诺卜醇的合成与应用

概述

诺卜醇又称α-蒎烯基甲醇、6,6-二甲基双环-(3.1.1)-2-庚烯-2-乙醇，具有柔和的木香香韵，并有樟脑和薄荷气息，可作香料使用[1-2]。该物质为无色或微黄色粘稠液体，天然存在于薄荷、欧洲越橘和酒花精油中，沸点230℃，闪点98.9℃，微溶于水，可溶于乙醇、乙醚和油脂。

合成方法

β‑蒎烯与多聚甲醛在酸催化下进行Prins反应即可得到羟甲基化产物—诺卜醇，合成诺卜醇一般有三种传统的方法[2]：

(1)酸催化法(如甲酸，乙酸)，β‑蒎烯和多聚甲醛在乙酸或者甲酸溶液中反应生成乙酸诺卜酯或者甲酸诺卜酯，再经皂化反应生成诺卜醇，反应副产物较多且难于分离提纯。

(2)ZnCl₂催化法，以ZnCl₂为催化剂，在115～120℃催化β‑蒎烯和多聚甲醛反应生成诺卜醇，反应副产物较多，难于分离提纯。

(3)亚热法，β‑蒎烯和多聚甲醛在150～230℃高温和密闭高压下合成诺卜醇，反应需要较高的温度和压力，能源消耗大，对设备要求高。

为了解决上述工艺存在的问题，研究人员提出新方法：以β-蒎烯和多聚甲醛为原料，固体超强酸SO₄^2-/ZrO₂-TiO₂为催化剂，在微波辐射条件下合成诺卜醇。实验考察了微波辐射温度、辐射时间、SO₄^2-/ZrO₂-TiO₂的制备条件(Ti与Zr的元素配比、催化剂焙烧温度)、催化剂用量等对诺卜醇得率的影响。结果表明，微波辐射温度、时间及催化剂的制备条件和用量对诺卜醇得率有较大影响。优化的工艺条件为：微波辐射温度110℃，辐射时间2.5 h，微波功率600 W，催化剂的元素摩尔比M_Ti：M_Zr=6：1，焙烧温度450℃，催化剂的质量分数为4%。该条件下诺卜醇得率60.4%[3]。

应用

诺卜醇可作为合成原料，通过相转移催化法合成诺卜醇的乙基醚，丙基醚，丁基醚，戊基醚和苄基醚。由诺卜醇与酸酐反应还可合成了乙酸诺卜酯和丙酸诺卜酯，它们都具有较好的香气性质[4]。又比如，以诺卜醇为起始原料，经钌碳和土耳其红油催化氢化可得二氢诺卜醇。该反应通过选用特定的催化剂和相转移催化剂配合，能够降低诺卜醇氢化还原过程中，诺卜醇化学结构中四元环开环副反应的发生，提高二氢诺卜醇的摩尔收率(93％以上)[5]。

在合成药物方面，诺卜醇同样有广泛的应用。文献公开了一类诺卜酸酰胺类化合物的制备方法及其应用，诺卜醇经过氧化合成诺卜酸，然后诺卜酸与取代苄胺一步反应合成诺卜酸酰胺类化合物。该类化合物在离体条件下，对马铃薯晚疫病菌具有较好的防效，可用于防治农业植物真菌病害[6]。而在高选择性钙离子拮抗剂匹维溴铵的制备过程中，诺卜醇是合成中间体的重要原料之一[6]。

参考文献

[1]王宗德,肖转泉.诺卜醇衍生物的合成及其13C化学位移分析[J].应用化学, 2002, 19(5):2.DOI:CNKI:SUN:YYHX.0.2002-05-023.

[2]涂洪斌,陈晓东,李远友,等.一种制备诺卜醇的新方法:CN201910201892.4[P].

[3]刘传涛,罗金岳.微波辐射下SO₄^2-/ZrO₂-TiO₂催化合成诺卜醇[J].南京林业大学学报(自然科学版), 2007.DOI:JournalArticle/5aea1929c095d713d8a16302.

[4]王宗德,肖转泉,陈金珠.诺卜醇及其衍生物的合成与表征[J].化学世界, 2004, 45(2):4.DOI:10.3969/j.issn.0367-6358.2004.02.010.

[5]徐剑霄,赵士民,张浩.一种诺卜醇氢化还原制备二氢诺卜醇的方法:CN201810810660.4[P].

[6]谷文,孙雪宝,杨子辉,等.一类诺卜酸酰胺类化合物的制备方法及其应用:CN202210769046.4[P].

[7]赵志全.匹维溴铵的制备方法:CN200810188563.2[P].