[发明专利]一种橡苔晶香料的制备工艺

说明书

技术领域

本申请涉及一种化学香料(橡苔晶)改进的制备工艺。更具体地，本申请提供一种通过一锅法(one-pot process)合成橡苔晶(2,5-二甲基雷琐酸甲酯)的方法。

背景技术

2,5-二甲基雷琐酸甲酯(如以下式(I)所示)，俗称橡苔晶，其英文名Veramoss是国际香料香精有限公司(IFF)的商标名。

橡苔晶是具有独特橡苔样香气的香料单体和良好的定香剂，在香皂、洗涤剂、高级香水和烟草中被广泛应用。目前在国内除了国际香料香精(浙江)有限公司以外还没有成功工业化生产的报道，基本依赖进口。

在各种公开报道的合成路线中(比如，Veramoss合成路线的概述.香料香精化妆品.1989年第Z1期，28-30页，施友钟)，考虑到成本、原料和工艺可操作性，从丙二酸二甲酯和4-己烯-3-酮出发的路线被广泛认为是一条经济可行的工业化生产方法。一般来说，该路线包含两个步骤：第一步，通过迈克尔加成(Michael addition)和分子内克莱森缩合(Claisen condensation)连续反应生成二氢橡苔晶中间体；第二步，通过氯化和芳香化连续反应形成橡苔晶。

比如，美国专利(US3944596)报道了丙二酸二甲酯与4-己烯-3-酮和5-氯己烯-3-酮(4-己烯-3-酮前体)的混合物在甲醇钠存在下生成二氢橡苔晶中间体，后处理中该中间体可以从水中以固体的形式析出。分离收集的固体和N-氯代或N-溴代酰胺化合物反应，经卤代和芳香化的连续化学变化得到橡苔晶。该报道的方法同样涉及两个单独步骤(包含四步化学变化)，步骤间需要经历溶剂回收、水洗、过滤、干燥和转料的操作，此外还需要经历批料间的反应容器清洗和干燥。在工业化的生产过程中，这些操作意味着大量的时间、运作成本增加以及废物的增多。报道的总收率只有70％。此外，该报道的方法使用高毒性溶剂如四氯化碳或苯(第二步骤)和原子经济性差的N-氯代或N-溴代酰胺化合物。冗长的操作流程使得橡苔晶的一次工艺周期需要至少两天以上的时间。总之，这些问题使得该路线方法的实用性和经济性大大削弱。

又比如，美国专利(US3634491)报道了同样的合成路线，仅在第二步采用不同的反应方法。二氢橡苔晶中间体的卤化是通过氯气或液溴来实现的；该专利声称的总收率仅有17-50％。低收率往往意味着更多的杂质，从而会给后面的分离纯化步骤带来很大的麻烦。橡苔晶的香气质量和颜色外观与纯度高度相关，分离纯化的困难意味着很难获取高质量的产品。同样不利的是，氯代烷烃如三氯甲烷被用在氯化和芳香化步骤。

因此，上述合成路线中，如果能够将非连续的两个步骤整合成一锅法连续转化，工艺的批料时间、工艺运作成本和废物产生将实现显著的降低。

发明内容

本发明旨在建立一种经济简便的合成高质量橡苔晶香料的方法。

具体地，本发明提供一种合成式(I)所示的橡苔晶(2,5-二甲基雷琐酸甲酯)的方法，该方法包括以一锅法的方式，从丙二酸二甲酯和4-己烯-3-酮起始，依次经过以下四个反应步骤来合成橡苔晶：迈克尔加成反应步骤、分子内克莱森缩合反应步骤、氯化反应步骤和芳香化反应步骤，

本发明的方法的连续反应步骤示意图如下：

在本发明的方法的一个实施方案中，在整个反应过程中所使用的溶剂是氯代烷烃，如氯仿和四氯化碳，或醇，如甲醇和乙醇，优选甲醇。

在本发明的方法的另一个实施方案中，4-己烯-3-酮和丙二酸二甲酯的摩尔当量比率是1：0.8-1.5，优选1：0.9-1.2。

在本发明的方法的另一个实施方案中，在迈克尔加成反应步骤中加入催化量的甲醇钠，优选该催化量的甲醇钠和丙二酸二甲酯的摩尔当量比率是0.01-0.5：1，更优选为0.05-0.2：1。

在本发明的方法的另一个实施方案中，在分子内克莱森缩合反应步骤中另外加入甲醇钠，优选该另外加入的甲醇钠和丙二酸二甲酯的摩尔当量比率是0.8-1.5：1，更优选0.9-1.2：1。

在本发明的方法的另一个实施方案中，在分子内克莱森缩合反应步骤后，加入酸以中和甲醇钠，所述酸是无机酸如盐酸、硫酸和磷酸或有机酸如乙酸和苯磺酸，优选磷酸。

在本发明的方法的另一个实施方案中，磷酸和两次加入的甲醇钠总量的摩尔当量比大于1.1：1，优选为1.1-2:1。