專利名稱：一種乙基香蘭素及其衍生物的合成方法
技術領域：
本發明涉及一種苯乙醚衍生物的合成方法，特別是一種乙基香蘭素及其衍 生物的合成方法。
背景技術：
乙基香蘭素，又稱乙基香草醛，化學名稱3-乙氧基-4羥基苯甲醛，為 白色至淡黃色針狀結晶或結晶性粉末，熔點76 7rC,微溶于水，易溶于乙醇， 香味為同量甲基香蘭素的3~4倍。乙基香蘭素具有香味純正、幽雅、使用量少、 香氣足、不變色等特點，廣泛應用于配制各類香精,用作定香劑、調味劑；應用于 化妝品、煙草、酒類、糕點等行業；還可用于可可粉、巧克力、奶油等生產行 業；此外，乙基香蘭素作為重要的精細化學品中間體,在醫藥、農藥、電鍍、催 化劑等方面也有廣泛的應用。作為香蘭素的替代品，其用量正以年10%的速度遞 增。
迄今為止，還未發現天然物中含有乙基香蘭素，巿場上銷售的產品均由化學
方法合成。目前主要的生產方法是"乙基愈創木酴-乙醛酸法"張德善等，
化工科技，2005， 13 (5):59 - 62。但該法原材料成本較高、產品有酚的氣息。據
此，中國專利CN1143066A、 CN1323777A、 CN1401622A等提出了以對甲酚、對羥
基苯甲醛為原料的工藝路線。該法獲得的香蘭素，最大的優點是:產品香味純正，
接近天然。實現這一方法的中間體"酚的鄰位溴代衍生物"，很容易通過溴化得
到。關鍵步驟是溴代芳香化合物的烷氧基化，而"酚的鄰位溴代衍生物"，則 屬于非活性溴代芳香化合物。
對非活性溴代芳香化合物的烷氧基化，目前文獻的報道一般只限于甲氧基 化，如 "The Copper-Carbon Dioxide System ,a New Mild and Selective Catalyst for the Methoxylation of Non — activated Aromatic Brom"
D. Nobel, J. CHEM. SOC. , CHEM. CO畫UN. ， 1993, 419 ~ 420、 "非活性芳香芳香 溴化物烷氧基化研究"李樹安等，淮海工學院學報，第8卷第1期26~27、
"非活性溴代芳香化合物的甲氧基化反應"冀亞飛等，化工進展，2001年第1期29~30等。典型的方法是甲醇鈉為甲氧基化反應試劑，銅鹽為反應主 催化劑，極性非質子溶劑為助催化劑。
釆用類似的方法進行乙氧基化，則難以實現。文獻"Copper(I) Halide Catalysed Synthesis of Alkyl Aryl Heteroaryl Ethers ，，Tefrahedron vol. 48, NO. 17. pp. 3633-3652報道，使用商品的乙醇鈉為乙氧基化反應試劑，反 應根本就不能進行，必須使用新鮮制備的乙醇鈉。我們經多次實驗證實，即或是 釆用新鮮制備的乙醇鈉，反應的選擇性也差，收率也很低(僅為15%)
發明內容
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鑒于此，本發明采用乙醇和堿土金屬氧化物代替乙醇鈉作為乙氧基化反應試 劑，高選擇性、高收率地實現乙氧基化，合成乙基香蘭素及其衍生物。
本發明是這樣實現的
以<formula>formula see original document page 5</formula>為原料(式中，K可以是-CH3或-CHO; 112可以是-H或-OC2H5)， 乙醇和堿土金屬氧化物為乙氧基化反應試劑，在銅鹽和極性非質子溶劑的催化 作用下進行反應。反應式如下
<formula>formula see original document page 5</formula>
(1)若艮為-CHO,則產物為乙基香蘭素或其衍生物
(2 )若R,為-CH3，則產物為 <formula>formula see original document page 5</formula>，將產物在堿性條件下進一步氧化，
即得乙基香蘭素或其衍生物。
①本發明所用的堿土金屬氧化物，是氧化鈣(CaO),氧化鍶(SrO)氧化鋇 (BaO);也可以是它們的混合物；還可以是它的醇鹽，如乙醇鋇，乙醇鉤等。 首選BaO 、 CaO，最佳選擇BaO。其用量為原料質量的1-10倍，最佳用量為1. 5-2. 5倍。
② 本發明反應過程中，乙醇既作反應物也作溶劑。
③ 本發明所用催化劑銅鹽可以是一價銅，包括氯化亞銅、溴化亞銅、碘化
亞銅等；也可以是二價銅，包括氯化銅、溴化銅、堿式碳酸銅、醋酸銅等。其 用量為反應物質量的0. 01 ~ 5%,最佳用量0. 03 ~ 0. 06%。
④ 本發明所用助催化劑極性非質子溶劑，包括DMI、 DMF、 DMAC、 NMP等， 首選畫I。用量為反應物的重量的1 10倍，最佳用量為4倍。
釆用本發明的方法合成乙基香蘭素及其衍生物，反應選擇性好，收率高，條 件溫和，成本低，污染小，易于工業化，工業化前景廣闊。
具體實施例方式
本發明是這樣實現的
以 oh 為原料(式中，R!可以是-CH3或-CH0; R2可以是-H或-0(:2115)，
乙醇和堿土金屬氧化物為乙氧基化反應試劑，在銅鹽和極性非質子溶劑的催化 作用下進行反應。反應式如下
(2 )若I^為-CH3，則產物為 ,將產物在堿性條件下進一步氧化，
即得乙基香蘭素或其衍生物。
①本發明所用的堿土金屬氧化物，是氧化鈣(CaO),氧化鍶(SrO)氧化鋇 (Ba0);也可以是它們的混合物；還可以是它的醇鹽，如乙醇鋇，乙醇錦等。
(1)若^為-CHO,則產物為乙基香蘭素或其衍生物首選Ba0 、 CaO,最佳選擇Ba0。其用量為原料質量的1-10倍，最佳用量為 1. 5-2, 5倍。
② 本發明反應過程中，乙醇既作反應物也作溶劑。
③ 本發明所用催化劑銅鹽可以是一價銅，包括氯化亞銅、溴化亞銅、砩化 亞銅等；也可以是二價銅，包括氯化銅、溴化銅、堿式碳酸銅、醋酸銅等。其 用量為反應物質量的0. 01 ~ 5%,最佳用量0. 03~0. 06%。
④本發明所用助催化劑極性非質子溶劑，包括DMI、 DMF、 DMAC、 NMP等，
首選DMI。用量為反應物的重量的1 10倍，最佳用量為4倍。
通過下述實施例將有助于理解本發明，但并不限于本發明。
實施例1
在裝有攪拌器、回流冷凝管和溫度計的5000ml三口燒瓶中，將500克氧化 鋇(BaO)在1500ml乙醇(C2H5OH)中攪拌成懸濁液。攪拌下依次加入2000mlDMI、 250克反應物3-溴-4-羥基苯甲醛、10克CuCl2。在110。C條件下，回流反應5 小時。反應完畢用lmol/L的鹽酸酸化至PH 2。液相色譜外標定量，得乙基香 蘭素202克，反應選擇性100%,收率98%。
實施例2
采用與實施例l相同操作，將BaO改變為NaOCA，反應不進行。
實施例3
釆用與實施例l相同的操作，將反應物改變為3-溴-4-羥基甲苯，反應時 間變為8小時。得3_乙氧基-4羥基甲苯199克，反應選擇性100%，收率98%。 將3-溴-4-羥基甲苯在堿性條件下氧化，即得乙基香蘭素。
實施例4
采用與實施例l相同操作，將反應物改變為3-溴-4-羥基-5-乙氧基苯甲醛。 得3. 5 - 二乙氧基-4-羥基苯甲醛210克，選擇性100%,收率98%。
實施例5
采用與實施例l相同的搡作，將BaO改變為200gCaO+200gBaO。取得與實施 例l相同的反應結果。實施例6
釆用與實施例l相同操作，將BaO改變為50克NaOC2H5+450克BaO，5小時 后取樣分析，結果顯示，反應選擇性明顯降低，生成物中有對羥基苯甲醛，乙 基香蘭素的收率降低為80%。
權利要求
1、一種乙基香蘭素及其衍生物的合成方法，其特征是它是這樣實現的以為原料(式中，R1可以是-CH3或-CHO；R2可以是-H或-OC2H5)，乙醇和堿土金屬氧化物為乙氧基化反應試劑，在銅鹽和極性非質子溶劑的催化作用下進行反應；反應式如下(1)若R1為-CHO，則產物為乙基香蘭素或其衍生物；(2)若R1為-CH3，則產物為，將產物在堿性條件下進一步氧化，即得乙基香蘭素或其衍生物。
2、 根據權利要求l所述的一種乙基香蘭素及其衍生物的合成方法，其特 征是所用的堿土金屬氧化物，是氧化鈣(Ca0),氧化鍶(Sr0)氧化鋇(Ba0); 也可以是它們的混合物；還可以是它的醇鹽，如乙醇鋇，乙醇鉤等；首選BaO 、 Ca0，最佳選擇BaO;其用量為原料質量的1-IO倍，最佳用量為1. 5-2. 5倍。
3、 根據權利要求l所述的一種乙基香蘭素及其衍生物的合成方法，其特 征是反應過程中，乙醇既作反應物也作溶劑。
4、 根據權利要求l所述的一種乙基香蘭素及其衍生物的合成方法，其特 征是所用催化劑銅鹽可以是一價銅，包括氯化亞銅、溴化亞銅、碘化亞銅等； 也可以是二價銅，包括氯化銅、溴化銅、堿式碳酸銅、醋酸銅等;其用量為反應 物質量的0. 01 ~ 5%,最佳用量0. 03 ~ 0. 06%。
5、 根據權利要求l所述的一種乙基香蘭素及其衍生物的合成方法，其特(1)若1為-CHO,則產物為乙基香蘭素或其衍生物;征是所用助催化劑極性非質子溶劑，包括DMI、 DMF、 DMAC、 NMP等，首選DMI; 用量為反應物的重量的1~10倍,最佳用量為4倍。
全文摘要
一種乙基香蘭素及其衍生物的合成方法，采用乙醇和堿土金屬氧化物代替乙醇鈉作為乙氧基化反應試劑，克服了“乙醛酸”法合成乙基香蘭素原材料成本較高、產品有酚的氣息以及采用“乙醇鈉為乙氧基化反應試劑，銅鹽為反應主催化劑，極性非質子溶劑為助催化劑”進行乙氧基化難以實現的弊端，反應條件溫和，選擇性好，收率高，三廢排放量小，成本低，工業化前景廣闊。
文檔編號C07C47/575GK101417931SQ20081014378
公開日2009年4月29日 申請日期2008年11月28日 優先權日2008年11月28日
發明者易宗明 申請人:湖南阿斯達生化科技有限公司