[发明专利]一种橙花醇或香叶醇异构合成手性香茅醛的方法

说明书

本发明提供一种由橙花醇或香叶醇异构合成手性香茅醛的方法，该方法包括：橙花醇或香叶醇在水溶性的金属催化剂和碱共同作用下，发生分子内的烯丙醇‑醛异构反应，高收率、高对映选择性得到手性的香茅醛产品。本发明主要优点在于将水溶性的膦配体和二胺配体结合，得到水溶性的催化剂，并将其创造性的应用于橙花醇或香叶醇异构反应中，在水油两相条件完成催化，反应结束后，催化剂溶解在水相中，通过简单分相可以实现催化剂和产品的分离，催化剂可以实现多次循环套用，具有较好的经济效益。

技术领域

本发明属于精细化工和香精香料领域，具体涉及一种由橙花醇或香叶醇通过异构反应高效合成手性香茅醛的方法。

背景技术

香茅醛，学名3,7-二甲基-6-辛烯醛，分子式C₁₀H₁₈O，是链状的单帖醛。香茅醛天然存在于香茅油和柠檬桉油中，具有强烈、新鲜的青柑橘气息，香茅醛可以配制柑橘和樱桃类香精，也用作调制皂用香精，但是这两方面的用量较小；更多的香茅醛被用于合成薄荷醇、薄荷酰胺等凉味剂。因其分子结构中有一个手性中心，香茅醛具有两种光学异构体—(R)-香茅醛和(S)-香茅醛，其中(R)-香茅醛可以用于天然L-薄荷醇的合成，因而具有更高的经济价值。

由于其重要的经济价值，(R)-香茅醛的手性合成很早就引起了人们的关注，经过多年努力，化学家发展了多种(R)-香茅醛的手性合成方法，这些方法包括橙花醛或香叶醛的不对称氢化法、月桂烯法、手性香茅醇脱氢法、橙花醇或香叶醇异构法等。橙花醛或香叶醛不对称氢化法，即采用手性催化剂对橙花醛或香叶醛进行不对称氢化，从而得到手性香茅醛(J.Mol.Cat.1982,16,51；Helv.Chim.Acta.2001,84,230.)。由于橙花醛和香叶醛是一对双键顺反异构体，采用同一构型的催化剂，二者加氢分别得到(R)-香茅醛和(S)-香茅醛，因此二者的混合物直接氢化得到的是消旋的香茅醛；要想选择性的得到(R)-香茅醛，必须以纯净的橙花醛或香叶醛为原料。由于橙花醛和香叶醛物理性质十分相似，沸点仅差1℃左右，化学性质又比较活泼，分离二者得到纯净的橙花醛或香叶醛比较困难，成本昂贵(EP0000315,CN101039894A,CN101675020A,CN101932543A)。

月桂烯法合成手性香茅醛由日本高砂公司发明(J.Chem.Soc.Chem.Comn.,1982,11,600；Topics in Catalysis,1997,4,271.)，该方法以月桂烯为原料，首先和二乙基胺基锂加成得到烯丙胺中间体，烯丙胺在铑催化剂作用下，发生分子内双键移位，得到手性烯胺，随后水解得到(R)-香茅醛(US4605750A,CN101602651A,CN102935384A,CN103254047A)。该路线目前已经实现规模化生产，所得到的(R)-香茅醛光学纯度高，ee值高达96-99％，成为经典的不对称反应放大案例。但是该路线需要用到胺基锂，价格昂贵，对水、氧气等都十分敏感，操作要求高，也存在较大的安全风险。

手性香茅醇脱氢法即以手性的香茅醇为原料，经过脱氢或者氧化反应得到手性香茅醛。该合成路线比较简短，但是并未获得广泛应用，主要因为手性的香茅醇来源难于合成，来源受限。橙花醇或香叶醇发生分子内异构反应，由烯丙醇转化为手性的醛，得到手性香茅醛产品。由于橙花醇和香叶醇相对易得，而且化学性质比橙花醛或香叶醛稳定，易于分离得到单一异构体，所以采用该方法合成香茅醛非常具有潜力。