陳 凱,嚴(yán)共高,胡雅楠,羅秋露,帥莎莎,洪越月,劉迪依
(浙江紹興文理學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院,浙江紹興312000)
4-氧代-β-紫羅蘭酮屬高萜類(lèi)植物的降解產(chǎn)物,是重要的香料,對(duì)各種卷煙有顯著的加香效果,主要用于卷煙加香、香精調(diào)配及類(lèi)胡蘿卜素藥物合成中間體,具有較高的應(yīng)用價(jià)值[1,2]。4-氧代-β-紫羅蘭酮合成的報(bào)道較多,主要有鉻鹽氧化法[3]、氯酸鈉氧化法[4]、生物氧化法[5]、電解氧化法[6]、分子氧氧化法[7]。由于氧化法原料、產(chǎn)物、副產(chǎn)物都是高沸點(diǎn)物質(zhì),且沸點(diǎn)接近,極性相差不大,難以真空精餾或重結(jié)晶,因此文獻(xiàn)報(bào)道一般都采用柱層析分離提純,難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)[8]。
本文提供一種4-氧代-β-紫羅蘭酮制備方法(已獲授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利:CN 103880705 B):以β-紫羅蘭酮為原料,先在催化劑作用下通氧氣氧化,再與鹽酸羥胺反應(yīng)得到二肟基紫羅蘭酮,再于酸作用下水解為4-氧代-β-紫羅蘭酮。其合成線路如下:
核磁共振儀,AVANCEDMXⅡⅠ400M(TMS內(nèi)標(biāo),Bruker公司);氣質(zhì)聯(lián)用儀,MS5973N-GC6890N(美國(guó)安捷倫公司);液相色譜儀,安捷倫1260。試劑均為市售分析純。
在250mL的四口燒瓶中依次加入96g(0.5mol)β-紫羅蘭酮、9g(0.05mol)NHPI和 1.3g(5.0mmol)乙酰丙酮鈷,機(jī)械攪拌,60℃下通氧氣。氣相色譜儀跟蹤檢測(cè)反應(yīng)直至原料含量小于5%。上述反應(yīng)液冷卻至室溫,轉(zhuǎn)入1000mL的四口燒瓶,加入500mL 50%(體積比)乙醇水溶液,鹽酸羥胺 69.5g(1mol)和 82g乙酸鈉(1mol),回流反應(yīng)2h。降溫,蒸干溶劑,殘留物加入400mL二氯甲烷和250mL水,攪拌0.5h,分層,下層二氯甲烷層蒸干溶劑后,用300mL乙酸乙酯重結(jié)晶,過(guò)濾、烘干后得到白色粉末狀固體60.5g,液相色譜含量99.2%,熔點(diǎn)216℃~217℃,收率為51.1%。
產(chǎn)物結(jié)構(gòu)驗(yàn)證:1H NMR(δ,ppm,400MHz,DMSO):
在250mL反應(yīng)瓶?jī)?nèi)加入23.6g肟基-β-紫羅蘭酮(0.1mol)、120mL丙酮、25mL水和2.0g三氟化硼乙醚,機(jī)械攪拌,保溫40℃,反應(yīng)12h,薄層跟蹤至原料消失(展開(kāi)劑:乙酸乙酯∶石油醚=2∶8),降至室溫,用飽和碳酸氫鈉水溶液中和至中性,蒸餾回收溶劑丙酮,底料分層,水層用20mL環(huán)己烷萃取,合并有機(jī)層,用40mL水洗,有機(jī)層蒸餾回收溶劑,得到4-氧代-β-紫羅蘭酮粗品18.7g,GC含量95.6%,產(chǎn)率為93.1%。粗品用正己烷重結(jié)晶得到99.2%含量的精品。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)確認(rèn):1H NMR(δ,ppm,400MHz,CDCl3):
本文以β-紫羅蘭酮為原料經(jīng)兩步反應(yīng)得到2-肟基-4-(2,6,6-三甲基-3-肟基-1-環(huán)己烯-1-基)-3-丁烯,該化合物不僅有兩個(gè)剛性的肟基結(jié)構(gòu),易于重結(jié)晶提純,而且還含有肟基和多共軛雙鍵及芷環(huán)結(jié)構(gòu)。其精品在酸作用下水解可得到高純度的4-氧代-β-紫羅蘭酮。
以β-紫羅蘭酮經(jīng)兩步反應(yīng)即可制備得到肟基紫羅蘭酮,肟基紫羅蘭酮在酸作用下水解為重要的醫(yī)藥化工中間體4-氧代-β-紫羅蘭酮,工藝路線簡(jiǎn)捷,操作簡(jiǎn)單,收率高,成本低,綠色環(huán)保,極具工業(yè)價(jià)值,可以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,實(shí)現(xiàn)4-氧代-β-紫羅蘭酮的批量生產(chǎn),具有重要的實(shí)際應(yīng)用意義。
[1]彭黔榮,楊敏,謝如鋼,等.一步法合成酮代α-紫羅蘭酮,酮代β-紫羅蘭酮及其醚、酯類(lèi)衍生物[P].CN1817842A,2006.
[2]唐瑞仁,劉長(zhǎng)輝,羅一鳴,等.組氨酸水楊醛Schiff堿銅(II)配合物催化氧化 β-紫羅蘭酮的反應(yīng)[J].應(yīng)用化學(xué),2006,23(7):718.
[3]黃永華,龍妹.4-氧代-β-紫羅蘭酮的合成[J].湖南輕工業(yè)高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2000,2(2):20-23.
[4]羅一鳴,劉長(zhǎng)輝,唐瑞仁,等.氯酸鈉氧化法合成4-氧代-β-紫羅蘭酮[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2006,37(3):521-526.
[5]楊華武,陳勇,朱卓越,等.環(huán)己烯衍生物烯丙位氧化物的方法[P].CN101143810,2007-10-11.
[6]Guirado A,Moss G P,Utley JH P.Selective allylic electroxidation ofα-andβ-ionones[J].JChem Soc,1987(2):41-42.
[7]楊華武,唐瑞仁,黎艷玲,等.一種氧化紫羅蘭酮合成氧化紫羅蘭酮的方法[P].CN101244993,2007-02-15.
[8]錢(qián)豪,曹瑞偉,蔣慧巧,等.4-氧代-β-紫羅蘭酮的合成新方法[J].山東化工,2012,41(3):17-19.□