專利名稱：一種α-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物的制備方法
一種C1-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物的制備方
法本發(fā)明涉及一種a -(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物的制備方法。a-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類化合物是2_甲基_3_呋喃硫醇的重要衍生物，具 有非常獨(dú)特的肉香味特征，與2-甲基-3-呋喃硫醇相比具有更好的穩(wěn)定性。文獻(xiàn)報(bào)道的此 類化合物的合成通常是由相應(yīng)的酮類化合物進(jìn)行a鹵代后得到a-鹵代酮，然后在堿的作 用下與2-甲基-3-呋喃硫醇反應(yīng)得到產(chǎn)物。該路線主要缺點(diǎn)是在a鹵代反應(yīng)中，通過(guò)酮 類化合物反應(yīng)與溴反應(yīng)制備a “溴代酮，反應(yīng)往往難以停留在一元取代的階段，通常會(huì)產(chǎn) 生二元取代的副產(chǎn)物，難以分離；而氯代反應(yīng)產(chǎn)生的a-氯代酮又不夠活潑，發(fā)生親核取代 反應(yīng)比較困難。因此文獻(xiàn)方法副反應(yīng)較多，產(chǎn)率低。本發(fā)明的目的是提供一種a _(2_甲基-3-呋喃硫基)酮類化合物的新的制備方 法，本發(fā)明的制備方法具有操作簡(jiǎn)便、副反應(yīng)少和產(chǎn)率高的優(yōu)點(diǎn)。其特征是以酮類化合物為 起始原料，經(jīng)過(guò)烯醇化、氧化和親核取代三步反應(yīng)得到產(chǎn)物，第一步反應(yīng)是酮在堿性條件下 與三甲基氯硅烷反應(yīng)首先得到烯醇硅醚；第二步反應(yīng)是烯醇硅醚用間氯過(guò)氧苯甲酸氧化， 得到a-羥基酮；第三步反應(yīng)是a-羥基酮與甲磺酰氯反應(yīng)，將羥基轉(zhuǎn)變?yōu)榧谆撬岣?，然?在堿性條件下與2-甲基-3-呋喃硫醇反應(yīng)得到a -(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化 合物。與文獻(xiàn)方法相比，通過(guò)烯醇硅醚制備a-羥基酮，不會(huì)存在多元取代的問(wèn)題，而且將 a-羥基酮轉(zhuǎn)變?yōu)榧谆撬狨ズ?，甲磺酸根是一個(gè)很好的離去基團(tuán)，比a -鹵代酮反應(yīng)活性 高，更容易與2-甲基-3-呋喃硫醇發(fā)生親核取代反應(yīng)得到產(chǎn)物。該合成方法未見(jiàn)其它文獻(xiàn) 報(bào)道。反應(yīng)式如下<formula>formula see original document page 3</formula> 式中的R為乙基、正丙基、異丙基。本發(fā)明涉及式(I)的a -(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類化合物的制備方法<formula>formula see original document page 3</formula>(I) a-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類化合物式⑴中的R為乙基、正丙基、異丙基。其主要過(guò)程是向反應(yīng)燒瓶中依次加入酮、 無(wú)水三乙胺和三甲基氯硅烷，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下滴加碘化鉀的乙腈溶液，反應(yīng)完畢后，通過(guò)減壓 蒸餾得到烯醇硅醚；所得到的烯醇硅醚在二氯甲烷中用間氯過(guò)氧苯甲酸進(jìn)行氧化，經(jīng)過(guò)酸 化后處理，減壓蒸餾得到a-羥基酮；將a-羥基酮、三乙胺和二氯甲烷依次加入到反應(yīng)燒瓶中，與甲磺酰氯反應(yīng)，得到相應(yīng)的甲磺酸酯；然后在乙腈的溶液中在碳酸鉀和少量冠醚的 催化下與2-甲基-3-呋喃硫醇反應(yīng)，通過(guò)柱層析分離提純得到a -(2-甲基-3-呋喃硫基) 酮類產(chǎn)物。本發(fā)明方法中制備的a-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類以及各中間體的結(jié)構(gòu)都通 過(guò)核磁共振或質(zhì)譜進(jìn)行了確認(rèn)。分析結(jié)果附在實(shí)施例后。實(shí)例1 3-(2-甲基-3-呋喃硫基)-4-庚酮(1)4-(3_庚烯基)三甲基硅醚的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將0. lmol的4-庚酮、0. 24mol無(wú)水三乙胺和0. 2mol三甲基氯硅烷 依次加入反應(yīng)燒瓶中，在30 60°C下滴加0. 22mol碘化鉀的乙腈(100mL)溶液，在1 2h 內(nèi)滴加完畢，然后在室溫至回流溫度下反應(yīng)2 5h。將反應(yīng)混合物倒入至冰水中，用己烷萃 取三次，合并有機(jī)相，無(wú)水碳酸鉀干燥。濃縮后減壓蒸餾收集32-34°C /400Pa的餾分，即得 4_ (3-庚烯基)三甲基硅醚，反應(yīng)產(chǎn)率 90 95%。iHNMlUCDCl》，8 :0. 09 (s，9H)，0. 89 (m， 6H)，1. 43 (m, 2H)，1. 96 (m, 4H)，4. 41 (t, 1H)。(2) 3-羥基-4-庚酮的制備將0.05mol 4_(3_庚烯基)三甲基硅醚和100mL 二氯甲烷加入到反應(yīng)瓶中， 在-25 25°C下分批加入0. 75mol間氯過(guò)氧苯甲酸，在0 25°C下反應(yīng)3 6h。然后在室 溫下加入0. 8mol三乙胺，攪拌15 60min，用稀的碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物的pH值至 中性，分出有機(jī)相，水相用二氯甲烷萃取三次。合并有機(jī)相，加入5mL濃鹽酸的甲醇(20mL) 溶液，加熱回流lh。用稀的碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物的pH值至中性，分出有機(jī)相，水相 用二氯甲烷萃取三次。合并有機(jī)相，無(wú)水硫酸鎂干燥。濃縮后減壓蒸餾收集54-56°C /532Pa 的餾分，即得3-羥基-4-庚酮，反應(yīng)產(chǎn)率88 QO^ZHNMR (⑶Cl3), 6 :0. 90 (t，6H)，1. 61 (m， 3H)，1. 85 (m, 1H)，2. 40 (m, 2H)，3. 45 (d, 1H)，4. 11 (m, 1H)。(3) 3-(2-甲基-3-呋喃硫基)-4-庚酮的制備將0. Olmol 3-羥基-4-庚酮、0. 02mol三乙胺和二氯甲烷(50mL)依次加入到反應(yīng) 燒瓶中，在0 10°C下加入0. 015mol甲磺酰氯，攪拌反應(yīng)1 3h。然后加入稀鹽酸中和， 分出有機(jī)相。有機(jī)相用飽和食鹽水洗滌，然后用無(wú)水Na2S04干燥，過(guò)濾后濃縮得到3-甲磺 酰氧基-4-庚酮，產(chǎn)率95%。將0. 005mol 2_甲基_3_呋喃硫醇、0. Olmol碳酸鉀、乙腈(20mL)和少許冠醚加入 到反應(yīng)燒瓶中，然后加入0.004mol 3-甲磺酰氧基-4-庚酮，攪拌加熱至回流，在回流溫度 下反應(yīng)3 8h。然后反應(yīng)混合物冷卻至室溫，旋蒸除去大量乙腈，加入水稀釋，用稀鹽酸中 和至中性，乙醚萃取三次。合并有機(jī)相，用無(wú)水硫酸鎂干燥，過(guò)濾，旋蒸除去溶劑。產(chǎn)物通過(guò) 柱層析分離(硅膠柱，V (石油醚)/V(乙酸乙酯)=10/1洗脫)，得到淺黃色粘稠液體，產(chǎn) 率 82%。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)通過(guò)iHNMR^CNMR和質(zhì)譜進(jìn)行了確認(rèn)。力匪尺仰?！?，8 :1.01(m，6H)， 1. 64 (m, 3H)，1. 78 (m, 1H)，2. 30 (s, 3H)，2. 51 (m, 1H)，2. 62 (m, 1H)，3. 23 (t, 1H)，6. 22 (d, 1H)， 7. 25(d，lH)。13CNMR(CDC13)，8 :11. 27，11. 77，13. 69，17. 34，23. 07，42. 23，57. 72，107. 01， 115. 30，140. 57，156. 64,206. 63。MS (EI)，m/z :226(M+)。實(shí)例2 4- (2-甲基-3-呋喃硫基)-5-壬酮(1)5-(4_壬烯基)三甲基硅醚的制備
在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將0. lmol的4-壬酮、0. 24mol無(wú)水三乙胺和0. 2mol三甲基氯硅烷 依次加入反應(yīng)燒瓶中，在30 60°C下滴加0. 22mol碘化鉀的乙腈(100mL)溶液，在1 2h 內(nèi)滴加完畢，然后在室溫至回流溫度下反應(yīng)2 5h。將反應(yīng)混合物倒入至冰水中，用己烷萃 取三次，合并有機(jī)相，無(wú)水碳酸鉀干燥。濃縮后減壓蒸餾收集72-75°C /700Pa的餾分，即得 5-(4-壬烯基)三甲基硅醚，反應(yīng)產(chǎn)率 88 95%。iHNMlUCDCl》，8 :0. 15 (s，9H)，0. 89 (m， 6H)，1. 22-1. 50 (m, 6H)，1. 98 (m, 4H)，4. 42 (t, 1H)。(2) 4-羥基-5-壬酮的制備將0.05mol 5_ (4_壬烯基)三甲基硅醚和100mL 二氯甲烷加入到反應(yīng)瓶中， 在-25 25°C下分批加入0. 75mol間氯過(guò)氧苯甲酸，在0 25°C下反應(yīng)3 6h。然后 在室溫下加入0. 8mol三乙胺，攪拌15 60min，用稀的碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物的 PH值至中性，分出有機(jī)相，水相用二氯甲烷萃取三次。合并有機(jī)相，加入5mL濃鹽酸的甲 醇(20mL)溶液，加熱回流lh。用稀的碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物的pH值至中性，分出 有機(jī)相，水相用二氯甲烷萃取三次。合并有機(jī)相，無(wú)水硫酸鎂干燥。濃縮后減壓蒸餾收集 61-63°C/400Pa的餾分，即得4-羥基-5-壬酮，反應(yīng)產(chǎn)率85 90%。屯匪1 (0)(13)，8
0.88 (m, 6H)，1. 20-1. 72 (m, 7H)，1. 82 (m, 1H)，2. 43 (m, 2H)，3. 47 (d, 1H)，4. 15 (m, 1H)。(3) 4-(2-甲基-3-呋喃硫基)_5_壬酮的制備將0. Olmol 4_羥基_5_壬酮、0. 02mol三乙胺和二氯甲烷(50mL)依次加入到反應(yīng) 燒瓶中，在0 10°C下加入0. 015mol甲磺酰氯，攪拌反應(yīng)1 3h。然后加入稀鹽酸中和， 分出有機(jī)相。有機(jī)相用飽和食鹽水洗滌，然后用無(wú)水Na2S04干燥，過(guò)濾后濃縮得到4-甲磺 酰氧基-5-壬酮，產(chǎn)率92%。將0. 005mol 2_甲基_3_呋喃硫醇、0. Olmol碳酸鉀、乙腈(20mL)和少許冠醚加入 到反應(yīng)燒瓶中，然后加入0.004mol 4-甲磺酰氧基-5-壬酮，攪拌加熱至回流，在回流溫度 下反應(yīng)3 8h。然后反應(yīng)混合物冷卻至室溫，旋蒸除去大量乙腈，加入水稀釋，用稀鹽酸中 和至中性，乙醚萃取三次。合并有機(jī)相，用無(wú)水硫酸鎂干燥，過(guò)濾，旋蒸除去溶劑。產(chǎn)物通過(guò) 柱層析分離(硅膠柱，V (石油醚)/V (乙酸乙酯)=10/1洗脫)，得到淺黃色粘稠液體，產(chǎn) 率 85%。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)通過(guò)iHNMR^CNMR和質(zhì)譜進(jìn)行了確認(rèn)。力匪尺仰?！?，8 :0.91(m，6H)，
1.35 (m, 2H)，1. 46 (m, 2H)，1. 60 (m, 2H)，1. 71 (m, 2H)，2. 29 (s,3H)，2. 52 (m, 1H)，2. 63 (m, 1H)， 3. 31 (t，1H)，6. 22(d，1H)，7. 25(d，1H)。3CNMR(CDC13)，8 :11. 82,11. 91,13. 89,20. 51, 22. 40,26. 14,31. 95,40. 05,55. 76，107. 17，115. 44，140. 81，156. 72,206. 70。MS (EI)，m/z 254 (M+)。實(shí)例3 2，6-二甲基-3-(2-甲基-3-呋喃硫基)-4-庚酮(1)2，6-二甲基-4-(3-庚烯基)三甲基硅醚的制備在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將0. lmol 2，6-二甲基-4-庚酮、0. 24mol無(wú)水三乙胺和0. 2mol三 甲基氯硅烷依次加入反應(yīng)燒瓶中，在30 60°C下滴加0. 22mol碘化鉀的乙腈(100mL)溶 液，在1 2h內(nèi)滴加完畢，然后在室溫至回流溫度下反應(yīng)2 5h。將反應(yīng)混合物倒入至冰水 中，用己烷萃取三次，合并有機(jī)相，無(wú)水碳酸鉀干燥。濃縮后減壓蒸餾收集55-37°C /700Pa 的餾分，即得2，6- 二甲基-4- (3-庚烯基)三甲基硅醚，反應(yīng)產(chǎn)率92 95 %。'HNMR (⑶Cl3)， 8 0. 16 (s，9H)，0. 90 (m, 12H)，1. 78 (m, 3H)，2. 58 (m, 1H)，4. 25 (d, 1H)。
(2) 2，-二甲基-3-羥基-4-庚酮的制備將0.05mol 2，6_ 二甲基_4_ (3_庚烯基)三甲基硅醚和100mL 二氯甲烷加入到反 應(yīng)瓶中，在-25 25°C下分批加入0. 75mol間氯過(guò)氧苯甲酸，在0 25°C下反應(yīng)3 6h。 然后在室溫下加入0. 8mol三乙胺，攪拌15 60min，用稀的碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)混合 物的PH值至中性，分出有機(jī)相，水相用二氯甲烷萃取三次。合并有機(jī)相，加入5mL濃鹽酸 的甲醇(20mL)溶液，加熱回流lh。用稀的碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物的pH值至中性， 分出有機(jī)相，水相用二氯甲烷萃取三次。合并有機(jī)相，無(wú)水硫酸鎂干燥。濃縮后減壓蒸餾 收集46-48°C /400Pa的餾分，即得2，6- 二甲基-3-羥基-4-庚酮，反應(yīng)產(chǎn)率86 90%。 'HNMR (CDC13), 6 0. 20 (d, 3H)，0. 92 (m, 6H)，1. 09 (d, 3H)，2. 20 (m, 2H)，2. 34 (m, 2H)，3. 41 (d, lH)4.01(m，lH)。(3) 2，6-二甲基-3-(2-甲基_3_呋喃硫基)_4_庚酮的制備將O.Olmol 2，6_ 二甲基_3_羥基_4_庚酮、0. 02mol三乙胺和二氯甲烷(50mL)依 次加入到反應(yīng)燒瓶中，在0 10°C下加入0.015mol甲磺酰氯，攪拌反應(yīng)1 3h。然后加入 稀鹽酸中和，分出有機(jī)相。有機(jī)相用飽和食鹽水洗滌，然后用無(wú)水Na2S04干燥，過(guò)濾后濃縮 得到2，6- 二甲基-3-甲磺酰氧基-4-庚酮，產(chǎn)率93 %。將0. 005mol 2_甲基_3_呋喃硫醇、0. Olmol碳酸鉀、乙腈(20mL)和少許冠醚加 入到反應(yīng)燒瓶中，然后加入0.004mol 2，6-二甲基-3-甲磺酰氧基_4_庚酮，攪拌加熱至回 流，在回流溫度下反應(yīng)3 8h。然后反應(yīng)混合物冷卻至室溫，旋蒸除去大量乙腈，加入水稀 釋，用稀鹽酸中和至中性，乙醚萃取三次。合并有機(jī)相，用無(wú)水硫酸鎂干燥，過(guò)濾，旋蒸除去 溶劑。產(chǎn)物通過(guò)柱層析分離(硅膠柱，V(石油醚)/V(乙酸乙酯)=10/1洗脫)，得到淺黃 色粘稠液體，產(chǎn)率85%。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)通過(guò)iHNMR^CNMR和質(zhì)譜進(jìn)行了確認(rèn)。力匪1 (0)(13)，8 0. 92 (m, 9H)，1. 16(d，3H)，1. 97 (m, 1H)，2. 09 (m, 1H) ,2. 29(s，3H)，2. 40(dXd, 1H)，2. 50 (dXd, 1H)， 3. 01 (d，1H)，6. 26(d，1H)，7. 25(d，1H)。3CNMR(CDC13)，8 :11. 82,20. 44,20. 83,22. 42, 22. 69，24. 07，28，33，50. 10，64. 44，107. 85，114. 87，140.59，156.03，206.02。MS (EI)，m/z 254 (M+)。
權(quán)利要求
一種α-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物的制備方法，其特征是以酮類化合物為起始原料，經(jīng)過(guò)烯醇化、氧化和親核取代三步反應(yīng)得到產(chǎn)物，第一步反應(yīng)是酮在堿性條件下與三甲基氯硅烷反應(yīng)首先得到烯醇硅醚；第二步反應(yīng)是烯醇硅醚用間氯過(guò)氧苯甲酸氧化，得到α-羥基酮；第三步反應(yīng)是α-羥基酮與甲磺酰氯反應(yīng)，將羥基轉(zhuǎn)變?yōu)榧谆撬岣?，然后在堿性條件下與2-甲基-3-呋喃硫醇反應(yīng)得到α-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物，反應(yīng)式如下式中的R為乙基、正丙基、異丙基。FSA00000031163100011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備結(jié)構(gòu)式如式(I)的a-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物的方法。式(I)中的R為乙基、正丙基、異丙基。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)如式(I)的α-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類香料化合物的制備方法式(I)中的R為乙基、正丙基、異丙基。該方法步驟第一步反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下酮、無(wú)水三乙胺、三甲基氯硅烷與碘化鉀的乙腈溶液在室溫至回流溫度下反應(yīng)，得到烯醇硅醚；第二步反應(yīng)烯醇硅醚在二氯甲烷溶液中用間氯過(guò)氧苯甲酸在0～25℃下進(jìn)行氧化，得到α-羥基酮；第三步反應(yīng)α-羥基酮與甲磺酰氯在二氯甲烷溶液中反應(yīng)，得到相應(yīng)的甲磺酸酯，然后在乙腈的溶液中在碳酸鉀和少量冠醚的催化下與2-甲基-3-呋喃硫醇反應(yīng)，得到α-(2-甲基-3-呋喃硫基)酮類產(chǎn)物。
文檔編號(hào)C07D307/64GK101798296SQ20101012313
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者劉玉平, 孫寶國(guó), 田紅玉, 陳海濤, 黃明泉 申請(qǐng)人:北京工商大學(xué)