[发明专利]一种环十五烷酮的制备方法

说明书

本发明提供一种环十五烷酮的制备方法，其包括环十二烯和丙烯酰氯反应得到式(II)所示的烯酮中间体，该中间体和磺酰肼类化合物反应得到式(III)所示的腙中间体，随后该腙中间体开环、氢化得到式(V)所示的环十五烷酮产物。与传统的环十五烷酮合成路线相比，本方法主要优点在于起始原料价格低廉且易得，二者高选择性反应得到式(II)的烯酮中间体，整体合成路线步骤简短，总收率高，适于环十五烷酮的工业化生产。

技术领域

本发明属于精细化工和香精香料领域，具体涉及一种环十五烷酮的制备方法。

背景技术

环十五烷酮，无色或白色针状结晶，具有柔和的麝香香味，且扩散力持久，是一种优良的定香剂，可以作为天然麝香酮的替代品，广泛用于高档香水、香精、香粉以及其他一些日化产品中。除此之外，环十五烷酮还是合成麝香酮的重要中间体，后者也广泛的用于香水、香精和医药行业中。目前，环十五烷酮的市场价格昂贵，国内工业化生产几乎为空白，有待于开发经济环保的环十五烷酮生产工艺。

经过多年的研究，人们已经发展了多种环十五烷酮的合成方法，这些方法中最简短的是酮酸缩合法：在金属钠的促进下，直链十五碳二酸酯发生分子内酮醇缩合反应，得到2-羟基环十五烷酮，随后用锌和浓盐酸脱去羟基得到环十五烷酮。周自金等以二甲苯为溶剂，金属钠促进十五酸二乙酯的酮醇缩合，2-羟基环十五烷酮收率75％(周自金，蔡珪，环十五烷酮的合成，江西大学学报，1991，15(3)：91-94)；庞冬梅等以二甲苯为溶剂，在137℃下进行十五酸二甲酯的酮醇缩合，2-羟基环十五烷酮收率73.3％(庞冬梅，柳翱，倪宏哲，李东风,麝香酮中间体-环十五烷酮的合成，吉林工学院学报，2002，23(2)：17-19)；赵阳在酮醇缩合时加入卤代烃，2-羟基环十五烷酮的收率提高到90％以上(CN102807484)；高勇等采用钠汞齐作为促进剂(CN106316807)，或以十五酸环二醇酯、十五酸二酰胺(CN106673976)为起始原料，都有效的提高了酮醇缩合收率。尽管酮醇缩合法有了很大进步，但是其原料直链环十五二酸来源受限、价格昂贵，2-羟基环十五烷酮脱羟基收率较差，因而所得环十五烷酮价格昂贵，难以规模化生产。

环十二烷酮、环十二烯是合成尼龙12的重要中间体，可以大规模的从丁二烯三聚得到。通过不同的扩环反应，环十二烷酮和环十二烯被用来合成多种大环麝香香料。Suginome等以环十二烷酮为原料，在酮的邻位引入烯丙基，随后卤化、自由基扩环得到环十五烷酮，总合成步骤达9步，总收率低下(H.Suginome,S.Yamada,A simple new generalsynthesis of macrocyclic ketones:A new entry to the synthesis of exaltone and(±)-muscone,Tetrahedron Lett.1987,28(34):3963-3966)。汪小兰等以环十二烯和丙烯酸为原料，多聚磷酸为催化剂，一步反应得到双环[10,3,0]烯酮中间体，收率仅有11.6％(汪小兰，唐士雄，胡忠，双环[10.3.0]十五碳-1(12)-烯-13-酮系列化合物的合成，有机化学，1986，5：388-393)。Tsuji等以环十二酮为原料，经过烷基化、氧化、羟醛缩合、臭氧扩环等8步反应合成了环十五烷酮，收率38％(J.Tsuji,T.Yamada,I.Shimizu,Syntheses ofMuscone and Exaltone by Three-Carbon Ring Expansion,J.Org.Chem.,1980,45,5209-5211)。

综上所述，以十五碳二酸为起始原料合成环十五烷酮，主要受限于十五碳二酸来源少，价格昂贵；而以环十二酮、环十二烯为原料，主要受限于合成步骤多，收率低下。鉴于环十五烷酮在香精香料领域的广泛应用，因此开发步骤简短、收率高、绿色环保的环十二酮、环十二烯合成环十五烷酮生产工艺具有重要的意义。

发明内容