黑檀醇的制备

发布日期:2020/10/20 9:12:51

背景^[1]

黑檀醇（3-甲基-5-(2,2,3-三甲基-3-环戊烯-1-基)戊-4-烯-2-醇，又名甲基环戊檀香烯醇）是一种具有非常饱满而强烈的天然檀香香气的香料，黑檀醇能为木香配方带来丰厚幽雅的感觉以及透发的檀香香气，它适用于各种类型的配方，且留香持久，用于高档香水，美容护理、香皂，洗涤护理，家居用品中。其市场需求量大，有很大的开发潜力。

黑檀醇制备方法主要有以龙脑烯醛为原料先与2-丁酮进行缩合，再将缩合产物在二甲基甲酰胺中用叔丁醇钾进行异构化，使得双键转位，最后再用硼氢化钠还原得到四个非对应异构体混合物。专利CN103483151A黑檀醇的制备方法，公开了以甲基乙基酮与龙脑烯醛为初始原料，产物在含有甲醇钠的二甲基甲酰胺溶液中异构化反应，异构化合物再和硼氢化钠在甲醇溶液中加氢反应生成黑檀醇。

该专利两步反应分别采用甲醇钠和硼氢化钠作为催化剂，反应条件虽然温和，但在反应过程中却需要加入水洗涤，并用甲苯萃取产物，产生大量废水，也降低了产品的收率。目前人工合成黑檀醇难度大，成本高，工艺复杂，原料与中间产物有毒有害，因此改进黑檀醇制备的工艺对本领域而言意义重大。

制备^[2]

方法一：

步骤1：缩合反应。

甲基乙基铜和龙脑烯醛反应，首先将甲基乙基酮13.8mol和氢氧化钾1.28mol加入反应釜内，冷却至-5℃，加入龙脑烯醛2.8mol，整个进料过程中保持温度在0℃，搅拌并反应4.5小时，然后升温至50℃继续反应4.5小时。加入30%磷酸，控制温度不高于25℃，至pH为7；在常压下精馏，回收甲基乙基酮和甲醇。冷却至30℃，停止搅拌，静置一小时分层，水分在底层，将水层分出，包装，有机层用作蒸馏。将水层重新加入反应釜内，加热精馏溶剂至温度至95℃，再次冷却至40℃，停止搅拌，再次分层，分出更多产品。将所有产品一起精馏。收集3-8馏分产物，总计从精馏中得到纯度为81.33%中间体1为442g，收率为62%。

步骤2：异构化反应。

将二甲基甲酰胺1600g、甲苯2500g加入反应釜内，冷却至0℃。加入甲醇钠3.1mol，冷却至0℃后，加入步骤1得到的中间体1，缓慢加入，温度保持在-5℃～5℃之间。搅拌2小时保持0℃。取样检测，步产品含量应低于10%。用其他反应釜准备好20%醋酸溶液2300g，冷却至0℃。将产品从反应釜中输入到醋酸溶液釜内，温度会升到20℃，PH为6-7。搅拌20分钟，停止搅拌静置1小时，将水层从釜底分离出来。用甲苯萃取水层中的产品有机层用水洗涤。精馏，溶剂（甲苯），真空为400-350mbar，到温度为100℃。得到第二步含量为77%中间体2为450g，单步收率为97%，累计总收率60%。

步骤3：加氢反应。

将甲醇600g和10%的氢氧化钠溶液12g加入反应釜内配置。再加入硼氢化钠42g搅拌。在另一个反应釜内加入步骤2得到的中间体和甲醇500g，混合搅拌。再将步骤2得到的中间体与甲醇的混合溶液，通入硼氢化钠溶液中。保持温度在8-12℃。甲苯400g加入反应釜内，继续搅拌一小时，取样检测。确认所有原料反应完毕。加入水5g，搅拌15分钟。再将甲苯400g加入反应釜内，搅拌15分钟。停止搅拌静置1小时，待分层后，将水层从釜底分出。包装有机层准备精馏；再次将水层加入釜内，用甲苯400再次萃取。将两次有机溶液包装待精馏。

步骤4：精馏。

溶剂精馏：真空400mbar，精馏甲苯，全采出，无回流。精馏甲苯至100℃，真空至50mmbar。提高真空度至1mmbar，将产品蒸出。

最终精馏：真空及回流情况如下：

收集4-12段的馏分，收集得到重量为270g的黑檀醇产品，纯度为95%，单步收率为73%，累计收率为44%。

方法二：

步骤一：将溴化锌20g投入到1500g甲苯中，将滴加650g檀香酮滴加到反应体系中，使得反应体系温度维持在53～110℃，滴加结束后，继续反应5分钟，取样，液相色谱分析檀香酮含量为0.13％，步反应结束。将步骤一反应体系真空蒸馏回收甲苯后，投入800g仲丁醇和80g仲丁醇铝，反应温度控制在100～125℃,回流反应分阶段反应：第0-2h，反应温度控制在100～105℃，回流管端部温度控制在≦78℃，边反应边回收丁酮；第2h-3h，反应温度控制在105～115℃，回流管端部温度控制在81～95℃，边反应边回收仲丁醇；第3h-5h，反应温度控制在115～125℃，回流管端部温度控制＞98℃，边反应边回收仲丁醇；第三阶段反应过程中取样分析，异构檀香酮含量为1.76％，结束反应。反应产物进行酸洗和碱洗，得到黑檀醇粗品673g,质量分数含量为81.05％，总收率为83.51％。