β－异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚的合成方法及其在合成大柱三烯酮中的应用

摘要

本发明主要包括β－异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚的合成方法及其在合成大柱三烯酮中的应用，其中的β－异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚合成方法包括由β－异佛尔酮与三甲基氯硅烷在碘化钠催化下反应得到β－异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚，所述β－异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚在合成大柱三烯酮中的应用为：将合成的β－异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚与巴豆醛发生Aldol反应再受热脱水一步得到大柱三烯酮。本发明的优点是操作简便，得率高，适合于大规模生产，并可简单地合成大柱三烯酮，应用于烟用香精中可取得良好的效果。

说明书

技术领域

本发明涉及β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚的合成方法，并且还涉及这个化合物在合成重要烟用香料大柱三烯酮中的应用。

背景技术

异佛尔酮作为类胡萝卜素降解产物中C-9化合物的一种，具有与其他类胡萝卜素降解产物C-13化合物一样的母体结构，而这一类化合物在合成香料中(特别在烟用香料)的地位非常重要，如：紫罗兰酮，突厥酮，突厥烯酮，大柱三烯酮，3-氧代紫罗兰酮，3-氧代紫罗兰醇，茶螺烷，茶螺烷酮，二氢猕猴桃内酯等等，而异佛尔酮作为一种重要的化工原料及溶剂，可以非常方便的由丙酮缩合环化得到，价格非常低廉。因此，如何从价廉物美的异佛尔酮出发合成高附加值的香料产品一直是各国香料化学家所努力的方向。瑞士Firmenich香料公司E.Demole等利用异佛尔酮氧化为酮代异佛尔酮，由此为原料与1-丁炔-2-醇经过四步反应得到大柱三烯酮(Helv.Chim.Acta，Vol 57，P2087-2091，1974)，J.N.Marx利用异佛尔酮氧化为酮代异佛尔酮，由此为原料与3-烷氧基丁基锂经过数步反应得到茶螺烷酮(Tetrahedron，Vol 31，P1251，1975)。这些方法的缺点是反应步骤多而复杂，不利于大规模生产。日本香料化学家利用异佛尔酮与三甲基氯硅烷反应得到β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚，通过硅醚的给电子效应与双键的共轭效应，使其与羰基化合物发生Aldol反应来合成各种香料，该方法具有步骤短，得率相对比较高的特点。曾田香料公司在Jp92-41455中则利用β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚与取代丁烯酮合成了3-氧代紫罗兰酮。长谷川香料公司在其公开的日本专利JP82-113729中报道了β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚的合成方法，并且利用它合成了大柱三烯酮，具体的方法如下：

1)以异佛尔酮为原料，在乙醚溶液中先与甲基溴化镁格氏试剂在三氯化铁存在下反应，然后依次加入三乙胺，三甲基氯硅烷及六甲基磷酸三酰胺(HMPT)搅拌反应24小时得到β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚：

2)β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚在三氟化硼乙醚催化下于二氯甲烷中与巴豆醛在-60℃缩合得到3-氧代α-突厥醇：

3)3-氧代α-突厥醇在吡啶溶液中与甲基磺酰氯反应得到甲基磺酸3-氧代α-突厥醇酯，然后在二氮杂双环十一烯(DBU)与碘化钠存在下于甲苯中脱甲基磺酸得到大柱三烯酮：

上述方法所存在的缺点是：β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚的合成首先使用了甲基溴化镁格氏试剂与异佛尔酮反应，由于格氏试剂不是特别稳定需另行制备并要现做现用且操作起来比较烦琐，而大量的乙醚作为溶剂比较危险，并且六甲基磷酸三酰胺(HMPT)的毒性很大，反应的温度要求较低(-20℃)，反应时间又很长要24小时，这一切使得该方法只能限于实验室，而难以进行大规模的生产。

而利用β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚合成大柱三烯酮中，3-氧代α-突厥醇的合成反应温度相当的低要-60℃，并使用大量霉性大且沸点低的二氯甲烷，这对于我们国内要实现大生产困难很大；最后一步中先要在吡啶与甲基磺酰氯反应得到甲基磺酸酯，然后在甲苯中脱甲基磺酸得到大柱三烯酮，反应步骤长，操作烦琐。

本发明的目的是为了克服已知方法中的不利因素，简化操作，提高反应得率，使其更能适合于大规模的生产。

发明内容

本发明主要包括β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚的合成方法及其在合成大柱三烯酮中的应用，其中的β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚合成方法包括由β-异佛尔酮与三甲基氯硅烷在碘化钠催化下反应得到β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚，反应式为：

所述β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚在合成大柱三烯酮中的应用为：将合成的β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚与巴豆醛发生Aldol反应再受热脱水一步得到大柱三烯酮，反应式为：

上述步骤β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚的合成中三甲基氯硅烷与β-异佛尔酮用量的摩尔比为1∶1至2∶1；所用的催化剂1为碘化钠等，与β-异佛尔酮用量的摩尔比为0.5∶1至1.5∶1；所用的缚酸剂为三乙胺等，与β-异佛尔酮用量的摩尔比为1∶1至2∶1；反应采用非质子极性溶剂，如：N，N-二甲基甲酰胺等，反应温度为0～50℃；反应时间为1～8小时。

用β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚合成大柱三烯酮中巴豆醛与β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚用量的摩尔比为1∶1至1.5∶1；所用的催化剂2为三氟化硼乙醚等，与β-异佛尔酮三甲基烷烯醇硅醚用量的摩尔比为0.75∶1至1.5∶1；反应采用烃类作为溶剂，如：甲苯等，反应温度为-30～0℃，反应时间为1～10小时。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明。

实施例一

β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚的合成：在装有搅拌，冷凝管，温度计和滴液漏斗的2000ml三口烧瓶中加入400mlDMF和320g(3.2mol)三乙胺，在搅拌下加入300gNaI(2mol)及276g(2mol)的β-异佛尔酮，用冰水冷却，t＝10℃左右，滴加290g(2.7mol)三甲基氯硅烷，温度控制在25℃左右。滴完后在25℃左右搅拌反应6小时，底部有大量沉淀析出。过滤，将滤液倒入800g冰水中，分出水层用250ml*2石油醚萃取，合并石油醚液与油层，用稀HCl洗涤，再用盐水洗至中性，加10g无水硫酸镁干燥，回收石油醚后，减压蒸馏，收集68-70℃/3-4mmHg的馏分，得321g产品，含量90％左右，产率为76％，MS(m/e)：210(M+)，195，179，163，149，119，105，89，73，45。

实施例二

β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚在合成大柱三烯酮中的应用：先用上述实施例一的方法和步骤合成β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚，然后在装有搅拌，冷凝管，温度计和滴液漏斗的2000ml三口烧瓶中加入321g(90％，1.37mol)上述合成的β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚，500ml无水甲苯和115g(99％1.64mol)巴豆醛，冷却至-25℃，开始滴加BF₃.Et₂O194g(1.37mol)，温度有所上升，约1小时滴完，温度在-20℃左右，滴完后-20℃左右反应8小时。然后由滴液漏斗慢慢加入由126g Na₂CO₃和600g水配成的溶液，搅拌10分钟，倒入2000ml分液漏斗中，分去水层，油层用水洗至中性，回收甲苯后，经减压分馏，收集125-130℃/4-5mmHg的馏分，得110g产品，含量为75％左右(异构体之和)，产率为42％，MS(m/e)：191(M+1)，173，149，133，121，107，83，69，55，41。

综上所述可以看出，本发明的β-异佛尔酮三甲基硅烷烯醇醚合成方法避免了已有技术中的不利因素，操作比较简便，得率相对较高，比较适合于大规模的生产，并且利用它比较简单地合成了大柱三烯酮，产品应用于烟用香精中可取得良好的效果。