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4-氧代-β-紫罗兰酮的制备方法

2015-12-12严共高胡雅楠罗秋露帅莎莎洪越月刘迪依

安徽化工 2015年5期
关键词:紫罗兰溶剂原料

陈 凯,严共高,胡雅楠,罗秋露,帅莎莎,洪越月,刘迪依

(浙江绍兴文理学院化学化工学院,浙江绍兴312000)

1 前言

4-氧代-β-紫罗兰酮属高萜类植物的降解产物,是重要的香料,对各种卷烟有显著的加香效果,主要用于卷烟加香、香精调配及类胡萝卜素药物合成中间体,具有较高的应用价值[1,2]。4-氧代-β-紫罗兰酮合成的报道较多,主要有铬盐氧化法[3]、氯酸钠氧化法[4]、生物氧化法[5]、电解氧化法[6]、分子氧氧化法[7]。由于氧化法原料、产物、副产物都是高沸点物质,且沸点接近,极性相差不大,难以真空精馏或重结晶,因此文献报道一般都采用柱层析分离提纯,难以实现工业化生产[8]。

本文提供一种4-氧代-β-紫罗兰酮制备方法(已获授权中国发明专利:CN 103880705 B):以β-紫罗兰酮为原料,先在催化剂作用下通氧气氧化,再与盐酸羟胺反应得到二肟基紫罗兰酮,再于酸作用下水解为4-氧代-β-紫罗兰酮。其合成线路如下:

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

核磁共振仪,AVANCEDMXⅡⅠ400M(TMS内标,Bruker公司);气质联用仪,MS5973N-GC6890N(美国安捷伦公司);液相色谱仪,安捷伦1260。试剂均为市售分析纯。

2.2 二肟基紫罗兰酮的制备

在250mL的四口烧瓶中依次加入96g(0.5mol)β-紫罗兰酮、9g(0.05mol)NHPI和 1.3g(5.0mmol)乙酰丙酮钴,机械搅拌,60℃下通氧气。气相色谱仪跟踪检测反应直至原料含量小于5%。上述反应液冷却至室温,转入1000mL的四口烧瓶,加入500mL 50%(体积比)乙醇水溶液,盐酸羟胺 69.5g(1mol)和 82g乙酸钠(1mol),回流反应2h。降温,蒸干溶剂,残留物加入400mL二氯甲烷和250mL水,搅拌0.5h,分层,下层二氯甲烷层蒸干溶剂后,用300mL乙酸乙酯重结晶,过滤、烘干后得到白色粉末状固体60.5g,液相色谱含量99.2%,熔点216℃~217℃,收率为51.1%。

产物结构验证:1H NMR(δ,ppm,400MHz,DMSO):

2.3 4-氧代-β-紫罗兰酮的制备

在250mL反应瓶内加入23.6g肟基-β-紫罗兰酮(0.1mol)、120mL丙酮、25mL水和2.0g三氟化硼乙醚,机械搅拌,保温40℃,反应12h,薄层跟踪至原料消失(展开剂:乙酸乙酯∶石油醚=2∶8),降至室温,用饱和碳酸氢钠水溶液中和至中性,蒸馏回收溶剂丙酮,底料分层,水层用20mL环己烷萃取,合并有机层,用40mL水洗,有机层蒸馏回收溶剂,得到4-氧代-β-紫罗兰酮粗品18.7g,GC含量95.6%,产率为93.1%。粗品用正己烷重结晶得到99.2%含量的精品。

产品结构确认:1H NMR(δ,ppm,400MHz,CDCl3):

3 结果与讨论

本文以β-紫罗兰酮为原料经两步反应得到2-肟基-4-(2,6,6-三甲基-3-肟基-1-环己烯-1-基)-3-丁烯,该化合物不仅有两个刚性的肟基结构,易于重结晶提纯,而且还含有肟基和多共轭双键及芷环结构。其精品在酸作用下水解可得到高纯度的4-氧代-β-紫罗兰酮。

4 结论

以β-紫罗兰酮经两步反应即可制备得到肟基紫罗兰酮,肟基紫罗兰酮在酸作用下水解为重要的医药化工中间体4-氧代-β-紫罗兰酮,工艺路线简捷,操作简单,收率高,成本低,绿色环保,极具工业价值,可以克服现有技术存在的缺陷,实现4-氧代-β-紫罗兰酮的批量生产,具有重要的实际应用意义。

[1]彭黔荣,杨敏,谢如钢,等.一步法合成酮代α-紫罗兰酮,酮代β-紫罗兰酮及其醚、酯类衍生物[P].CN1817842A,2006.

[2]唐瑞仁,刘长辉,罗一鸣,等.组氨酸水杨醛Schiff碱铜(II)配合物催化氧化 β-紫罗兰酮的反应[J].应用化学,2006,23(7):718.

[3]黄永华,龙妹.4-氧代-β-紫罗兰酮的合成[J].湖南轻工业高等专科学校学报,2000,2(2):20-23.

[4]罗一鸣,刘长辉,唐瑞仁,等.氯酸钠氧化法合成4-氧代-β-紫罗兰酮[J].中南大学学报(自然科学版),2006,37(3):521-526.

[5]杨华武,陈勇,朱卓越,等.环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]杨华武,唐瑞仁,黎艳玲,等.一种氧化紫罗兰酮合成氧化紫罗兰酮的方法[P].CN101244993,2007-02-15.

[8]钱豪,曹瑞伟,蒋慧巧,等.4-氧代-β-紫罗兰酮的合成新方法[J].山东化工,2012,41(3):17-19.□

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