背景技術(shù)

β-突厥烯酮(β-Damascenone)，又叫β-大馬烯酮，化學(xué)名為4-(2,6,6-三甲基-1,3-環(huán)己二烯)-2-丁烯-4-酮，為淡黃色至黃色液體，CAS：23696-85-7。因其具有誘人的玫瑰香氣，兼有覆盆子樣的果香和擴(kuò)散力，成為珍貴的香原料。該原料首先由Ohloff在保加利亞突厥玫瑰油中發(fā)現(xiàn)其微量存在，且是關(guān)鍵性的香氣成份。近年來(lái)隨著香料工業(yè)的發(fā)展、合成工藝技術(shù)改進(jìn)等，其價(jià)格亦有所下調(diào)，使用量也逐年增加。β-突厥烯酮類香料不僅在配制高級(jí)香水和調(diào)配化妝品香精中用作珍貴香原料，而且已被應(yīng)用到食品香精中，同時(shí)，還可在煙草中改善香煙的韻味，使煙味變得更為柔和舒適。

β-突厥烯酮的合成路線有很多，國(guó)外報(bào)道較多，常見(jiàn)有一定價(jià)值的合成方法如下：

1.文獻(xiàn)Helv.Chim.Acta.1970,53(3),541報(bào)道了以檸檬醛為原料經(jīng)β-環(huán)檸檬醛，丙烯溴格式加成，氧化，溴代消除得到，具體反應(yīng)式如下：

反應(yīng)a檸檬醛環(huán)化需要用到高毒的苯胺，會(huì)產(chǎn)生大量的胺氮廢水，反應(yīng)b烯丙基溴沒(méi)有商品化，需要自制，自制工藝也很麻煩，反應(yīng)c氧化需要用到二氧化錳或者含鉻試劑，最后反應(yīng)d溴代用到NBS，總之該工藝會(huì)產(chǎn)生大量的三廢，工藝復(fù)雜難操作，很難工業(yè)化生產(chǎn)。

2.Snowden等人(Helv.Chim.Acta.1987,70,1858)報(bào)道了以藏紅花酸甲酯為原料合成，與兩分子丙烯氯格氏試劑加成，而后在KH/HMPA的條件下得到β-突厥烯酮的方法，具體反應(yīng)式如下所述：

原料藏紅花酸甲酯合成工藝較復(fù)雜，不易獲得，反應(yīng)f用到了KH/HMPA，很危險(xiǎn)，其工業(yè)化易燃易爆的風(fēng)險(xiǎn)非常大。

3.文獻(xiàn)(J.C.S.Perkin 1,1975,1727-1736)報(bào)道了Diels-Alder合成路線，溴代異丙叉丙酮與1，3-戊二烯環(huán)加成，再消除溴化氫，與乙醛aldol縮合脫水得到β-突厥烯酮，具體如下：

該工藝原料溴代異丙叉丙酮難得，反應(yīng)j用到了N-甲基苯胺溴化鎂，會(huì)產(chǎn)生大量的胺氮廢水。

4.日本專利JP74-7556和美國(guó)專利US4250332報(bào)道了三甲基環(huán)己烯酮與甲基丙炔醇在鋰氨存在下進(jìn)行加成反應(yīng)，制得二醇，然后將此二醇與80％甲酸回流1/2小時(shí)，得到β-突厥烯酮。

該工藝原料2,6,6-三甲基環(huán)己烯酮不易獲得，氨基鋰工藝操作風(fēng)險(xiǎn)較大。

5.Ohloff等人(Helv.Chim.Acta,1973,56,310-320)報(bào)道Bǜchi-vederas重排反應(yīng)路線制備β-突厥烯酮，利用β-紫羅蘭酮為原料，先肟化，再制成異噁唑、環(huán)氧化后再開(kāi)環(huán)，最后用酸處理制得β-突厥烯酮。

該工藝反應(yīng)p還原用到金屬鈉和液氨，安全風(fēng)險(xiǎn)較大。

鑒于以上工藝的種種弊端，還需要開(kāi)發(fā)一些更適合工業(yè)化生產(chǎn)的β-突厥烯酮合成路線。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種條件溫和、便于操作、成本低、原料易得的合成β-突厥烯酮的方法，本工藝經(jīng)過(guò)香料α-突厥酮作為中間體，可以同時(shí)合成α-突厥酮及β-突厥烯酮。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種合成β-突厥烯酮的方法，包括：

1)α-環(huán)香葉酸的合成：

步驟1：往反應(yīng)容器中加入檸檬醛、還原劑、溶劑和磷酸二氫鈉水溶液，溫度10～40℃下往其中滴加亞氯酸鈉溶液；滴加完畢后，室溫下攪拌反應(yīng)16～24h；分出有機(jī)相，水相用萃取劑萃取，合并有機(jī)相，除去其中的溶劑和萃取劑；然后加種堿中和，攪拌0.2～1h，分液，水相用萃取劑萃取，棄去有機(jī)相，萃取后的水相用種酸調(diào)節(jié)pH值至1.8～2.2，分出有機(jī)相，水相用萃取劑萃取，合并有機(jī)相，濃縮得粗品；

步驟2：往反應(yīng)容器中加入步驟1得到的粗品，加入第二溶劑，加熱至100～115℃，往其中滴加第二種酸，保溫?cái)嚢?～12h；往其中加入水，攪拌，分出有機(jī)相，水相用第二萃取劑萃取，合并有機(jī)相，濃縮得粗品，重結(jié)晶若干次，得α-環(huán)香葉酸；

2)α-突厥酮的合成：

步驟3：反應(yīng)容器中加入步驟2得到的α-環(huán)香葉酸和第三溶劑，往其中滴加氯代試劑，回流反應(yīng)2～4h，除去氯代試劑和部分第三溶劑；降至室溫，保護(hù)氣氛下，往其中滴加第二種堿，滴加完畢后，升溫至140～160℃，回流進(jìn)行消除反應(yīng)5～8h；降至室溫，除去析出的固體，濾液濃縮，得環(huán)香葉烯酮；

步驟4：反應(yīng)容器中加入鎂屑和第四溶劑；保護(hù)氣氛下，將鹵代烴溶于第四溶劑中，將其向反應(yīng)容器中加入少許引發(fā)后，滴加剩余溶液至反應(yīng)容器中，維持溫度不超過(guò)42℃，滴加完畢后，室溫下攪拌0.5～2h，得到格式試劑；格氏試劑降溫至-5～5℃，往其中滴加步驟3得到的環(huán)香葉烯酮，控制溫度不超過(guò)25℃，滴加完畢后，攪拌0.5～2h進(jìn)行格氏加成；滴加淬滅劑淬滅至懸濁沙狀固體，固液分離，異構(gòu)化溶劑洗滌固體，濾液濃縮得粗品，往其中加入異構(gòu)化溶劑和第三種酸，保護(hù)氣氛下，加熱回流反應(yīng)10～18h，加第三種堿中和洗滌至弱堿性，分液，水相用異構(gòu)化溶劑萃取，合并有機(jī)相，濃縮得α-突厥酮；

3)β-突厥烯酮的合成：

步驟5：反應(yīng)容器中加入步驟4得到的α-突厥酮、鹽、第五溶劑，攪拌下，冷卻至8～12℃；滴加環(huán)氧化試劑，溫度不超過(guò)25℃，滴加完畢后，升至常溫，繼續(xù)攪拌過(guò)夜進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)；加入水，攪拌分層，水相用第三萃取劑萃取，合并有機(jī)相，用淬滅還原劑洗滌，分液，有機(jī)相濃縮，得環(huán)氧突厥酮；

步驟6：反應(yīng)容器中加入第四種堿、步驟5得到的環(huán)氧突厥酮、第六溶劑，保護(hù)氣氛下，加熱回流5～6h，反應(yīng)完全后，加水，除去第六溶劑，分液，水相用第四萃取劑萃取，合并有機(jī)相，加入干燥劑干燥，過(guò)濾，濃縮得羥基突厥酮；

步驟7：反應(yīng)容器中，加入第四種酸、第七溶劑、步驟6得到的羥基突厥酮，保護(hù)氣體保護(hù)下，加熱至回流11～13h，反應(yīng)完畢后，加入第五種堿至弱堿性，分出有機(jī)相；除去第七溶劑，濃縮得β-突厥烯酮。

合成方法

1)α-環(huán)香葉酸的合成：

步驟1：以檸檬醛為原料，經(jīng)過(guò)改進(jìn)過(guò)的Pinnick氧化反應(yīng)得到香葉酸中間體。具體地：

往5L的三頸瓶中加入檸檬醛(100g)、雙戊烯(446g)、叔丁醇(486g)，加入902g的16.8％的磷酸二氫鈉水溶液，15℃下往其中緩慢滴加20％亞氯酸鈉溶液379.6g，溫度不高于35℃；滴加完畢后，室溫下攪拌反應(yīng)16h；待原料反應(yīng)完全，分液，分出上層有機(jī)相，下層水相用甲苯萃取(2x100mL)，合并有機(jī)相，旋蒸，除去其中的叔丁醇和甲苯；然后10％的氫氧化鈉溶液400g，攪拌0.5h，分液，水相用甲苯萃取(2x100mL)，棄去有機(jī)相，萃取后的水相用31％的硫酸調(diào)節(jié)pH值至2.0，分出有機(jī)相，水相用甲苯萃取(2x50mL)，合并有機(jī)相，旋蒸，得粗品117.8g，為香葉酸，含量77.4％(兩個(gè)異構(gòu)體之和)，直接投入下一步反應(yīng)；

步驟2：香葉酸采用85％的磷酸，加熱至100℃環(huán)化，結(jié)晶得到α-環(huán)香葉酸。具體地：

往反應(yīng)瓶中加入117g步驟1得到的香葉酸粗品，加入甲苯200g，加熱至100℃，往其中滴加85％的磷酸20g，保溫?cái)嚢?h；往其中加入水200g，攪拌，分出有機(jī)相，水相用甲苯萃取(2x100mL)，合并有機(jī)相，旋蒸濃縮得粗品106g，加入環(huán)己烷多次重結(jié)晶，得α-環(huán)香葉酸，兩步收率70％；

2)α-突厥酮的合成：

步驟3：環(huán)香葉酸在氯化亞砜的條件下，制備酰氯，濃縮除去多余的氯化亞砜和甲苯，直接加入三乙胺作堿，加熱消除，蒸餾得到中間體環(huán)香葉烯酮。具體地：

1L三口瓶中，加入47g步驟2得到的α-環(huán)香葉酸，甲苯300g，裝好回流冷凝管，干燥管，尾氣堿液吸收裝置。往反應(yīng)瓶中滴加氯化亞砜82.2g，回流反應(yīng)2～4h，常壓蒸餾蒸出殘留的氯化亞砜和部分甲苯；降至室溫，氮?dú)夥障拢渲械渭尤野?4g，滴加完畢后，升溫至145～150℃，回流進(jìn)行消除反應(yīng)6h；降至室溫，析出大量固體，抽濾除去析出的固體鹽，濾液減壓蒸餾，得環(huán)香葉烯酮21.4g，收率51％；

步驟4：烯丙基氯格氏試劑制備好后，往其中滴加環(huán)香葉烯酮，控制好溫度，反應(yīng)完畢后，飽和氯化銨淬滅反應(yīng)，抽濾，濃縮，加入乙酸乙酯、催化量對(duì)甲苯磺酸異構(gòu)化，濃縮蒸餾，得到α-突厥酮。具體地：

往150mL的反應(yīng)瓶中加入鎂屑3.4g，THF 30g；置換氮?dú)?，將烯丙基?0.1g溶于THF50g中，將其向反應(yīng)瓶中加入少許引發(fā)后，緩慢滴加剩余溶液至反應(yīng)瓶中，維持溫度不超過(guò)42℃，滴加完畢后，室溫下攪拌1h，得到格式試劑；

格氏試劑降溫至冰浴，往其中滴加步驟3得到的環(huán)香葉烯酮9g，控制溫度不超過(guò)25℃，滴加完畢后，攪拌1h進(jìn)行格氏加成；滴加飽和氯化銨溶液(19.3g)淬滅至懸濁沙狀固體，抽濾，乙酸乙酯洗滌固體，濾液濃縮得12.9g粗品，往粗品中加入乙酸乙酯70g、對(duì)甲苯磺酸0.6g，氮?dú)夥障?，加熱回流反?yīng)12h，加20％的碳酸鈉溶液20g洗滌至弱堿性(pH值約8.0)，分液，水相用乙酸乙酯萃取(2x15g)，合并有機(jī)相，減壓濃縮，蒸餾得α-突厥酮8.2g，收率71％；

3)β-突厥烯酮的合成：

步驟5：α-突厥酮在乙酸鈉的二氯甲烷溶液中，滴加20％的過(guò)氧乙酸溶液，反應(yīng)完畢后，用硫代硫酸鈉淬滅反應(yīng)，濃縮，減壓蒸餾得環(huán)氧突厥酮。具體地：

往5L的三口燒瓶中，加入步驟4得到的α-突厥酮225g，乙酸鈉192g，二氯甲烷1400g，攪拌下，冰浴下冷卻至10℃；滴加20％過(guò)氧乙酸水溶液946g，溫度不超過(guò)25℃，滴加完畢后，升至常溫，繼續(xù)攪拌過(guò)夜進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)；加入水450g，攪拌分層，水相(上層)用二氯甲烷萃取2次(2x150g)，合并有機(jī)相，用10％的硫代硫酸鈉溶液(375g)洗滌，分液，有機(jī)相濃縮，得粗品282.8g，減壓蒸餾得產(chǎn)品環(huán)氧突厥酮217.8g，收率89％；

步驟6：環(huán)氧突厥酮在碳酸鉀/甲醇溶液中加熱回流開(kāi)環(huán)，反應(yīng)完畢減壓旋去甲醇，乙酸乙酯萃取，濃縮，得到羥基突厥酮粗品，無(wú)需純化可直接投入下一步反應(yīng)。具體地：

往2L的單口瓶中，加入72g碳酸鉀、217g步驟5得到的環(huán)氧突厥酮、1085g無(wú)水甲醇，氮?dú)夥障?，加熱回?.5h，反應(yīng)完全后，加水500mL，旋蒸除去甲醇，分液，水相用乙酸乙酯萃取(2x150mL)，合并有機(jī)相，加入元明粉干燥，過(guò)濾，旋蒸濃縮，得羥基突厥酮粗品228g，直接投入下一步反應(yīng)；

步驟7：羥基突厥酮在二氯甲烷溶劑中，對(duì)甲苯磺酸做催化劑，加熱回流，反應(yīng)完畢后，飽和碳酸氫鈉洗滌，濃縮，蒸餾得到最終產(chǎn)品β-突厥烯酮。具體地：

3L的三口燒瓶中，加入41.7g對(duì)甲苯磺酸、1.6kg的二氯甲烷，228g步驟6得到的羥基突厥酮，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱至回流12h，反應(yīng)完畢后，加入500mL的飽和碳酸氫鈉洗滌至弱堿性(pH值約8.0)，分出有機(jī)相；旋蒸除去二氯甲烷，得粗品218g，減壓蒸餾，得β-突厥烯酮126.8g，兩步收率64％。