麝香酮如3-甲基环十五酮是天然麝香中的主要生物活性成分和芳香中心。麝香酮有很多合成方式[3],其中比较受到推崇的Stoll 的闭环法由于可同时进行闭环和甲基引入。中间体2,15-十751烷二酮的合成是探索闭环法研究的一个要点。Stoll 等[4] 最早是用乙酰乙酸乙酯和1,10-二溴癸烷反应后脱羧水解制取了2,15-十751烷二酮; 郭媛等[5] 以邻苯二胺和十四碳二酸作为初始原料,经环化和季铵化后制取二苯并咪唑盐,再使用甲基格氏试剂加成并且再经水解后制得2,15-十751烷二酮; 梁利华[6]用十四碳二酰氯与丙二酸二乙酯经过取代反应后再进行水解脱羧的方法来进行2,15-十751烷二酮的制取。24744
经实验将单链的2,13-十四二酸使用SOCl2 进行酰化后与甲基碘化锌试剂再次进行反应,再经水解可以制取到2,15-十751烷二酮:
曾文献使用了季铵盐A—l作为催化剂和K2CO3粉末,采用固-液相转移催化法不使用溶剂合成了丁基丙二酸二乙酯,使得丙二酸二乙酯不会发生在强碱性水溶液中水解的问题,这样也可免去使用醇钠和DMF等价值较高的极性非质子溶剂。[7]论文网
同时他们还研究考察了不同催化剂的催化能力和影响反应的主要因素,得到最佳反应条件为CH2(COOC2H2 )2:n-C4H9Br:K2CO3:A-1=1:1.2:1.3:0.03,在105℃下反应2h,收率可达92.2%,纯度为9O%,同时解决了催化剂的循环使用问题。
环十五烷酮的甲基化法:
还可甲基化处理环十五烷酮后得到麝香酮,这种方法是在环十五酮的β位引入一个甲基来进行麝香酮的制取。整个反应比较简单,仅需两个步骤:先讲双键引入环十五烷酮的α位,然后便可简单的甲基引入β位。
早在1970年,Mookherjee[8]就已经找到了利用环十五烷酮作为起始原料,经由5步反应后制取麝香酮的方法,起产率可达50%,其反应过程如下:
Nelson 等[9]利用Simmons Smith 反应, 在环十五烷酮的反式- α,β- 不饱和酮缩醇中形成环丙烷后,再开环合成了R- 麝香酮, 总收率为60%。Tanaka K等人运用( 1R,2R,3S,4S) - 3[(1- 甲基吡咯基)甲基氨基]- 1,7- 三甲基双环[2, 2, 1]庚烷- 2- 醇为手性配体,和CuI, MeLi 一起, 在甲苯溶液中, 在- 78℃下, 对2-环十五烯酮进行共轭加成, 得到的R 构型麝香酮光学纯度为89%, 产率为80%。后来, 他们运用同样的试剂, 在反应溶剂甲苯中加入少量四氢呋喃。结果得到光学纯度为100%的R 构型脂香酮, 产率为93%。
以环十五烷酮为中间体合成麝香酮的反应条件温和, 并且其关键步骤—中间体环十五烷酮的制备已经有了很成熟的方法, 所以此法是近年来研究的重点。但这种反应必须使用环十五酮, 但是其价格比较高昂,并不适宜大规模工业生产。
闭环法:
这是使用开链的高分子化合物在分子内闭环,有羟醛缩合闭环法、醇酮缩合闭环法、Dieckman 缩合闭环法、分子内酰化闭环法、自由基加成闭环法、prins反应闭环法、Emmons-Homer反应闭环法、分子内1,3偶极加成闭环法、分子内亲和取代闭环法、端炔氧化偶联闭合环法等【9】可以看出,闭环法的方法很多,但其基本方式都是先合成α, ω-双官能团化合物,然后再进行合环反应。这是早期合成麝香酮所主要采用的方法,凡是由于在早期时很多方法产率太低并不受到重视。
在20世纪中叶,StollM【11】最先采用了乙酰乙酸乙酯和1,10-二溴癸烷反应来制取2,15-十751烷二酮,再经由羟醛缩合、氢化来控制单取代反应,再经由选择性水解、纯化等一系列的复杂操作,最终得到麝香酮。
但是这种方法反应步骤很复杂(5步)操作复杂,产率极低(仅有约5%),但是这个并不非常实用的方法却给人们打开了合成的新路,这40多年来人们一直在努力的改造这个方法,以求提高产率。现在这十几年,人们普遍倾向于提高2,15-十751烷二酮的产率。现今2,15十751烷二酮的产率在不断研究下已经被提高到提高到80%[12],这对接下来的生产反应提供了有利条件。 麝香酮合成国内外研究现状:http://www.751com.cn/yanjiu/lunwen_18356.html