. ; Noyori，R. ; Otsuka, S. J. Am. Chem. Soc. 1984，106，5208.)。第一步是月桂烯和二乙基胺基鋰反應(yīng)得到N，N-二乙基香葉基胺。關(guān)鍵的第二步是N，N-二乙基香葉基胺在(S)-BINAP-Rh+型催化劑催化下進行不對稱氫遷移得到右旋香茅醛，后經(jīng)水解、酸催化關(guān)環(huán)和氫化得到左旋薄荷醇。具體合成路線如下
權(quán)利要求
1.一種不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特征在于，以檸檬醛為起始原料，二氫吡啶衍生物為負氫源，并以手性胺作為手性輔劑催化不對稱氫化合成右旋香茅醛，右旋香茅醛經(jīng)路易斯酸催化關(guān)環(huán)合成左旋異胡薄荷醇，左旋異胡薄荷醇再經(jīng)催化氫化最終制得左旋薄荷醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特征在于，包括以下反應(yīng)步驟Cl)不對稱氫化檸檬醛在二氫吡啶衍生物和手性胺輔劑雙催化體系下發(fā)生不對稱氫化反應(yīng)生成右旋香茅醛，反應(yīng)式如下
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特征在于，步驟(I)所述的起始原料檸檬醛為順反異構(gòu)混合體，其中兩種順反異構(gòu)體的比例不定，不需精餾分離得到某種構(gòu)型的純品。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特征在于，步驟(I)所述的手性胺為(R)-2-[雙(4-乙基苯基)]甲基四氫吡咯，其鹽具有以下結(jié)構(gòu)
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特征在于，步驟(I)所述的二氫吡啶衍生物負氫源為2，6- 二甲基-1，4- 二氫吡啶-3，5- 二羧酸二乙酯，其結(jié)構(gòu)如下
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特征在于，步驟(I)所述的不對稱氫化反應(yīng)介質(zhì)為四氫呋喃、氯仿、甲苯、二氯甲烷或二甲苯；所述的不對稱氫化反應(yīng)溫度為-30 100°C ;不對稱氫化反應(yīng)時間為5 48h。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特征在于，步驟(I)所述的手性胺輔劑的催化量為O. 01 10mol% ;所述的二氫吡啶衍生物負氫源的用量為10 800mol%o
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特征在于，步驟(2)所述的關(guān)環(huán)反應(yīng)的介質(zhì)為甲苯、環(huán)己烷、乙酸乙酯或正己燒，溫度為5 10°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特征在于，步驟(2)所述的路易斯酸為溴化鋅、二氧化硅、氯化鋅或氯化鐵。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的不對稱合成左旋薄荷醇的方法，其特征在于，步驟(3)所述的催化氫化反應(yīng)的介質(zhì)為乙醇、甲醇、異丙醇或正丁醇，溫度為-20 120°C，氫氣壓力為 I IOatm0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不對稱合成左旋薄荷醇的方法，該方法以檸檬醛為起始原料，二氫吡啶衍生物為負氫源，并以手性胺作為手性輔劑催化不對稱氫化合成右旋香茅醛，右旋香茅醛經(jīng)路易斯酸催化關(guān)環(huán)合成左旋異胡薄荷醇，左旋異胡薄荷醇再經(jīng)催化氫化最終制得左旋薄荷醇。采用本發(fā)明合成方法合成左旋薄荷醇總收率大于60%,ee值大于90%，具有反應(yīng)條件溫和、合成工藝簡單、催化劑制備簡單且回收方便等特點，適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)左旋薄荷醇。
文檔編號C07C29/17GK103044204SQ20121056824
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者王三永, 李春榮, 王林, 楊定喬 申請人:廣東省食品工業(yè)研究所, 華南師范大學(xué)