首页 / 专利库 / 酸,碱,盐,酸酐和碱 / 路易斯碱 / 制备3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇的方法

制备3-L-薄荷基丙-1,2-二醇的方法

阅读:2发布:2021-08-30

专利汇可以提供制备3-L-薄荷基丙-1,2-二醇的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种安全有效制备高纯度3-L-薄荷 氧 基丙-1,2-二醇的方法,以及用于该方法的中间体。在 路易斯酸 存在下,在 有机 溶剂 中,将L-薄荷醇加入下面通式(I)表示的1,2-环氧-3-卤代丙烷中,产生下面通式(II)表示的新颖1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇,然后在相转移催化剂存在下,用 碱 使之环氧化,制得化学式(III)表示的1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷,并进一步 水 解 ,制备化学式(IV)表示的3-L薄荷氧基丙-1,2-二醇。其中,X代表卤 原子 。,下面是制备3-L-薄荷基丙-1,2-二醇的方法专利的具体信息内容。

1.一种由下面通式(II)表示的1-卤代-3-L-薄荷基丙-2-醇:

其中,X代表卤原子
2.如权利要求1所述的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇,其特征在于:所述X为氯 原子。
3.一种制备1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇的方法,该方法包括:
路易斯酸存在下,在有机溶剂中,将L-薄荷醇加入下面通式(I)表示的1,2-环氧 -3-卤代丙烷中,所述路易斯酸是至少一种选自三氟化醚配合物、氯化、氯化锌、 溴化锌和氯化的物质,所述有机溶剂选自己烷、庚烷、辛烷、环己烷、甲基环己烷、 苯、甲苯、二甲苯和石油醚中的至少一种:

其中X代表卤原子,产生由下面通式(II)表示的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇:

其中X代表卤原子。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于所述X在由通式(I)表示的1,2-环氧-3- 卤代丙烷和通式(II)表示的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇中是氯原子。
5.如权利要求1所述的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇在制备1,2-环氧-3-L-薄荷氧 基丙烷中的应用,它包括:
在相转移催化剂存在下,用使下面通式(II)表示的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇 环氧化,所述相转移催化剂是选自氯化四甲铵、溴化四丁基铵、碘化四乙铵、碘化四 丁基铵、氯化三甲基十六烷基铵、氯化二甲基二辛基铵、氯化三甲基苄基铵和氯化三 辛基甲铵中的至少一种的季铵盐:

其中X代表卤原子,制得下面化学式(III)表示的1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷:

6.如权利要求1所述的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇在制备3-L-薄荷氧基丙-1,2- 二醇中的应用,它包括:
在相转移催化剂存在下,用碱使下面通式(II)表示的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇 环氧化,制得下面化学式(III)表示的1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷,所述相转移催化剂 是选自氯化四甲铵、溴化四丁基铵、碘化四乙铵、碘化四丁基铵、氯化三甲基十六烷 基铵、氯化二甲基二辛基铵、氯化三甲基苄基铵和氯化三辛基甲铵中的至少一种的季 铵盐:

其中,X代表卤原子;

进一步解(III),制得下面化学式(IV)表示的3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇:

说明书全文

                                  技术领域

发明涉及制备用作冷却剂和清凉剂的3-L-薄荷基丙-1,2-二醇 (3-L-menthyoxypropane-1,2-diol)的方法,还涉及用于制备3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇的 中间体的3-L-薄荷氧基丙烷衍生物及其制备方法。根据本发明,通过简单操作能高产 率安全制得高纯度3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇以及作为3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇的合成 中间体的3-L-薄荷氧基丙烷衍生物。

                                  背景技术

3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇是一种已知的化合物,在日本专利公开No.48813/1986 中描述了这种化合物。3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇安全性优良,并且象L-薄荷醇那样使 皮肤和粘膜有清凉效果的性能。另一方面,它不象L-薄荷醇,本身没有气味。所以, 使用3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇情况下,可以为产品提供清凉效果,但不会影响提供给 产品的香味。因此,利用3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇的上述特点,3-L-薄荷氧基丙-1,2- 二醇可以和口腔组合物如牙膏和口香糖、食品和饮料如果子露和硬糖果掺混,而且, 还提出可以和盥洗制品掺混,如化妆品(公开的日本专利申请No.25908/1985和 208505/1988)、护眼睑膏(eye-pack)(公开日本专利申请No.964032/1987)、头发化妆品 (公开日本专利申请No.192312/1987)和其它制品如用于抗炎剂的气溶胶组合物(公开 日本专利申请No.264522/1988)。

已知的制备3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇方法包括(i)用金属钠或氢化钠使L-薄荷醇 转化为钠盐,然后,与烯丙基卤化物反应制得3-L-薄荷氧基丙-1-烯,用有机过氧化物 使之氧化形成氧化物,随后解的方法(日本专利公开No.48813/1986)和(ii)在路易斯 酸存在下,在苄基缩水甘油醚中加入L-薄荷醇,产生1-苄氧基-3-L-薄荷氧基丙-2-醇, 在钯-催化剂存在下使之氢解,以消除苄基的方法(公开日本专利申请 No.82200/1995)。

然而,上述常规方法(i)中,用金属钠或氢化钠产生L-薄荷醇钠盐,因此存在爆 炸和产生氢气的危险问题。而且用有机过氧化物氧化3-L-薄荷氧基丙-1-烯,在使用时 也存在爆炸的危险。因此,认为这种方法不具备工业生产的优势,而且从经济上考虑 也需要一定的改进。

由于上述常规方法(ii)是用于合成光学异构体的方法,需要使用昂贵的苄基缩水 甘油醚。另外,最终制得的3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇含有约10%的2-L-薄荷氧基丙- 1,3-二醇的副产物,因此需要通过胶柱色谱等进行提纯和分馏,难以制备大量高纯 度的3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇。

除上述方法外,提出的其它方法有(iii)在和季铵盐存在下,在1,2-环氧-3-卤代 丙烷如表氧醇水溶液中加入L-薄荷醇,制得1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷,是用于3- L-薄荷氧基丙-1,2-二醇的合成中间体(法国专利No.2479822(1981))。然而,已知1,2- 环氧-3-卤代丙烷如表氯醇不稳定,酸或碱存在下易于分解[“Kagaku Daijiten”,P.292, published by Topkyo Kagaku Dojin(1989)]。所以,这种方法的情况,在碱存在下,1,2- 环氧-3-卤代丙烷,当进行长时间反应时,1,2-环氧-3-卤代丙烷分解,难以合成1,2- 环氧-3-L-薄荷氧基丙烷,因此,从工业生产和经济上考虑,认为这种方法不具备优 势。

对表氯醇和醇之间的反应,提出(iv)制备1-烯丙氧基-3-氯-2-丙醇的方法,该方 法为在酸性催化剂存在下使表氯醇和烯丙基醇反应的方法(公开日本专利申请 No.221/1990)。然而,这种常规方法(iv)中,反应中所用的醇只能是伯烯丙基醇,对 仲醇的应用,与薄荷醇的加成反应很少报道。

另外,另一种常规方法是(v)在酸催化剂存在下,表氯醇与醇反应,产品然后用 碱处理,通过环闭合形成缩水甘油醚,水解后,在由强碱化合物和弱酸化合物形成 的盐存在下,该反应混合物在100-230℃加热,产生缩水甘油醚的方法(公开日本专 利申请No.212114/2000)。然而,为了分解缩水甘油醚的水解物中包含的有机卤化物, 这种方法需要在强碱化合物和弱酸化合物形成的盐存在下,在100-230℃,特别是 150-200℃的高温下加热反应混合物,因此不是一种有效的方法。而且,这种方法中 使用的醇是一种伯醇,可用通式R-(OA)p-OH表示(其中,R代表有1-36个碳原子的 饱和或不饱和的线型或支链基,A代表有2-4个碳原子的亚烷基,p代表0-100的 数字),并且没有披露使用仲醇,更没有披露使用薄荷醇。

本发明的目的是提供一种通过简单操作,高产率安全制备高纯度3-L-薄荷氧基 丙-1,2-二醇的方法。

本发明的第二个目的是提供一种用于获得高纯度3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇的中 间体。

本发明的第三个目的是提供一种有效制备用于获得高纯度3-L-薄荷氧基丙-1,2- 二醇的中间体的方法。

                               发明内容

发明人为达到上述目的进行了深入研究。结果,通过在路易斯酸存在下,在有 机溶剂中的1,2-环氧-3-卤代丙烷中加入L-薄荷醇,制得新颖化合物1-卤代-3-L-薄荷 氧基丙-2-醇。进一步的研究后,发现新颖的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇化学性质稳 定,本身可以储存,而1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷也是获得3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇 的中间体,通过在相转移催化剂存在下,用碱使1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇环氧化, 可以高反应速度和产率获得这种化合物。通过水解1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷,能以 高产率和高纯度获得3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇。根据上述发现,完成了本发明。

本发明涉及:

(1)一种制备3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇的方法,该方法包括:

在路易斯酸存在下,在有机溶剂中,将L-薄荷醇加入由下面通式(I)表示的1,2- 环氧-3-卤代丙烷中:

(其中,X代表卤原子),

制得由下面通式(II)表示的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇:

(其中,X代表卤原子),

然后,在相转移催化剂存在下,用碱环氧化,制得由下面化学式(III)表示的1,2- 环氧-3-L-薄荷氧基丙烷:

进一步水解,产生下面化学式(IV)表示的3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇。

本发明还涉及:

(2)一种制备3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇的方法,该方法包括:

在相转移催化剂存在下,用碱环氧化下面通式(II)表示的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙 -2-醇,制得下面化学式(III)表示的1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷:

(其中,X代表卤原子)

进一步水解(III),制得下面化学式(IV)表示的3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇。

本发明涉及:

(3)一种制备1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇的方法,该方法包括:

在路易斯酸存在下,在有机溶剂中,将L-薄荷醇加入下面通式(I)表示的1,2-环 氧-3-卤代丙烷中:

(其中X代表卤原子),产生由下面通式(II)表示的1-卤代-3-L-薄荷氧基-2-醇:

(其中X代表卤原子)。

本发明还涉及:

(4)一种制备1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷的方法,该方法包括:

在相转移催化剂存在下,用碱使下面通式(II)表示的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2- 醇环氧化:

(其中X代表卤原子),制得下面化学式(III)表示的1,2-环氧-3-L薄荷氧基丙烷。

本发明涉及:

(5)上述方法(1)-(4)中的任一方法,其中X在由上面通式(I)表示的1,2-环氧-3-卤 代丙烷和上面通式(II)表示的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇为氯原子;

(6)上述方法(1)或(3)中的任一方法,其中的路易斯酸是至少一种选自三氟化醚 配合物、氯化、氯化锌、溴化锌和氯化的物质;

(7)上述的(1)、(2)、(4)、(5)或(6)的方法,其中,较好实施方案中相转移催化剂 是一种季铵盐。

本发明还涉及:

(8)由下面通式(II)表示的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇:

(其中X代表卤原子)。

本发明包括:

(9)由下面化学式(IIa)表示的1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇作为较好的实施方案。

                         具体实施方式

下面详细说明本发明。

按照下面反应进行本发明制备3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇的过程。

(其中,X代表卤原子)。

即,在路易斯存在下,在有机溶剂中的1,2-环氧-3-卤代丙烷(I)中加入L-薄荷醇, 产生一种新颖的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇(II)。然后,在相转移催化剂存在下,用 碱使I-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇环氧化,制得1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷(III),该 化合物经水解获得3-L薄荷氧基丙-1,2-二醇(IV)。

1,2-环氧-3-卤代丙烷(I)中的卤原子X可以是氟原子、氯原子、溴原子、碘原子 等。因此,1,2-环氧-3-卤代丙烷的具体例子包括1,2-环氧-3-氟丙烷(表氟醇)、1,2-环 氧-3-氯丙烷(表氯醇)、1,2-环氧-3-溴丙烷(表溴醇)、1,2-环氧-3-碘丙烷(表碘醇)等。其 中,用于本发明的较好是1,2-环氧-3-氯丙烷(表氯醇)或1,2-环氧-3-溴丙烷(表溴醇), 卤原子X较好是氯原子或溴原子,更好的使用1,2-环氧-3-氯丙烷(表氯醇)。

市售的1,2-环氧-3-卤代丙烷(I)和L-薄荷醇可用作原料。

在1,2-环氧-3-卤代丙烷中加入L-薄荷醇必须在路易斯酸下,在有机溶剂中进行。 当使用布朗斯特酸(质子酸)、格氏试剂或碱代替路易斯酸时,不会形成加成物(1-卤 代-3-L-薄荷氧基丙烷或1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷),或形成的产率很低。

L-薄荷醇加成到1,2-环氧-3-卤代丙烷(I)时,宜采用的方法是在L-薄荷醇溶于有 机溶剂的溶液中加入路易斯酸,然后,在其中滴加溶解于有机溶剂的1,2-环氧-3-卤 代丙烷(I),进行反应。

使用的1,2-环氧-3-卤代丙烷(I)和L-薄荷醇的较好摩尔比值约为0.8-2摩尔,更 好为0.9-1.3摩尔L-薄荷醇相对于1摩尔1,2-环氧-3-卤代丙烷(I)。

使用的路易斯酸量类似于常规加成反应中的催化剂量,一般较好约为0.01-0.1 摩尔相对于1摩尔1,2-环氧-3-卤代丙烷(I)。

路易斯酸的具体例子包括三氟硼醚配合物、氯化铝、氯化锌、溴化锌、氯化铁 等。路易斯可以一种,或两种或更多种一起使用。从良好的操作性和经济低成本考 虑,使用氯化铝和/或三氟硼醚配合物为宜。

使用的有机溶剂不应对L-薄荷醇加成到1,2-环氧-3-卤代丙烷(I)反应产生不良影 响。有机溶剂的具体例子包括脂族烃溶剂如己烷、庚烷和辛烷;脂环族烃溶剂如环 己烷和甲基环己烷;芳族烃溶剂如苯、甲苯和二甲苯;石油醚等。可使用一种,或 两种或更多种溶剂。其中,从便于操作和经济低成本考虑,宜使用庚烷和/或甲苯。

使用的有机溶剂和L-薄荷醇的比例(体积/重量)一般宜约为0.5-5,更好的约为 1-3。

L-薄荷醇加成到1,2-环氧-3-卤代丙烷(I)上的反应宜在惰性气氛如氮气或氩气中 进行,以平缓进行该加成反应。

在将溶解于有机溶剂的1,2-环氧-3-卤代丙烷(I)溶液滴加到溶解于有机溶剂的L- 薄荷醇和路易斯酸的溶液中进行加成反应时,加入溶解于有机溶剂的1,2-环氧-3-卤 代丙烷(I)溶液的时间一般约为0.5-10小时为宜,更好的约为1.5-3小时。

该加成反应的温度约为60-130℃为宜,更好的约为65-120℃。在完成加入1,2- 环氧-3-卤代丙烷(I)的有机溶剂溶液后,反应在保持上述温度下进行约0.5-15小时, 较好的约1-5小时,可以缓和地产生1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇(II)。

通过上面的加成反应获得的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇(II)是目前还未知的一 种新颖化合物,这种化合物为稳定和可以储存,并且通常为油性。

所以,通过上面加成反应获得的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇(II)可以在提纯后 或不经提纯储存,提纯例如可通过蒸馏或柱色谱进行,在制备1,2-环氧-3-L-薄荷氧 基丙烷或3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇(IV)时,可以从储存容器中取出化合物(II)使用。 或者,通过上述加成反应形成的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇(II)可以根据需要冷却后 直接用于随后的环氧化反应,不必另外的处理如提纯。

在相转移催化剂存在下,用碱使通过上述加成反应获得的1-卤代-3-L-薄荷氧基 丙-2-醇(II)环氧化,产生1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷(III)。

环氧化反应中使用的碱有碱金属或碱土金属的氢氧化物、碳酸盐和/或醇盐。具 体例子包括氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化、氢氧化、氢氧化钡、碳酸锂、碳酸 钠。碳酸钾等。它们可以一种,或两种或更多种使用。其中,宜使用氢氧化钠和/或 氢氧化钾。

碱宜以水溶液形式加入反应系统。碱水溶液浓度较好为40%或更高,尤其是 45-55%的高浓度,因为可以缓和进行环氧化反应。

使用的碱量,相对于1摩尔1-卤代-3-L-薄荷氧基丙(II),较好的约为1.0-5.0摩 尔,更好的约为1.5-3.0摩尔。

上述环氧化反应中使用的合适的相转移催化剂是季铵盐。具体例子包括工业上 易得到的季铵盐如氯化四甲铵、溴化四丁基铵、碘化四乙铵、碘化四丁基铵、氯化 三甲基十六烷基铵、氯化二甲基二辛基铵、氯化三甲基苄基铵和氯化三辛基甲铵。 它们可以一种,或两种或更多种使用。其中,从缓和进行环氧化反应和经济低成本 考虑,较好的使用氯化三甲基苄基铵。

相转移催化剂用量相对于1摩尔1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇(II),较好的约为 0.01-0.2摩尔,更好的约为0.02-0.05摩尔。

上述环氧化反应宜在有机溶剂中进行。有机溶剂应是不会对该环氧化反应产生 不良影响的有机溶剂,例如,脂肪烃溶剂如己烷、庚烷和辛烷;脂环族烃溶剂如环 己烷和甲基环己烷;芳族烃溶剂如苯、甲苯和二甲苯;醚溶剂如二乙醚、二异丙基 醚、二甲氧基乙烷、四氢呋喃、二噁烷和1,3-二氧戊烷;石油醚溶剂等。它们可以一 种、或两种或更多种使用。其中,从缓和进行环氧化反应以及良好的操作性和低经济 成本考虑,宜使用甲苯和/或庚烷。

有机溶剂用量相对于1体积份1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇(II),较好约为1-10 体积份,更好的约为2-5体积份。

上述环氧化反应宜在惰性气氛如氮气或氩气中进行。

环氧化反应温度宜约为40-100℃,更好的约为50-80℃。保持上述温度下,反应 约0.5-6小时,较好的约1-4小时,可以缓和制得1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷(III)。

通过上述环氧化反应制得的1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷(III)为油性,并能储存。 所以,通过上述环氧化反应制得的1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷(III)可以在提纯后或不 经任何提纯储存,提纯例如可通过蒸馏或柱色谱进行,在制备3-L-薄荷氧基丙-1,2- 二醇(IV)时,从储存容器中取出前一化合物使用。或者,通过上述环氧化反应获得的 1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷(III)在根据需要冷却后,不必经另外的处理如提纯,可以 直接用于制备3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇(IV)。

水解通过上述环氧化反应获得的1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷(III),可以形成3-L- 薄荷氧基丙-1,2-二醇(IV)。

1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷(III)的水解宜在酸催化剂存在下进行。酸催化剂的例 子包括无机酸如氢盐氯酸、硫酸硝酸、高氯酸和磷酸有机酸如乙酸、三氟乙酸、 三氯乙酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸和樟脑磺酸等。其中,从缓和 进行环氧化反应和经济低成本考虑,宜使用硫酸和/或高氯酸。

酸催化剂用量,相对于1摩尔1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷(III),较好的约为 0.02-0.2摩尔,更好的约为0.05-0.15摩尔。

酸催化剂宜以水溶液形式加入反应系统。酸催化剂水溶液浓度较好的约为 1-15%。

上述水解宜在有机溶剂中进行。有机溶剂的例子包括类溶剂如丙酮、甲基乙基 酮、二乙基酮、二异丙基酮、甲基叔丁基酮和环己酮;醚类溶剂如二异丙基醚、二甲 氧基乙烷、四氢呋喃、二噁烷和1,3-二氧戊烷等。它们可以一种、或两种或更多种使 用。其中,从经济低成本考虑,宜使用丙酮。

有机溶剂用量,相对于1体积份1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷(III),较好的约为1-10 体积份,更好的约为2-5体积份。

上述水解温度较好的约为20-100℃,更好的约为50-80℃。保持上述温度下,反 应约0.5-5小时,较好的约为1-3小时,可以制得3-L薄荷氧基丙-1,2-二醇(IV)。 根据常规方法,从含3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇(IV)的反应产物中分离出3-L-薄荷氧基 丙-1,2-二醇(IV)。尽管对回收方法没有具体限定,3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇以浓缩物 分离,例如,反应中使用水溶性有机溶剂的情况,根据需要在反应混合物中加入水, 通过蒸发除去反应系统中使用的水溶性有机溶剂,加入碱水溶液和烃有机溶剂如己 烷、丁烷甲苯或二甲苯,中和使用的酸催化剂,并用有机溶剂萃取3-L-薄荷氧 基丙-1,2-二醇(IV),最后通过蒸发除去该溶剂。通过蒸馏或柱色谱可以有效进行3-L- 薄荷氧基丙-1,2-二醇的提纯。

上述获得的3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇可用于各种利用其特性如冷却效果、清新 效果、无气味性能和安全性的应用,例如化妆品、盥洗商品、洗浴剂、食品和饮料、 药品等。例子包括各种洗剂如洗浴液、剃须后洗剂和头发生长洗剂;皮肤化妆品如 洗涤霜、花膏、清洁霜、冷霜、乳剂、盥洗水、面膜、化妆品除去剂和唇膏;糊 剂、膏剂、鼻用解充血剂、防汗剂、头发护理用品如洗发剂、漂洗液、处理和调节 剂;发用化妆品如润发剂、发乳和喷发剂;香水、科隆香水;洗浴剂、浴液、肥皂; 剃须泡和剃须胶;清洁剂、软化剂;室内芳香剂;牙膏;口腔清洁剂;油膏;食品 和饮料如清凉饮料、口香糖、糖果、淇淋、果子露、果子冻、片剂、药片等。

下面参考实施例具体说明本发明,但是这些实施例不构成对本发明的限制。

下面实施例中,用于测量或分析物理性能的仪器如下:

(1)化学纯度

气相色谱:“HP6890”,由HEWLETT PACKARD制造

柱:“NEUTRABOND-1”,由G L Science制造(内径×长度=0.25mm×30mm)

(2)核磁共振波谱:

1H-NMR:“DRX-500型”(500MHz),由Bruker制造

(3)红外吸收光谱

仪器:“Nicolet AVATAR 360”,由Nicolet Japan K.K制造

测量方法:NaCl膜法

(4)质谱(MS)

M-80质谱仪:由Hitachi Ltd.制造(离子化电压:20eV)

(5)旋光仪:

“DIP-360”,由Nihon Bunko K.K制造

实施例1

合成1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇

(1)在氮气氛下,在一反应烧瓶(体积:500ml)中加入L-薄荷醇(136.7克,0.8763 摩尔)(由Takasago International Corporation制造)和正庚烷(295ml),在室温下全部溶 解。之后,在其中加入无水氯化铝(3.5克,26.88毫摩尔),并在搅拌下溶解,然后, 温度升高至70℃。在同样温度下,耗时2小时,在该溶液中滴加表氯醇(61克,0.6572 摩尔)。滴加完成后,在同样温度下反应7小时。之后,反应混合物冷却至室温。

(2)上述(1)中获得的反应混合物用水洗涤,再用10%碳酸钠水溶液洗涤,通过蒸 发除去正庚烷,得到一油性物质。该油性物质在减压下蒸馏,回收沸点在78-99℃ /600Pa(4.5mmHg)的未反应L-薄荷醇(57.2克,0.37摩尔),还获得为无色油性物质的 1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇(117克,化学纯度:97.8%,产率:以表氯醇为基准,为70%)。

(3)上述(2)获得的1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇的分析结果如下:

[α]D 25:-73.7°(c=1.05,EtOH)。

MS(m/e,%):248(M+),165,163,139,138,123,109,97,95,83,81,71,69,57,55,53, 43,41,29,27。

IR(纯,cm-1):3422,2955,2922,2869,1456,1385,1370,1344,1180,1114,1067, 1050,1011,991,974,922,845,753。

1H-NMR(CDCl3;δppm):0.78(3H,d,J=6.9),0.81-0.88(2H,m),0.90(3H,d,J=7.0), 0.93(3H,d,J=6.5),0.96-1.01(1H,m),1.20-1.26(1H,m),1.30-1.40(1H,宽),1.61-1.66(2H,m), 2.09(1H,m),2.14(1H,m),2.52(1H,d,J=5.9),3.09(1H,dt,J=10.6,4.1),3.44(1H,dd,J=9.4,5.2), 3.60(1H,dd,J=11.0,5.6),3.73(1H,dd,J=9.4,5.2),3.91-3.97(1H,m)。

实施例2-5和比较例1-4

合成1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇

(1)实施例2-5,按照和实施例1相同的方式制备1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇,不 同之处是,按照和实施例1同样的量(26.88毫摩尔)使用表1列出的路易斯酸。产率 列于表1,产率都达到65%或更高。

(2)另一方面,比较例1-4也按照和实施例1相同的方式制备1-氯-3-L-薄荷氧基 丙-2-醇,不同之处是,比较例1-3使用布郎斯特酸(质子酸)[比较例1使用硫酸 (H2SO4)]、比较例2使用磷酸(85%H3PO4)、比较例3使用对甲苯磺酸(一水合物)]、 比较例4使用格氏试剂(氯化乙基镁:EtMgCl)代替路易斯酸,它们的用量和实施例1 相同,各为26.88毫摩尔。产率列于表1。

比较例5

合成1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇

在氮气氛下,在一反应烧瓶(300ml)中加入L-薄荷醇(10克,64.1毫摩尔)和甲苯 (50ml),在室温下全部溶解,然后,用冰冷却使其内部温度下降到5℃。之后,在其 中加入60%氢化钠(2.82克,70.5毫摩尔),温度升高至100℃。在同样温度下,耗时 1小时,在该溶液中滴加表氯醇(5.93克,64.1毫摩尔)。滴加完成后,在同样温度下 反应3小时,但没有形成加成物(1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇或1,2-环氧-3-L-薄荷氧基 丙烷)。

                             表1     催化剂     产率(%)   实施例1     AlCl3     70.0   实施例2     ZnBr2     66.8   实施例3     FeCl3     67.6   实施例4     ZnCl2     72.5   实施例5     (C2H5)2·BF3     65.7   比较例1     H2SO4     9.6   比较例2     85%H3PO4     14.8   比较例3     对甲苯磺酸·H2O     4.0   比较例4     EtMgCl     32.9   比较例5     注1)     -2)  1):使用NaH  2):没有形成1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇或1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷

由表1列出的实施例1-5的结果可知,使用路易斯酸[氯化铝(AlCl3)、溴化锌 (ZnBr2)、氯化铁(FeCl3)、氯化锌(ZnCl2)、三氟化硼醚配合物((C2H5)2·BF3)]进行反应, 可以65%或更高的产率获得1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇。

另一方面,如比较例1-3的结果所示,在使用布朗斯特酸(质子酸)[硫酸(H2SO4)(比 较例1)、磷酸(85%H3PO4)(比较例2)、对甲苯磺酸(一水合物)(比较例3)]代替路易斯 酸作为催化剂的情况,1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇的产率分别为9.6%、14.8%和4.0%, 都低于实施例1-5。

而且,如比较例4的结果所示,使用格氏试剂[氯化乙基镁(EtMgCl)]代替路易 斯酸作为催化剂,形成了1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇,但产率为32.9%,明显低于实 施例1-5。

如比较例5的结果所示,使用碱(氢化钠)进行L-薄荷醇加成到表氯醇上的反应 时,没有形成加成物(1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇或1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷)。

由这些结果可知,本发明方法的情况下,在路易斯酸存在下进行L-薄荷醇加成 到表氯醇上反应,能以高产率获得新颖化合物1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇。

实施例6

合成1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷

(1)在氮气氛下,在一反应烧瓶(体积:200ml)中加入实施例1中获得的1-氯-3-L- 薄荷氧基丙-2-醇(50克,化学纯度:97.8%,0.1968摩尔)、甲苯(75ml)、50%氢氧化 钠水溶液(31.49克,0.3936摩尔)和50%氯化苄基三甲铵(1.46克,4.26毫摩尔),在75 ℃反应2小时。反应完成后,用水洗涤有机层,然后除去溶剂(甲基)获得一油性物质。 减压下蒸馏该油性物质,获得为无色透明油性物质的1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷(34.6 克,化学纯度:98.25%,沸点:75-80℃/10.7Pa(0.08mmHg),产率:以1-氯-3L-薄荷 氧基丙-2-醇为基准,为97.0%)。

(2)在上述(1)中获得的1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷的分析结果如下:

[α]D 25:-90.95°(c=1.05,EtOH)。

MS(m/e,%):212(M+),155,138,127,123,109,95,81,71,69,67,57,55,43,41, 31,29,27。

IR(纯,cm-1):3050,2960,2925,2875,1460,1370,1095,910,845,765。

1H-NMR(CDCl3;δppm):0.78(3H,d,J=6.9),0.81-0.88(2H,m),0.90(3H,d,J=7.0), 0.92(3H,d,J=6.6),0.95-1.00(1H,m),1.24(1H,m),1.36(1H,m),1.59-1.67(2H,m), 2.08(1H,m),2.14(1H,m),2.38(1H,m),3.06-3.12(1H,m),3.38-3.44(1H,m),3.57- 3.66(2H,m),3.71-3.75(1H,dd),3.90-3.96(1H,m)。

实施例7和比较例6

合成1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷

(1)实施例7中,按照和实施例6相同的方式,使用氯化苄基三甲铵作为相转移 催化剂,但改变反应时间,合成1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷。不同反应时间下1-氯- 3-L-薄荷氧基丙-2-醇的转化率,以及1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷的选择性列于表2。

(2)比较例6中,按照和实施例6相同的方式合成1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷, 不同之处是不加入相转移催化剂(氯化苄基三甲铵),并改变反应时间。不同反应时间 下1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇的转化率,以及1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷的选择性列于 表2。

                                   表2   反应时间   (小时)    实施例7(相转移催化剂)    比较例6(不使用相转移催化剂)   转化率(%)   选择性(%)     转化率(%)     选择性(%)   2   98.2   98.8     96.3     98.2   3   99.7   98.5     90.5     97.1   4   100   98.2     93.0     97.1   5   -   -     95.2     97.5   6   -   -     96.8     97.3   7   -   -     98.3     98.4   8   -   -     99.1     97.4   9   -   -     99.4     96.9

由表2的结果可知,实施例7中,使用相转移催化剂进行反应,反应4小时,1- 氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇转化率达到100%,对1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷的选择性 很高,达到98.2%。

另一方面,比较例6中,不加入相转移催化剂进行反应,反应2小时后转化率 的增加明显减小,因此,直到反应9小时,1-氯-3-L-薄荷氧基丙-2-醇转化率才达到 99.4%。然而,此时对1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷的选择性下降到96.9%。

这些结果表明:本发明方法中,使用相转移催化剂,1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2- 醇能极有效地环氧化为1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷。

实施例8

合成3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇

(1)在氮气氛下,在一反应烧瓶(体积:3L)中加入L-薄荷醇(300克,1.923摩尔)(由 Takasago International Corporation制造)和甲苯(616ml),在室温下全部溶解。之后, 在其中加入无水氯化铝(20.5克,0.154摩尔),并在搅拌下溶解,然后,温度升高至 116℃。在同样温度下,耗时2小时,在该溶液中滴加溶解在甲苯(366ml)中的表氯醇 (178克,1.923摩尔)溶液。滴加完毕,在同样温度下反应1小时。之后,反应混合 物冷却至50℃。

(2)在氮气氛下,上述(1)中获得的反应混合物中加入50%氢氧化钠水溶液(354 克,3.846摩尔)和50%氯化苄基三甲铵水溶液(14.4克),在75℃反应2小时。反应 完成后,用水(513克)洗涤该混合物,然后蒸发除去溶剂,获得一油性物质。减压下 蒸馏该油性物质,获得为无色透明油性物质的1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷(250克, 沸点:125-140℃/1200Pa(9mmHg),产率:以表氯醇为基准,为61.3%)。

(3)氮气氛下,在一反应烧瓶(体积:3L)中加入上述(2)中获得1,2-环氧-3-L-薄荷 氧基丙烷(245克,1.156摩尔)、丙酮(500ml)和3%硫酸水溶液(235克),搅拌下全部 溶解,随后回流下加热2小时。加入水(1000ml),减压蒸出丙酮。之后,在其中加 入3%氢氧化钠水溶液(800ml)和甲苯(850ml),分离出有机层后,蒸发除去溶剂,获 得一油性物质。该油性物质在减压下蒸馏,获得为无色透明油性物质的3-L-薄荷氧 基丙-1,2-二醇(250克,化学纯度:98.7%,沸点:120-140℃/40Pa(0.3mmHg))。

按照本发明的方法,通过简单操作,能高产率安全地制得用作冷却剂或清凉剂 的3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇,不必使用金属钠、氢化钠、过氧化物等不稳定和有爆 炸危险的物质,因此该方法具备工业生产优势。

而且,根据本发明,通过简单操作,在路易斯酸存在下,在有机溶剂中,将L- 薄荷醇加入1,2-环氧-3-L-卤代丙烷中,可以高产率安全地制得高纯度的1-卤代-3-L- 薄荷氧基丙-2-醇的新颖化合物,这种化合物是制备3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇的中间 体,不必使用金属钠、氢化钠、过氧化物等。

根据本发明,在相转移催化剂存在下,通过简单操作,用碱使1-卤代-3-L-薄荷 氧基丙-2-醇环氧化,可以高产率安全地制得高纯度的1,2-环氧-3-L-薄荷氧基丙烷的 化合物,这种化合物是制备3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇的中间体。

本发明新颖的1-卤代-3-L-薄荷氧基丙-2-醇可用作制备3-L-薄荷氧基丙-1,2-二醇 的中间体。

参考具体实施方案详细描述了本发明,但本领域的技术人员应该理解在不偏离 本发明的精神和范围下可以进行各种修改和变动。

本申请是基于日本专利申请No.2000-322287(于2000年10月23日申请),该专 利全文参考结合于此。

高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈