一種鏈狀麝香香料化合物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于香料化學領域，特別涉及一種鏈狀麝香香料化合物及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 自十九世紀中期，合成有機化學誕生以來，香料化學家就開始致力于設計并合成 香料化合物來彌補天然香原料存在的不足。早期成功的例子包括香豆素、洋茉莉醛和香蘭 素。它們不但推動了香料化學的發(fā)展，也在食品、飲料、化妝品和煙草中得到了廣泛的應用。 香料化合物通常有兩種設計途徑，一種是基于結構-香氣關系（S0R)設計香料化合物，另一 種是基于對致香機理的了解來設計香料化合物。最簡單而又直觀的是以天然香料化合物 的結構-香氣關系為基礎，通過生物等電子體的方法設計新的香料化合物。然而，人類含有 350-400種嗅覺受體，每一種香味分子能夠激活一系列的嗅覺受體，每一種嗅覺受體也能 夠與一系列的香味分子響應。這導致香味分子結構細微的改變都可能引起香味特征顯著的 變化。因此，即便通過生物等電子體的方法，也必須有針對性地改變天然香料化合物的結構 才能找到新型香料化合物。
[0003] 天然香料化合物中碳原子用硅原子替代時，香味分子結構僅發(fā)生分子水平上的變 化，因而保留部分原有香料化合物的香氣屬性。同時，硅是地殼中第二豐富的元素，總量僅 次于氧。并且，在元素周期表中，硅的化學性質最接近于碳。因而，將天然香原料化合物中四 級碳原子用硅原子替代來設計和合成香料化合物成為近年來開發(fā)香原料的方法。2010年， 瑞士奇華頓香精香料公司（Givaudan)在專利（US008182781B2)中公開了一種有廣藿香油 特征的香原料α-硅基醇V。在廣藿香油中，關鍵香氣成分為（-)_廣藿香醇，含量高達40%， 但由于結構復雜，難以通過合成方法商品化。相比之下，帶有三個環(huán)丙基取代的α-硅基 醇，不僅有強烈的天然廣藿香特征，香氣閾值僅為廣藿香醇的三分之一，并容易大量合成。 1990年，瑞士芬美意公司（Firmenich)在專利（ΕΡ472966)中公開了一種香原料海佛麝香， 它散發(fā)強烈的麝香香氣，并帶有花香、果香和梨一樣的氣息。2001年，阿瑪尼（Armani)公司 出品的女士淡香精品牌"EmporioWhiteHer"中，海佛麝香用量高達8. 8%。因此，本發(fā)明以 海佛麝香為模版，通過C/Si替代的方法，設計和合成海佛麝香的含硅脫氫類似物鏈狀麝香 香料化合物I。
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【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明正是以海佛麝香為模板，通過C/Si替換來提供海佛麝香的含硅脫氫類似 物I。本發(fā)明的另一個目的是提供一種制備此種化合物的通用方法。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種鏈狀麝香香料化合物I，有明 顯的麝香香氣；
本發(fā)明的鏈狀麝香香料化合物I的制備方法如下：以硅雜脫氫藥草酮為起始原料，使 其先發(fā)生羰基基團的還原反應，然后在低溫和路易斯酸存在下，與甲基環(huán)氧丙烷反應，最后 經(jīng)丙酰化反應而制成，制備過程依據(jù)的基本反應式如下：
其中，粧求服忍約早閉11的明食力達麥見乂IWUU、ZUUiUMi，iZ.i現(xiàn)??/τ. 7 Inorg.Chem.,2014, 3435-3440)〇
[0007] 具體反應過程為：將式II所示的硅雜脫氫藥草酮與硼氫化鈉（NaBH4)在甲醇中發(fā) 生反應，先制備硅雜環(huán)己烯取代的乙醇中間體III。然后，在低溫和路易斯酸的存在下，III 與甲基環(huán)氧丙烷在二氯甲烷中反應生成硅雜環(huán)己烯化合物IV。最后，IV與丙酰氯在二氯甲 烷、Et3N(三乙胺）的存在下發(fā)生酯化反應，制備鏈狀麝香香料化合物I。
[0008] 所述的路易斯酸為三氟化硼、氯化鋅、三氯化鐵、三氯化鋁、甲基二氯化鋁；所述的 低溫范圍為-78-0 °C。
[0009] 硅雜環(huán)己烯取代的乙醇中間體III和甲基環(huán)氧丙烷的投料比例為1:5_1:1。
[0010] 本發(fā)明提供了如式I所示的一種鏈狀麝香香料化合物，該化合物帶有明顯的麝香 香氣，可用于香水、盥洗用品和日用品的調香。本發(fā)明通過硅雜脫氫藥草酮II發(fā)生羰基基 團的還原反應生成硅雜環(huán)己烯取代的乙醇中間體III，然后在低溫和路易斯酸的存在下，與 甲基環(huán)氧丙烷反應，最后經(jīng)丙?；磻弋a(chǎn)率制備鏈狀麝香香料化合物I。該方法制備產(chǎn) 率高，實驗設備和操作過程簡單易行，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0011] 下面結合實施例進一步描述本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0012] 實施例1 室溫下，向50mL的圓底燒瓶中加入10mmol的硅雜脫氫藥草酮II，然后逐滴加入12mmol的NaBHjP20mL的甲醇的混合溶液。半個鐘頭后，用冰水冷卻，并加入1N的稀鹽 酸溶液淬滅反應，所得溶液用乙醚萃取三次，旋轉蒸發(fā)除去溶劑，硅膠柱脫色分離，用石油 醚：乙醚=5:1的混合溶劑作洗脫劑，即得硅雜環(huán)己烯取代的中間體III，純度>95%，分 離產(chǎn)率87%。該化合物的核磁和高分辨質譜數(shù)據(jù)如下：?NMR (400 MHz，DMSO-成）δ= 0.016 (s, 3H), 0.021 (s, 3H),0.60 (t, /=6.8 Hz, 2H),1.08 (d, / = 6.4 Hz, 3H), 1.64-1.76 (m, 2H),1.90-2.08 (m, 2H),3.88-3.94 (m, 1H),4.70 (d, / = 4.4 Hz, 1H), 5.57 (s, 1H) ;13CNMR (100 MHz, DMSO-成）δ = -1.43，11.69，21.27， 22.30, 29.17, 71.66, 115.85, 164. 34；HRMS:m/z\calcd for C9H180Si 170.1127, found 170.1126〇
[0013] 化合物III結構式如下：
將10mmol的上述中間體III，20mmol的甲基環(huán)氧丙烷和8mL的二氯甲燒加入25毫 升的燒瓶中，攪拌均勻后，降低反應溫度至_78°C。然后，加入2mmol的三氟化硼，低溫下攪 拌1h，所得產(chǎn)物用硅膠柱色譜分離，即得硅雜環(huán)己烯化合物IV，純度> 95%，分離產(chǎn)率91%。 該化合物的核磁和高分辨質譜數(shù)據(jù)如下"HNMR(⑶Cl3):J=0.05 (s，3H)，0.06 (s， 3H), 0.62-0.66 (m, 2H), 1.34 (d, / = 6.4Hz, 4H),1.75-1.83 (m, 3H),2.03-2.08 (m, 3H), 2. 33-2. 48 (m, 3H), 2. 88 (m, 1H), 5. 27 (q, / = 6. 4Hz, 1H), 5. 66 (s, 2H)ppm.13CNMR(CDC13): J=-1.80, -1.78，18.51，22.23，25.36，27.20，27.62， 27.68, 65.48, 73.93, 78.22, 122.65, 157.07ppm.HRMS:calcd.forC13H2602Si[M] + 242.1702;found242.1723〇
[0014] 化合物IV結構式如下：
在20毫升的燒瓶中加入10mmol的上述中間體IV，12mmol的丙酰氯（CH3CH2C0C1)和 12mmol的三乙胺（Et3N)及8-10mL的二氯甲烷，室溫下攪拌10h，所得產(chǎn)物用硅膠柱色譜 分離，即得鏈狀麝香香料化合物I，純度> 95%，分離產(chǎn)率83%。該化合物的核磁和高分辨質 譜數(shù)據(jù)如下：0.08-0. 14 (m, 6H), 0.21-0.29 (m，3H), 0.34-0.43 (m, 3H), 0.65-0.72 (m, 2H), 0.80-0.97 (m, 3H), 1.17-1.21 (m, 3H), 1.31-1.42 (m, 2H), 1.60-1.74 (m, 2H), 1.98-2.03 (m, 1H), 2.45 (m, 2H), 4.04 (m, 2H), 5.82 (s, 1H)ppm.13CNMR (CDC13) : δ= -〇. 39, -0. 38, 9. 42, 18. 57, 22. 22, 25. 36, 27. 40, 27. 61, 27. 64, 65.11, 74.91, 75.36, 122.63, 157.01, 174. 19ppm.HRMS:calcd.forC16H3003Si[M] + 298.1964;found298.1965. 化合物I結構式如下： I*f
v 實施例2 將10mmol的娃雜環(huán)己稀取代的乙醇中間體III，25mmol的甲基環(huán)氧丙烷和10mL的 二氯甲烷加入25毫升的燒瓶中，攪拌均勻后，降低反應溫度至-78°C。然后，加入2.5mmol 的三氯化鋁，低溫下攪拌1h，所得產(chǎn)物用硅膠柱色譜分離，即得硅雜環(huán)己烯化合物IV，純度 > 95%，分離產(chǎn)率94%。
[0015] 在20毫升的燒瓶中加入10mmol的上述中間體IV，12mmol的丙酰氯 (CH3CH2C0C1)和12mmol的三乙胺（Et3N)及8-10mL的二氯甲烷，室溫下攪拌10h，所得產(chǎn) 物用硅膠柱色譜分離，即得鏈狀麝香香料化合物I，純度> 95%，分離產(chǎn)率89%。
[0016] 實施例3 將10mmol的娃雜環(huán)己稀取代的乙醇中間體III，40mmol的甲基環(huán)氧丙烷和10mL的 二氯甲烷加入25毫升的燒瓶中，攪拌均勻后，降低反應溫度至-25°C。然后，加入5mmol的 二氯化鋅，低溫下攪拌1h，所得產(chǎn)物用硅膠柱色譜分離，即得硅雜環(huán)己烯化合物IV，純度〉 95%，分離產(chǎn)率73%。
[0017] 在20毫升的燒瓶中加入10mmol的上述中間體IV，12mmol的丙酰氯 (CH3CH2C0C1)和12mmol的三乙胺及8-10mL的二氯甲烷，室溫下攪拌10h，所得產(chǎn)物用硅 膠柱色譜分離，即得鏈狀麝香香料化合物I，純度> 95%，分離產(chǎn)率80%。
[0018] 實施例4 將10mmol的娃雜環(huán)己稀取代的乙醇中間體III，10mmol的甲基環(huán)氧丙烷和5mL的 二氯甲烷加入25毫升的燒瓶中，攪拌均勻后，降低反應溫度至-0°C。然后，加入2mmol的 甲基二氯化鋁，低溫下攪拌2h，所得產(chǎn)物用硅膠柱色譜分離，即得硅雜環(huán)己烯化合物IV，純 度> 95%，分離產(chǎn)率86%。
[0019] 在20毫升的燒瓶中加入10mmol的上述中間體IV，12mmol的丙酰氯 (CH3CH2C0C1)和12mmol的三乙胺及8-10mL的二氯甲烷，室溫下攪拌10h，所得產(chǎn)物用硅 膠柱色譜分離，即得鏈狀麝香香料化合物I，純度> 95%，分離產(chǎn)率71%。
【主權項】
1. 一種鏈狀麝香香料化合物，其特征在于：具有強烈的麝香香氣，并具有如式I所示的 結構。2. -種權利要求1所述的鏈狀麝香香料化合物I的制備方法，其特征在于：以硅雜脫 氫藥草酮為起始原料，使其先發(fā)生羰基基團的還原反應，然后在低溫和路易斯酸存在下，與 甲基環(huán)氧丙烷反應，最后經(jīng)丙?；磻瞥桑苽溥^程依據(jù)的基本反應式如下：具體反應過程為：將式II所示的硅雜脫氫藥草酮與硼氫化鈉（NaBH4)在甲醇中發(fā)生反 應，先制備硅雜環(huán)己烯取代的乙醇中間體III;然后，在低溫和路易斯酸的存在下，III與甲 基環(huán)氧丙烷在二氯甲烷中反應生成硅雜環(huán)己烯化合物IV;最后，IV與丙酰氯在二氯甲烷、 Et3N的存在下發(fā)生酯化反應，制備鏈狀麝香香料化合物I。3. 根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述的路易斯酸為三氟化硼、氯化 鋅、三氯化鐵、三氯化鋁、甲基二氯化鋁。4. 根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于：硅雜環(huán)己烯取代的乙醇中間體III 和甲基環(huán)氧丙烷的投料比例為1:5-1:1。5. 根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于：低溫范圍為-78-0°C。
【專利摘要】本發(fā)明提供了如式<b>I</b>所示的一種鏈狀麝香香料化合物，該化合物帶有明顯的麝香香氣，可用于香水、盥洗用品和日用品的調香。本發(fā)明通過硅雜脫氫藥草酮<b>II</b>發(fā)生羰基基團的還原反應生成硅雜環(huán)己烯取代的乙醇中間體<b>III</b>，然后在低溫和路易斯酸的存在下，與甲基環(huán)氧丙烷反應，最后經(jīng)丙酰化反應，高產(chǎn)率制備鏈狀麝香香料化合物<b>I</b>。該方法制備產(chǎn)率高，實驗設備和操作過程簡單易行，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C07F7/08
【公開號】CN105348312
【申請?zhí)枴緾N201510650787
【發(fā)明人】劉俊輝, 曾世通, 柴國璧, 楊偉平, 毛健, 張啟東, 孫世豪, 宗永立, 屈展, 張建勛
【申請人】中國煙草總公司鄭州煙草研究院
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月10日