[发明专利]制备D,L－薄荷醇的方法

说明书

本发明涉及通过使用含钌的负载型催化剂在30-170℃温度下将薄荷醇的立体异构体重排来制备d,l-薄荷醇的新方法。

作为天然存在的环状萜烯醇，1-薄荷醇一薄荷油的主要成分-由于其具有冷却和清爽作用而占有特殊地位。因此1-薄荷醇可用作香料或调味剂，并可用于制药工业。

通过将具有有至少一个双键的薄荷烷碳骨架、并且在3-位被氧取代的化合物(例如百里酚)催化氢化来制备薄荷醇会生成8种旋光薄荷醇的混合物：d,l-薄荷醇、d,l-异薄荷醇、d,l-新薄荷醇和d,l-新异薄荷醇。这8种旋光薄荷醇在感官特性方面有所不同。只有1-薄荷醇具有特色薄荷气味和上述清爽作用。因此1-薄荷醇是最有价值的薄荷醇立体异构体。所以对于该氢化人们尽了很大努力，以尽可能获得最大量的d,l-薄荷醇形式。将这8种薄荷醇立体异构体的混合物分离可获得外消旋形式的d,l-薄荷醇，可将其拆分以获得对映体。

d,l-异薄荷醇的沸点(在760毫米汞柱(1.01巴)为218.6℃；在2.5毫米汞柱(3.3毫巴)为75-78℃)与d,l-薄荷醇的沸点(在760毫米汞柱(1.01巴)为216.5℃；在2.5毫米汞柱(3.3毫巴)为75-78℃)彼此非常接近。因此在各薄荷醇异构体的蒸馏分离期间，柱的分离效率是特别由薄荷醇与异薄荷醇的比率决定的。所以为了在蒸馏分离中获得高的d,l-薄荷醇时空收率，就不仅需要待分离混合物中薄荷醇的含量尽可能地高，而且还需要异薄荷醇的含量尽可能地低。因此对于给定的蒸馏柱，薄荷醇的收率基本上由薄荷醇与异薄荷醇的初始比率决定。

为了制备d,l-薄荷醇化合物，已知是在连续过程中使用固体催化剂床用氢将具有有至少一个双键的薄荷烷碳骨架、并且在3-位被氧取代的化合物例如百里酚氢化，或者是用固体催化剂床将薄荷醇的立体异构体重排。

DE 2314813A1描述了使用钴/锰催化剂床，在170℃-220℃温度和25巴以上、优选200巴以上压力下，将具有有至少一个双键的薄荷烷碳骨架、并且在3-位被氧取代的化合物氢化的方法。在该文献的实施例中，该方法是在180℃-210℃温度和200巴以上压力下进行的，并且生成了8种薄荷醇立体异构体的混合物，该混合物由59.5-59.9％d,l-薄荷醇外消旋体和10.6-10.8％d,l-异薄荷醇组成。薄荷醇/异薄荷醇的比率至多为5.7。用铜将该催化剂修饰，结果生成了d,l-薄荷醇含量为57.6％、且d,l-异薄荷醇含量为9.2％的薄荷醇混合物(薄荷醇/异薄荷醇比率为6.3)，然而，混合物中存在4-5％不可再用烃形式的不良副产物。

EP 0563611A1和DE 19718116A1公开，具有有至少一个C=C双键的薄荷烷碳骨架、并且在3-位被氧取代的芳族或部分氢化环状化合物的氢化可使用固定床催化剂用氢进行，所述催化剂在掺有稀土金属和锰的载体上包含钯、钌或铑或这些元素的混合物作为活性组分和碱金属氢氧化物和/或硫酸盐作为促进剂。在其中的实施例中，该方法是在180℃-240℃温度和270-300巴压力下进行的，生成了薄荷醇混合物，该混合物包含约52-57％d,l-薄荷醇。形成了11.5-14.8％d,l-异薄荷醇(薄荷醇/异薄荷醇比率为3.6-4.4)。

EP 743296A1描述了由不合载体的钴、锰和碱土金属氧化物或氢氧化物的压缩粉末组成的催化剂，并且操作是在150℃-230℃温度和25-350巴压力下进行的。在给出的实施例中，该方法是在165℃以上温度和大于200巴压力下进行的。其中没有讨论所得薄荷醇混合物的组成。

US 5756864中描述了在200-350℃温度和50-350巴、优选100-300巴氢气压力下进行的1-薄荷醇立体异构体重排，在连续过程中用催化剂将d-薄荷醇外消旋化和并构化，其中该催化剂由不含载体的镍、锰和碱土金属氢氧化物或氧化物的压缩粉末组成。获得了含有最多59.8％d,l-薄荷醇的薄荷醇混合物。

迄今为止所有描述的通过将具有薄荷烷碳骨架的化合物氢化或者薄荷醇立体异构体的异构化来制备薄荷醇的方法都是在高压及高温条件下进行的。没有一种所述方法形成了超过59.9％的d,l-薄荷醇。异薄荷醇的含量最小为约10-11％。