[发明专利]一种合成1-甲基-2-氧代-3,6,7-三氧杂二环[2,2,2]辛烷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化合物合成方法，具体涉及合成1-甲基-2-氧代-3,6,7-三氧杂二环[2,2,2]辛烷的方法。 

背景技术

奶味香精是香精香料领域中投资最大、开发研究最为活跃的香精之一，主要用于冷食、糖果、饮料等的增香。天然奶油的特征香味是由于其中含有一些内酯所引起的，辛内酯就是其中必不可少的成分。丙位辛内酯和丁位辛内酯都是市场上常见的辛内酯类奶味香精，这些香精的合成需要经过多步反应，因此价格相对较高。1-甲基-2-氧代-3,6,7-三氧杂二环[2,2,2]辛烷是一种笼状辛内酯，具有椰子或奶味香气的香料，它的香气优雅、愉快且浓郁持久，有用于食品及高级化妆品中调香的潜力。不仅如此，这种辛内酯仅仅使用甘油和丙酮酸就可以一步合成，原料便宜、且反应条件温和、产物后处理简单即可得到产品。 

1-甲基-2-氧代-3,6,7-三氧杂二环[2,2,2]辛烷，分子式为C₆H₈O₄，（Ⅰ）所示结构（该化合物结构以下式为准，可以有不同命名）。 

发明内容  

本发明目的是提供一种合成并分离1-甲基-2-氧代-3,6,7-三氧杂二环[2,2,2]辛烷的方法，该方法反应条件温和、反应迅速、工艺简单、易操作，使用了廉价易得的催化剂、带水剂、溶剂，并且分离难度低，满足各行业制备1-甲基-2- 氧代-3,6,7-三氧杂二环[2,2,2]辛烷的要求。 

本发明采用的技术方案是：合成1-甲基-2-氧代-3,6,7-三氧杂二环[2,2,2]辛烷的新方法：采用原料丙酮酸和丙三醇，丙三醇用量是丙酮酸摩尔量1-10倍，使用对甲基苯磺酸作为催化剂，催化剂用量是物料总质量的0.1%-20%，二氯甲烷作为带水剂，在0-80℃下酯化合成1-甲基-2-氧代-3,6,7-三氧杂二环[2,2,2]辛烷；将原料丙酮酸、丙三醇、催化剂投入反应器中，搅拌并升温，然后不断注入带水剂，带水剂与水分离后循环使用，当带水剂中水层不再增加即停止反应，使用碳酸钠溶液中和反应体系，二氯甲烷萃取收集产物，反复水洗去除对甲基苯磺酸钠、丙三醇、丙酮酸钠、碳酸钠等水溶性杂质，使用无水乙醇作溶剂，通过重结晶得到1-甲基-2-氧代-3,6,7-三氧杂二环[2,2,2]辛烷晶体。 

合成1-甲基-2-氧代-3,6,7-三氧杂二环[2,2,2]辛烷的反应路线如下： 

。 

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用的原料丙酮酸、丙三醇，催化剂对甲苯磺酸，带水剂二氯甲烷，溶剂无水乙醇均容易获得，通过液相萃取和重结晶就可以得到获得经济的奶味香精。该方法反应条件温和、反应迅速、工艺简单、易操作，使用了廉价易得的催化剂、带水剂、溶剂，并且分离难度低。 

附图说明

图1是本发明制得的产物的核磁共振碳谱图。 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于具体实施例。 

实施例一： 

合成1-甲基-2-氧代-3,6,7-三氧杂二环[2,2,2]辛烷的方法，具体工艺为：250ml烧瓶中，加入15g丙酮酸、47g丙三醇、1.8g 对甲基苯磺酸、磁力搅拌转子。使用可控流速恒压漏斗连接烧瓶，在漏斗中添加120ml二氯甲烷，控制流速为8ml/min，恒压漏斗上部连接冷凝管。磁力搅拌，水浴加热升温，保持水浴温度为60℃。待恒压漏斗中水层不再增加，停止反应。冷却至室温，加入100ml二氯甲烷，使用质量浓度5%碳酸钠溶液洗至上层液体pH为7-8，分液收集下层液体，分别使用50ml蒸馏水洗涤三次，分液收集下层液体。将收集液体常压蒸馏脱除带水剂，保持温度为75℃，缓缓加入无水乙醇直至完全溶解产物，室温静置使产物结晶，过滤弃去母液。重复上述结晶操作一次，得到产品1-甲基-2-氧代-3,6,7-三氧杂二环[2,2,2]辛烷。 

实施例二：