一種薄荷酰胺的高收率合成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種薄荷酰胺的高收率合成方法，包括如下步驟：（1）在容器中加入四氫呋喃溶劑，五氯化磷，復合催化劑充分攪拌,再取四氫呋喃溶劑溶解L-薄荷醇，然后制取L-氯代薄荷醇；（2）通過甲苯，L-氯代薄荷醇，NaCN，相轉移催化劑三甲基芐基氯化銨加熱反應、水洗后先蒸出甲苯，再減壓蒸出L-薄荷腈；(3)用多聚磷酸，與磷酸三乙酯，薄荷腈，加熱回流5h，溫度控制140℃,冷卻后加入蒸餾水，用氫氧化鈉溶液中和至中性，再用乙醚萃取，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋蒸除去溶劑，用丙酮-水重結晶提純，得到成品。使用本發(fā)明的合成方法其中間體薄荷腈的產率更高，而且合成線路更合理，成品的綜合收率可達75%，所得成品的涼度更強。
【專利說明】一種薄荷酰胺的高收率合成方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于香料及涼味劑生產【技術領域】。更具體地，本發(fā)明涉及一種涼味劑特別是一種薄荷酰胺的高收率合成方法。
【背景技術】
[0002]L-薄荷醇，又稱薄荷腦，是人們最為熟悉的一種涼味劑，但由于不耐高溫、易揮發(fā)，而且涼味持續(xù)時間短、瞬時作用強烈并帶有苦昧，因此嚴重影響了它的使用效果和應用領域。在眾多的新型涼味劑中，薄荷酰胺，具有揮發(fā)性低、涼味持久的優(yōu)點，其涼感強度是薄荷醇的1.5倍，同時又無苦澀和灼燒感，是一種理想的薄荷醇替代品，近年來已引起了廣泛的關注。
[0003]目前已報道的以薄荷甲腈為中間體合成薄荷酰胺類涼味劑的工藝，是將L-薄荷甲腈水解成L-薄荷甲酸再酰胺化得到目標產品，或以L-薄荷甲腈為原料通過里特反應得到目標產品。如專利W02010019730A1公開了美國Procter&Gamble公司的合成路線為在堿性條件下，將L-薄荷甲腈水解成L-薄荷甲酸后，制成L-薄荷甲酰氯，再與不同取代的氨反應制得不同種類的WS系列涼味劑；該路線的缺點是產生的三廢多，安全性差，工藝復雜。 [0004]如香料香精化妝品2005年2月第I期《新型涼味劑N-乙基-L-薄荷基甲酰胺的合成研究》中王三永，李春榮，曹敢等人報道了以L-薄荷甲腈為中間體與硫酸二乙酯和甘油三醋酸酯反應制得WS-3，該工藝的缺點是其合成總收率只有41.3%，而且工藝比較復雜繁瑣，收率低、成本高。
[0005]中國專利CN201210456066.2公開了一種薄荷酰胺類涼味劑的合成方法，包括如下步驟:按照L-薄荷甲腈:醇:酸的摩爾比為1: 2飛:1~4，將L-薄荷甲腈、醇和酸加入四口燒瓶中，在攪拌條件下回流，反應2飛h ;冷卻，加入飽和碳酸氫鈉至中性后回收醇，冷卻、水洗、靜置分層，干燥、收集有機層，獲得L-薄荷甲酸酯；按照L-薄荷甲酸酯:取代氨:堿性催化劑的摩爾比為1: 2~10: 0.0f0.2，將所述L-薄荷甲酸酯、取代氨和堿性催化劑加入四口燒瓶中，回流5~12h，水洗，加入有機溶劑結晶，即得，產品含量99.5%，產率88%。其優(yōu)點是三廢少、操作安全、工藝簡單，反應中過量的氨可回收循環(huán)套用，綠色環(huán)保，并且其產品涼感持久，香氣純正，但缺點是合成線路復雜，收率低。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術所存在的不足，提供一種薄荷酰胺的高收率合成方法，使用該合成方法其中間體薄荷腈的產率更高，而且合成線路更合理,成品的綜合收率可達75%，所得成品的涼度更強。
[0007]本發(fā)明實現(xiàn)上述發(fā)明目的所采取的技術方案是:一種薄荷酰胺的高收率合成方法，包括如下步驟:(I)在容器中加入16L四氫呋喃溶劑，14KG五氯化磷，由0.7 KG六水合三氯化鋁和0.08KG Ru負載型催化劑、0.06KG堿金屬催化劑組成的復合催化劑充分攪拌，再取22L四氫呋喃溶劑溶解8.5KG的L-薄荷醇，將其在冰水浴條件下緩慢加入容器中反應，反應完全后，用氫氧化鈉調節(jié)溶液pH至8，分出有機相，加無水硫酸鎂干燥、過濾.將濾液加熱蒸餾除去低沸點的溶劑，即得L-氯代薄荷醇；(2)加入150 L甲苯，100KG L-氯代薄荷醇，48KG NaCN, 3KG相轉移催化劑三甲基芐基氯化銨，將反應液加熱到78~82°C，反應3小時后，有機層水洗3次，先蒸出甲苯，再減壓蒸出L-薄荷腈；(3)在反應容器中加入
2.35 KG多聚磷酸，快速攪拌，緩慢加入1.41KG磷酸三乙酯，接著加入0.79KG薄荷腈，加熱回流5h，溫度控制140°C，待反應結束后冷卻，在反應混合物中加入蒸餾水，用氫氧化鈉溶液中和至中性，再用乙醚萃取，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋蒸除去溶劑，用丙酮-水重結晶提純，得到成品。
[0008]作為改進，所述步驟(1)中的四氫呋喃溶劑也可以替換為N，N —二甲基甲酰胺，五氯化磷也可以替換為二氯亞砜。
[0009]作為改進，所述步驟(3)中的丙酮-水兩者體積比為1.05:0.95。
[0010]在本發(fā)明中，采用多聚磷酸作催化劑，將薄荷腈與磷酸三乙酯反應制備薄荷酰胺，產率約60%。GC — MS (EI源)分析表明，產品為2個異構體的混合物，比例為61:39，即合成的產品中61%為1R，3S，4S構型，39%為1R，3R，4S構型。而在所有異構體中，IR，3R.4S構型具有最強的涼味。故而所得成品的涼味更佳。同時本合成路線采用六水合三氯化鋁與Ru負載型催化劑和堿金屬催化劑組成復合催化劑，進一步表現(xiàn)出超強的轉化效果，收率可達85%以上,這是迄今收率最高的反應體系。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點在于:1)該合成方法與傳統(tǒng)合成方法相比，具有收率高，綜合收率可達75%以上，而傳統(tǒng)合成方法收率僅為30-55%，生產成本低，易工業(yè)化等優(yōu)點。
[0012]其55b2)所合成 的成品其涼味強度大，無色、無味、無薄荷香氣，產品純度大于99，應用范圍廣，在添加到產品中，可以增強產品的涼味，卻不會對產品本身的香味造成影響。
[0013]【具體實施方式】
下面結合實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0014]實施例1:(I)在容器中加入16L四氫呋喃溶劑，14KG五氯化磷，由0.7 KG六水合三氯化鋁和0.08KG Ru負載型催化劑、0.06KG堿金屬催化劑組成的復合催化劑充分攪拌，再取22L四氫呋喃溶劑溶解8.5KG的L-薄荷醇，將其在冰水浴條件下緩慢加入容器中反應，反應完全后，用氫氧化鈉調節(jié)溶液PH至8，分出有機相，加無水硫酸鎂干燥、過濾.將濾液加熱蒸餾除去低沸點的溶劑，即得L-氯代薄荷醇；(2)加入150 L甲苯，100KG L-氯代薄荷醇，48KG NaCN, 3KG相轉移催化劑三甲基芐基氯化銨，將反應液加熱到78~82°C，反應3小時后，有機層水洗3次，先蒸出甲苯，再減壓蒸出L-薄荷腈；(3)在反應容器中加入
2.35 KG多聚磷酸，快速攪拌，緩慢加入1.41KG磷酸三乙酯，接著加入0.79KG薄荷腈，加熱回流5h，溫度控制140°C，待反應結束后冷卻，在反應混合物中加入蒸餾水，用氫氧化鈉溶液中和至中性，再用乙醚萃取，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋蒸除去溶劑，用丙酮-水重結晶提純，得到成品。
[0015]實施例2: (I)在容器中加入16LN，N—二甲基甲酰胺，14KG 二氯亞砜，由0.7 KG六水合三氯化鋁和0.08KG Ru負載型催化劑、0.06KG堿金屬催化劑組成的復合催化劑充分攪拌，再取22L四氫呋喃溶劑溶解8.5KG的L-薄荷醇，將其在冰水浴條件下緩慢加入容器中反應，反應完全后，用氫氧化鈉調節(jié)溶液PH至8，分出有機相，加無水硫酸鎂干燥、過濾.將濾液加熱蒸餾除去低沸點的溶劑，即得L-氯代薄荷醇；(2)加入150 L甲苯，100KG L-氯代薄荷醇，48KG NaCN, 3KG相轉移催化劑三甲基芐基氯化銨，將反應液加熱到78~82°C，反應3小時后，有機層水洗3次，先蒸出甲苯，再減壓蒸出L-薄荷腈；(3)在反應容器中加入2.35 KG多聚磷酸，快速攪拌，緩慢加入1.41KG磷酸三乙酯，接著加入0.79KG薄荷腈，加熱回流5h，溫度控制140°C，待反應結束后冷卻，在反應混合物中加入蒸餾水，用氫氧化鈉溶液中和至中性，再用乙醚萃取，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋蒸除去溶劑，用丙酮-水按照體積比為1.05:0.95進行重結晶提純，得到成品。[0016]本發(fā)明不局限于上述具體的實施方式，本領域的普通技術人員從上述構思出發(fā)，不經過創(chuàng)造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種薄荷酰胺的高收率合成方法，其特征在于包括如下步驟:(1)在容器中加入16L四氫呋喃溶劑，14KG五氯化磷，由0.7 KG六水合三氯化鋁和0.08KG Ru負載型催化劑、0.06KG堿金屬催化劑組成的復合催化劑充分攪拌，再取22L四氫呋喃溶劑溶解8.5KG的L-薄荷醇，將其在冰水浴條件下緩慢加入容器中反應，反應完全后，用氫氧化鈉調節(jié)溶液PH至8，分出有機相，加無水硫酸鎂干燥、過濾.將濾液加熱蒸餾除去低沸點的溶劑，即得L-氯代薄荷醇；(2)加入150 L甲苯，100KGL-氯代薄荷醇，48KG NaCN，3KG相轉移催化劑三甲基芐基氯化銨，將反應液加熱到78~82°C，反應3小時后，有機層水洗3次，先蒸出甲苯，再減壓蒸出L-薄荷腈；(3)在反應容器中加入2.35 KG多聚磷酸，快速攪拌，緩慢加入1.41KG磷酸三乙酯，接著加入0.79KG薄荷腈，加熱回流5h，溫度控制140°C，待反應結束后冷卻，在反應混合物中加入蒸餾水，用氫氧化鈉溶液中和至中性，再用乙醚萃取，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋 蒸除去溶劑，用丙酮-水重結晶提純，得到成品。
2.根據權利要求1所述的一種薄荷酰胺的高收率合成方法，其特征在于所述步驟(1)中的四氫呋喃溶劑也可以替換為N，N—二甲基甲酰胺，五氯化磷也可以替換為二氯亞砜。
3.根據權利要求1所述的一種薄荷酰胺的高收率合成方法，其特征在于所述步驟(3)中的丙酮-水兩者體積比為1.05:0.95。
【文檔編號】C07C231/06GK103694130SQ201310743247
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權日:2013年12月30日
【發(fā)明者】丁鐵梅 申請人:丁鐵梅