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CN103058984B - 西瓜酮的合成方法 - Google Patents

西瓜酮的合成方法 Download PDF

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徐少强
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Wanxiang Technology Group Co.,Ltd.
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HUAIAN WANBANG AROMATIC CHEMICALS CO Ltd
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Abstract

本发明公开了一种西瓜酮的合成方法,在氮气保护下,反应器中加入碳酸钠溶液、4-甲基邻苯二酚,控温60~80℃,1~2小时,加入甲苯在常压下将水完全带出,加入有机碱、碘化胺,然后在60~80℃滴加1,3-二氯丙酮和醇或丁酮混合溶液,滴完后保温反应3-5小时;冷却,抽滤得粗品,回收甲苯;再用硫酸钠溶液洗至中性,减压蒸馏,馏份用丙酮和正己烷混合溶剂重结晶,得白色结晶固体的西瓜酮。本发明采用的方法合成目标产品,反应条件易控,操作简单,收率高,生产成本低,反应安全、环保。

Description

西瓜酮的合成方法
技术领域
本发明涉及化工技术领域,具体涉及一种西瓜酮的合成方法。
背景技术
西瓜酮,国外称之为Calone/Watermelon ketone,化学名为7-甲基-3,4-二氢-2H-1,5-苯并二氧杂卓-3-酮。
随着香料行业的发展,西瓜酮被广泛应用,由于西瓜酮本身的特点,对香水的配制来说是一种新的理念,所以成为国内外调香专家的新的选择。中国对西瓜酮的需求主要依赖进口。关于西瓜酮的合成方法主要有以下几种。例如:
美国报道用4-甲基邻苯二酚和溴乙酸甲酯缩合成二羧酸酯类的中间体,然后在强碱的作用下,通过Dieckmann缩合,得到2-甲氧甲酰基的化合物,然后再在乙醇盐酸中水解脱羧得到西瓜酮。
加拿大化学家用以4-甲基邻苯二酚和氯乙腈为起始原料制备西瓜酮。 
意大利化学家用4-甲基邻苯二酚和l,3-二氯丙醇缩合成中间体苯并环庚烷醇,然后氧化得到西瓜酮,但是收率4%。
还有以4-甲基邻苯二酚和二氯丙酮为原料,4-甲基邻苯二酚缩合,通过成环,重排也可得到西瓜酮,虽然反应步骤简单,可一步合成西瓜酮,但收率也只能达到50%。
综上,美国和加拿大公开的方法,均要求用强碱NaH作为试剂,反应条件苛刻,反应收率低,不适合工业化生产;意大利公开的方法收率太低,没有利用价值;以4-甲基邻苯二酚和二氯丙酮为原料,通过成环、重排得到西瓜酮,该方法虽然能用于生产,但收率也不是很高(只能达到50%)。
本申请人之前提出的专利申请,申请号为200810244583.7公开了一种西瓜酮的合成方法,该合成方法采用一锅法进行,最大的缺陷是,收率也很低(低于50%)。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种西瓜酮的合成方法,该合成方法反应条件易控,操作简单,收率高,生产成本低,反应安全、环保,能实现工业化生产。
本发明的技术方案是:
西瓜酮的合成方法,包括下列步骤:
(1)在氮气保护下,向反应器中加入质量浓度为40~50﹪碳酸钠溶液,氮气保护,加入4-甲基邻苯二酚,升温至60~80℃反应1~2小时,然后向反应器中加入甲苯,在常压下加热蒸发带出物料中的水分;
(2)向步骤(1)的物料中加入有机胺、碘化胺,然后在60~80℃滴加1,3-二氯丙酮和醇或1,3-二氯丙酮和丁酮混合溶液,滴完后保温回流反应3-5小时;冷却,抽滤得粗品,所述粗品在负压条件下,脱去醇或丁酮、甲苯;
(3)用硫酸钠溶液洗涤步骤(2)脱去醇或丁酮、甲苯后的粗品至中性,然后减压蒸馏,馏份用丙酮和正己烷混合溶剂重结晶,得白色结晶固体的西瓜酮。
4-甲基邻苯二酚与1,3-二氯丙酮的摩尔比为1:0.9~1.05,碳酸钠与4-甲基邻苯二酚的摩尔比为1:0.4~0.5,碘化铵与4-甲基邻苯二酚的摩尔比为1:10.0~7.5,有机胺与碘化铵摩尔比为1:0.8~2。
混合溶剂中丙酮和正已烷的体积比为1:1~1.5,所述混合溶剂与馏份的体积比为1~3:1。
1,3-二氯丙酮和醇质量比为:1:4~10   ,1,3-二氯丙酮和丁酮混合质量比为:1:4~7。所述的醇是甲醇或乙醇。
所述向步骤(1)物料中加入甲苯,碳酸钠溶液与甲苯体积比为:1:1.5~3。
所述有机胺为二乙胺或三乙胺。
化学反应方程式如下:
本发明与现有技术相比,具有以下明显优点: 
本发明反应的条件是在较低的温度下反应,溶剂多,反应过程中温度控制简单,其回收的反应水可以回收继续使用。从方程式可以看出,采用本发明,其反应过程中物料选择性比较高,副产物少,减少了反应损耗,则生产成本相应减少。
具体实施方式
下面结合具体的实例,进一步详细地描述本发明。应理解,这些实施例只是为了举例说明本发明,而非以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
在装有温度计、回流冷凝管、分水器、搅拌器的2000ml四口圆底烧瓶中加入质量浓度为50%碳酸钠溶液440g,氮气保护下,加入124g4-甲基邻苯二酚,升温至60~80℃反应1~2小时,加入800ml甲苯加热蒸发带走物料中的水分;
至物料中无水分蒸出时,物料降温至60℃,依次加入5g三乙胺、14g碘化铵,缓慢滴加130g 的1,3-二氯丙酮和300ml乙醇混合溶液,滴完后继续保温回流反应3-5小时;反应过程取样GC分析,当1,3-二氯丙酮小于0.01%则停止反应,冷却,抽滤得粗品,再将粗品在负压条件下,脱去乙醇、甲苯,得到脱溶粗品180g,脱溶粗品中西瓜酮含量为95%;
用硫酸钠溶液洗至中性,减压蒸馏,收集西瓜酮馏份153克,馏分用200ml 1:1的丙酮和正己烷混合溶剂二次结晶,得白色结晶西瓜酮145克,含量98.5%,收率为80.2%。
实施例2
在装有温度计、回流冷凝管、分水器、搅拌器的2000ml四口圆底烧瓶中加入质量浓度为50%碳酸钠溶液460g,氮气保护,加入124g4-甲基邻苯二酚,控温60~80℃反应1~2小时,加入800ml甲苯加热蒸发带走物料中的水分;
至物料中无水分蒸出时,物料降温至60℃,依次加入.8g二乙胺、15g碘化铵,缓慢滴加120g 的1,3-二氯丙酮和300ml丁酮的混合溶液,滴完后继续保温回流反应3-5小时;反应过程取样GC分析,当1,3-二氯丙酮小于0.01%则停止反应,冷却,抽滤得粗品,再将粗品在负压条件下,脱去丁酮、甲苯,收脱溶粗品175g,含量为96%;
用硫酸钠溶液洗至中性,减压蒸馏,收集西瓜酮馏份150克,馏分用200ml 1:1.3的丙酮和正己烷混合溶剂二次结晶,得白色结晶西瓜酮142克,含量99.2%,收率为83.3%。
实施例3
在装有温度计、回流冷凝管、分水器、搅拌器的2000ml四口圆底烧瓶中加入质量浓度为50%碳酸钠溶液480g,氮气保护,加入124g4-甲基邻苯二酚,控温60~80℃反应1~2小时,加入800ml甲苯加热蒸发带走物料中的水分;
至物料中无水分蒸出时,物料降温至60℃,依次加入10g三乙胺、17g碘化铵,缓慢滴加126g 的1,3-二氯丙酮和500ml丁酮的混合溶液,滴完后继续保温回流反应3-5小时;反应过程取样GC分析,当1,3-二氯丙酮小于0.01%则停止反应,冷却,抽滤得粗品,再将粗品在负压条件下,脱去丁酮、甲苯,收脱溶粗品183g,含量为95.5%;用硫酸钠溶液洗至中性,减压蒸馏,收集西瓜酮馏份155克,馏分用200ml 1:1.5的丙酮和正己烷混合溶剂二次结晶,得白色结晶西瓜酮142克,含量99.3%,收率为79.2%。

Claims (5)

1.一种西瓜酮的合成方法,其特征在于包括下列步骤:
(1)在氮气保护下,向反应器中加入质量浓度为40~50﹪碳酸钠溶液,氮气保护,加入4-甲基邻苯二酚,升温至60~80℃反应1~2小时,然后向反应器中加入甲苯,在常压下加热蒸发带出物料中的水分;
(2)向步骤(1)的物料中加入有机胺、碘化铵,然后在60~80℃滴加1,3-二氯丙酮和醇或1,3-二氯丙酮和丁酮混合溶液,滴完后保温回流反应3-5小时;冷却,抽滤得粗品,所述粗品在负压条件下,脱去醇或丁酮、甲苯;
(3)用硫酸钠溶液洗涤步骤(2)脱去醇或丁酮、甲苯后的粗品至中性,然后减压蒸馏,馏份用丙酮和正己烷混合溶剂重结晶,得白色结晶固体的西瓜酮;
1,3-二氯丙酮和醇质量比为:1:4~10   ,1,3-二氯丙酮和丁酮混合质量比为:1:4~7;
所述向步骤(1)物料中加入甲苯,碳酸钠溶液与甲苯体积比为:1:1.5~3。
2.如权利要求1所述的一种西瓜酮的合成方法,其特征在于: 4-甲基邻苯二酚与1,3-二氯丙酮的摩尔比为1:0.9~1.05,碳酸钠与4-甲基邻苯二酚的摩尔比为1:0.4~0.5,碘化铵与4-甲基邻苯二酚的摩尔比为1:10.0~7.5,有机胺与碘化胺摩尔比为1:0.8~2。
3. 如权利要求1所述的一种西瓜酮的合成方法,其特征在于:混合溶剂中丙酮和正已烷的体积比为1:1~1.5,所述混合溶剂与馏份的体积比为1~3:1。
4. 如权利要求1所述的一种西瓜酮的合成方法,其特征在于:所述的醇是甲醇或乙醇。
5. 根据权利要求1或2所述的一种西瓜酮的合成方法,其特征在于:有机胺为二乙胺或三乙胺。
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