[发明专利]有机化合物中或与之相关的改进

说明书

烯丙位氧化方法，包括：在可持续的溶剂中形成包含α‑愈创木烯和铁(III)‑X卟啉配合物催化剂的混合物，将分子氧引入到所述混合物中，和进行烯丙位氧化以产生α，β‑不饱和酮莎草薁酮。

本发明涉及制备α，β-不饱和酮莎草薁酮(Rotundone)2的方法，所述方法在分子氧存在下和在可持续的(sustainable)溶剂中使用催化量的铁(III)卟啉配合物通过α-愈创木烯(α-Guaiene)1的烯丙位氧化(allylic oxidation)来进行。

需要一条简单、可持续的由α-愈创木烯(1，4-二甲基-7-丙-2-亚基-2，3，4，5，6，8-六氢-1H-薁)至莎草薁酮((3S，5R，8S)-5-异丙烯基-3，8-二甲基-3，4，5，6，7，8-六氢-1(2H)-薁酮)的合成路线，其具有有竞争力的选择性和收率。

不饱和的萜烯例如α-愈创木烯是香精和香料工业中的重要底物，经过烯丙位氧化后，产生有价值的香精和香料成分例如莎草薁酮。该底物的氧化转化是特别具有挑战性的，因为该底物具有对氧化敏感的多个位点，并且可能产生源于竞争性环氧化、烯-氧化或非选择性烯丙位氧化副反应的各种氧化产物。

潜在的副产物包括莎草薁醇3，环氧-愈创木烯4，羟基-莎草薁酮6和紫堇酮7。

该方法必须提供足够高的莎草薁酮选择性和收率，使得如果将莎草薁酮用在反应产物混合物中而不是被分离，则任何具有其自身气味的副产物都不会对莎草薁酮的气味特征产生不利影响。该方法还应利用作为烯丙基底物的任何来源的α-愈创木烯，廉价、无毒的催化剂和可持续的溶剂，因为莎草薁酮预期用于香料。

Ishihara等人，Phytochemistry 30，3343(1991)报道了从沉香木中分离和氧化愈创木烷倍半萜。在搅拌的氯铬酸吡啶鎓和C盐在二氯甲烷中的悬浮液中，使分离的愈创木烷的粗混合物进行氧化，得到莎草薁酮。

Nakanishi等人在Journal of Agricultural and Food Chemistry 65，4464(2017)中报道了通过以下复杂方法由(-)-愈创木醇合成莎草薁酮：乙酰化，使用组合2-乙基己酸钴(II)、乙酰丙酮钴(II)和环烷酸钴(II)催化剂和4-甲基-2-戊酮烯的烯丙位氧化，然后热解除去乙酸。

Taylor等人在Journal of Agricultural and Food Chemistry，62，10809，(2014)中报道，经过数周的时间，通过将氧气鼓泡通过α-愈创木烯在二氯甲烷中的溶液，将纯净的α-愈创木烯氧化，以生产莎草薁酮、愈创木烯的α-反式和β-顺式单环氧化物、其二酮以及许多引入了一或两个氧原子的次要氧化产物。使用其它有机溶剂如乙醚、氯仿和乙腈也获得了相似的结果。

Horn和Rosen等人在致Nature，Vol.533，77(2016年5月5日)的一封信中报道了在多种工业级溶剂例如丙酮中使用助氧化剂四氯-N-羟基邻苯二甲酰亚胺、吡啶、丁酸和LiClO₄通过电化学烯丙位氧化对愈创木烷家族天然产物进行氧化。

WO2011/106166涉及烯丙位氧化催化剂。一种示例性的方法包括使用包含钯、金和钛的烯丙位氧化催化剂催化氧化烯丙基化合物的步骤。实施例4公开了在充有30bar氧气的高压釜中，使用催化剂(2.5％Au+2.5·％Pd/TiO₂)将愈创木烯氧化形成莎草薁酮。没有报告收率。

仍然需要有效的烯丙位氧化方法，以在氧气存在下使用廉价且无毒的催化剂在可持续溶剂中形成α，β-不饱和酮莎草薁酮。如例如由Dunn和Perry等人在GreenChemistry10，31-36(2008)中所指出的，上面所讨论的先前在烯丙位氧化过程中使用的溶剂例如苯、氯仿、二氯甲烷和乙醚被认为是不期望的。其它不被认为是可持续的溶剂包括四氯化碳、二甲基甲酰胺和乙酸二甲酯等。