[发明专利]2，5-二甲基-4-羟基-3(2H)呋喃酮的制备方法

说明书

本发明公开了一种2,5‑二甲基‑4‑羟基‑3(2H)呋喃酮的制备方法。该制备方法为乳酸和丙酮酸酯在酸催化剂作用下脱水得到缩酮化合物2,4‑二甲基‑5‑氧代‑1,3‑二氧环戊基‑2‑羧酸酯，该缩酮化合物2,4‑二甲基‑5‑氧代‑1,3‑二氧环戊基‑2‑羧酸酯和金属钠发生分子内酮醇缩合得到2,5‑二甲基‑2,5‑二氢呋喃‑2,3,4‑三醇钠盐，2,5‑二甲基‑2,5‑二氢呋喃‑2,3,4‑三醇钠盐经酸化、脱水、萃取、结晶以及重结晶得到产品2,5‑二甲基‑4‑羟基‑3(2H)呋喃酮，总收率70％～90％，熔程76℃～79℃，含量98％以上。本发明操作简单，原料价廉易得、合成路线短、总收率高，并避免了制备过程中产生有毒气体，且提纯较容易。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)呋喃酮的制备方法。

背景技术

自1965年J.O.Rodin等人萃取菠萝汁首次分离并鉴定2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)呋喃酮以来，先后在草莓、葡萄、咖啡、芒果、加热的牛肉汤以及葡萄酒中发现了2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)呋喃酮。2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)呋喃酮具有强烈的焦糖香气，同时具有浓郁的水果香味及果酱味，稀释后具有复盆子香味，其香味特征似麦芽酚，但焦气重于麦芽酚。2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)呋喃酮的香气阈值极低(0.04ppb)，微量添加就具有明显的增香修饰效果，而且香味持久，是甜味香料的重要原料和优良的增香剂，为美国食用香料制造者协会(FEMA No.3174)和欧洲理事会(COE No.536)共同认可的安全食用香料。2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)呋喃酮文献报导的合成方法较多，但真正用于工业生产的主要有下列4种：

1.Cohen,A.M.,et al,EP532120,1993，报道了乳酸乙酯和溴乙酸乙酯在碱性条件下生成α-甲基二甘酸二乙酯，再与草酸二乙酯缩合，然后用卤甲烷进行甲基化，最后水解脱羧得到总收率为55％～60％的2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)呋喃酮。其化学反应式为：

该合成路线长，操作复杂，成本高。

2.罗德智，浙江大学硕士学位论文，2006年，6-18页描述；丙酮醛和锌粉在乙酸水溶液中发生pinacol偶联，得到3,4-二羟基-2,5-己二酮，然后在磷酸氢二钠作用下环化得到2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)呋喃酮。其化学反应式为：

该合成路线较短，但是存在原料不易得，产率较低的缺点。

3.JP54-115369公开了一种2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)呋喃酮的制备方法，该方法为乳酸乙酯和α-溴代丙酸乙酯在强碱性条件下发生醚化反应得到α,α’-二甲基二甘酸二乙酯，然后和金属钠发生酮醇缩合，后经催化氧化得到总收率为40％左右的2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)呋喃酮。其化学反应式为：

该制备方法原料虽然价廉易得，但α,α’-二甲基二甘酸二乙酯的制备过程存在较大的安全隐患且产率不高；后续的酮醇缩合，虽然使用活泼碱金属钠，由于反应过程中不产生氢气，在生产安全方面基本可以被接受；但氧化步骤使得最终产品不易提纯，且增加了生产成本。

4.CN101696198A公开了一种2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)呋喃酮的制备方法，该方法为3,4-己二酮在乙醚和二氧六环混合溶剂或无溶剂条件下和单质溴反应生成中间体2,5-二溴-3,4-己二酮，经回流水解或在碱金属盐存在下水解，得到2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)呋喃酮。其化学反应式为：

该合成路线较短，但是存在原料不易得，生产过程中产生大量的溴化氢气体，会腐蚀生产设备；从成本控制方面来看，该制备方法尚存在成本较高的缺点。

发明内容