[发明专利]一种甲基庚烯酮合成手性香茅醛的方法

说明书

本发明提供了一种甲基庚烯酮合成手性香茅醛的方法，该方法包括：(1)甲基庚烯酮首先和有机钛试剂发生亚甲基化反应，高收率得到2,6‑二甲基‑1,5‑庚二烯中间体；(2)庚二烯中间体在均相手性铑催化剂作用下，发生不对称氢甲酰化反应，得到手性香茅醛产物。本发明主要优点在于合成方法新颖，合成路线简短，仅需两步反应就得到了手性的香茅醛产品；其次，使用钛试剂进行甲基庚烯酮的亚甲基化反应，高收率得到2,6‑二甲基‑1,5‑庚二烯，高于目前已知的其他方法；最后，本发明创造性的利用均相手性铑催化剂，实现了2,6‑二甲基‑1,5‑庚二烯的不对称氢甲酰化反应，反应收率高，立体选择性优良。

技术领域

本发明属于精细化工和香精香料领域，具体涉及一种由甲基庚烯酮快速、高效合成手性香茅醛的方法。

背景技术

香茅醛是天然香茅油和柠檬桉油的重要组分，具有强烈、新鲜的青柑橘气息。由于在其分子结构中有一个手性中心，香茅醛具有两种光学异构体—(R)-香茅醛和(S)-香茅醛；(R)-香茅醛可以用于清凉剂L-薄荷醇的合成，因而具有更高的经济价值。

目前，在已知文献报道中，(R)-香茅醛的合成主要有三种，分别是柠檬醛不对称氢化法、月桂烯法、手性香茅醇脱氢法。柠檬醛氢化法，即采用手性催化剂对柠檬醛进行不对称氢化合成手性香茅醛(J.Mol.Cat.1982,16,51；Helv.Chim.Acta.2001,84,230.)，但是柠檬醛自身是一对双键顺反异构体—橙花醛和香叶醛的混合物，采用同一构型的催化剂，二者加氢分别得到(R)-香茅醛和(S)-香茅醛；因此，要想选择性的得到(R)-香茅醛，必须首先分离得到纯净的橙花醛或香叶醛，但是橙花醛和香叶醛物理化学性质相似，沸点十分相近，分离十分困难，成本高昂(EP0000315,CN101039894A,CN101675020A,CN101932543A)。

月桂烯法有日本高砂公司发明(J.Chem.Soc.Chem.Comn.,1982,11,600；Topicsin Catalysis,1997,4,271.)，该路线以月桂烯为起始原料，首先和二乙基胺基锂反应得到烯丙胺中间体，烯丙胺在手性铑催化剂作用下，发生异构反应，得到手性烯胺，随后水解得到(R)-香茅醛(US4605750A,CN101602651A,CN102935384A,CN103254047A)。该路线目前已经实现放大生产，得到的(R)-香茅醛光学纯度高，ee值高达96-99％，成为经典的不对称反应放大实例。但是，该路线第一步反应需要用到胺基锂，不但价格昂贵，而且化学性质活泼，对水和氧气都极为敏感；该方法对生产装置标准要求高，实际生产中也存在较大的安全风险。

文献中报道比较多还有手性香茅醇脱氢法，即以手性的香茅醇为原料，经过脱氢反应得到手性香茅醛。该合成路线十分简短，反应收率高，选择性好，但是该方法并没有大规模工业化应用，主要原因是手性的香茅醇需要天然提取或复杂的合成工艺，因而产量十分小，价格昂贵。

综上所述，手性香茅醛既是有用的香料，又是清凉剂L-薄荷醇的重要合成中间体，手性香茅醛具有重要的经济价值。目前已知的手性香茅醛合成方法中，柠檬醛不对称氢化法、手性香茅醇脱氢法，原料成本高昂；月桂烯法合成工艺复杂，反应条件苛刻；因此，目前亟待发展手性香茅醛创新合成方法，满足原料简单易得、合成工艺简短、反应条件温和等要求，从而促进手性香茅醛的放大生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由甲基庚烯酮高效、快速合成手性香茅醛的方法，该方法以廉价易得的甲基庚烯酮为原料，经过亚甲基化和不对称氢甲酰化反应，高收率、高立体选择性的得到手性香茅醛产物。

为实现上述目的和达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案：

(1)甲基庚烯酮和有机钛试剂发生亚甲基化反应，得到2,6-二甲基-1,5-庚二烯中间体；