CN103242169B

CN103242169B - 手性胺拆分试剂的回收套用方法

Info

Publication number: CN103242169B
Application number: CN201210024713.2A
Authority: CN
Inventors: 冯黎; 茅富燕; 马继红
Original assignee: Apple Flavor & Fragrance Group Co Ltd
Current assignee: Apple Flavor & Fragrance Group Co Ltd
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2015-06-10
Anticipated expiration: 2032-02-03
Also published as: CN103242169A

Abstract

手性胺拆分试剂的回收套用方法，通过对化学拆分法制备光学活性的γ-内酯类香料过程的全面考虑，在手性羟基酸铵盐酸化，环合得到手性内酯的过程中，对于水层进行碱化，萃取，干燥，蒸馏，实现了手性胺拆分试剂的回收套用，从而大大节省了化学拆分法制备光学活性的γ-内酯类香料的生产成本，充分实现了资源的循环使用，减少了含氮废弃物排放，为手性γ-内酯类香料工业化生产提供可行性。通过减压蒸馏有效回收的手性胺试剂为(R)-(+)-α-苯基乙胺和(S)-(-)-α-苯基乙胺。回收的手性胺光学纯度没有变化，回收率为50.00％～75.00％，可以套用在拆分反应中，不影响拆分效果。

Description

手性胺拆分试剂的回收套用方法

技术领域

本发明涉及手性胺拆分试剂的回收套用的方法，特别是手性胺试剂为(R)-(+)-α-苯基乙胺和(S)-(-)-α-苯基乙胺的回收方法。

背景技术

γ-内酯富含奶香，果香，具有留香时间长、香气圆润及增香作用等特点，在水果、饮料、日常食物中的含量极为丰富，因此是重要的香原料。它们被广泛用于食用香精和日化香精的调制中，是香料中需求量较大的产品之一。由于γ-内酯含有手性碳，所以具有空间构型为R的右旋体和S的左旋体。而通过一般化学合成方法获得的γ-内酯均为外消旋体。

因为自然界里天然产物中的丙位内酯和丁位内酯均是手性纯为主的，手性内酯香气要比外消旋的内酯的香气更加强烈和纯正。因此使用手性内酯，能调制出具有“天然”风味的食品香精和日化香精。

通过外消旋体的化学拆分制备单一的对映体是目前工业上获得手性物质的常用方法，因为它在经济成本上往往是较低的一种。目前手性药物的拆分已逐渐趋于成熟，且在工业上广泛应用。但手性香料的拆分往往还处于实验室阶段。由于γ-内酯的不同对映异构体间的香气存在明显差异，有效分离后可以用于不同需要的香精调制中，因此化学拆分方案对于手性内酯的制备有工业化的可行性。

日本曾田香料株式会社的和田繁等在日本专利特许公开2001-11063中公开了用光学活性的(S)-(-)-α-苯基乙胺拆分外消旋γ-内酯得到4-(R)-(+)-γ-癸内酯、4-(R)-(+)-γ-十一内酯、4-(R)-(+)-γ-十二内酯的专利方法。爱普香料集团股份有限公司的冯黎等在中国专利CN1872849A中公开了用光学活性的(R)-(+)-α-苯基乙胺拆分外消旋γ-内酯得到4-(S)-(-)-γ-癸内酯、4-(S)-(-)-γ-十一内酯、4-(S)-(-)-γ-十二内酯的专利方法。至今尚未有报到如何在相关手性内酯制备的过程中实现手性胺的回收套用。

本专利提供了一种手性胺试剂为(R)-(+)-α-苯基乙胺和(S)-(-)-α-苯基乙胺的回收方法。在手性羟基酸铵盐酸解，环化得到手性内酯的过程中，对于水层进行碱化，萃取，干燥，蒸馏，实现了手性胺拆分试剂的回收，相关手性胺可以套用在拆分反应中。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种手性胺拆分试剂的回收套用方法，实现手性胺试剂为(R)-(+)-α-苯基乙胺和(S)-(-)-α-苯基乙胺的回收套用。本发明的制备方法为：在手性羟基酸铵盐酸化，环合得到手性内酯的过程中，对于手性铵盐酸解液进行碱化，手性铵盐酸解液包括浅白色结晶光学活性手性铵盐A和低光学活性手性铵盐B酸化后的酸解液。将此酸解液碱化，萃取并分出有机层，干燥，蒸馏，实现手性胺拆分试剂的回收套用。

手性铵盐酸化、环合得到手性内酯的水层中，碱化手性铵盐酸解液的可以是一价或二价金属的氢氧化物，例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等，或它们的水溶液。碱与手性铵盐的摩尔比在1.00∶1.00～2.00∶1.00之间。碱化手性铵盐酸解液时pH为9.00～11.00之间。

萃取时可以使用的有机溶剂可以是乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯等。

手性羟基酸铵盐酸化所使用的酸是无机酸类：硫酸或盐酸或磷酸。

通过减压蒸馏有效回收的手性胺试剂为(R)-(+)-α-苯基乙胺和(S)-(-)-α-苯基乙胺。回收的手性胺光学纯度没有变化，回收率为50.00％～75.00％，可以套用在拆分反应中，不影响拆分效果。

本发明的优点是：用本发明回收的手性胺光学纯度没有变化，可以套用在拆分反应中，不影响拆分效果。从而大大节省了化学拆分法制备光学活性的γ-内酯类香料的生产成本，充分实现了资源的循环使用，减少了含氮废弃物排放，为手性γ-内酯类香料工业化生产提供可行性，充分体现了绿色化学生产工艺中的理念。

具体实施方式

下面结合实施案例详细说明本发明的方法。

实施例一：

回收部分

在1000毫升三颈瓶中将50.00克(1.25摩尔)氢氧化钠溶于500毫升水中，于60℃下滴加136.2克(0.80摩尔)外消旋的γ-癸内酯，并在此温度下继续搅拌2小时。冷至室温后，逐滴滴加50％稀硫酸调节pH值为4.00-5.00。萃取并分出有机层，再用乙酸乙酯萃取2次。合并有机层，加入适量甲醇，再加入48.40(0.40摩尔)(S)-(-)-α-苯基乙胺。将此溶液在-15～-30℃环境中冷却24小时，得到浅白色结晶68.70克，光学活性手性铵盐A。结晶滤液浓缩约得150克残留物，为低光学活性手性铵盐B。

将A、B两种手性铵盐溶于适量水中，搅拌下滴加50％稀硫酸调节反应液酸度为pH为2.0。得到羟基酸并进一步环化为内酯。水层用乙酸乙酯萃取，有机层用无水硫酸镁干燥，移去溶剂。

A种手性铵盐后酸化后得到(R)-(+)-γ-癸内酯，产量41.76克，半量产率为61.32％，色谱含量为97.5％，对映体过量为75.62％。B种手性铵盐后酸化后得到(S)-(-)-γ-癸内酯，产量91.5克，色谱含量为96.5％，对映体过量为36.24％。

两种酸化反应的水层合并，冰浴下加入氢氧化钠的水溶液，调节pH为9.0～11.0之间，用二氯甲烷萃取两次。有机层合并，加入氢氧化钾固体干燥过夜。移除溶剂，水泵减压蒸馏，回收(S)-(-)-α-苯基乙胺35.4克，旋光度[α]₂₀ ^D＝-39°(溶剂直接测试)，回收率为73.1％。

手性胺套用及二次回收实例

在500毫升三颈瓶中将30.0克(0.75摩尔)氢氧化钠溶于300毫升水中，于60℃下滴加85.1克(0.5摩尔)外消旋的γ-癸内酯，并在此温度下继续搅拌2小时。冷至室温后，逐滴滴加50％稀硫酸调节pH值为4.0-5.0。萃取并分出有机层，再用乙酸乙酯萃取2次。合并有机层，加入适量甲醇，再加入回收30.3(0.25摩尔)(S)-(-)-α-苯基乙胺。将此溶液在-15～-30℃环境中冷却20小时，得到浅白色结晶48克，光学活性手性铵盐A。结晶滤液浓缩约得90克残留物，为低光学活性手性铵盐B。

将A、B两种手性铵盐分别溶于适量水中，搅拌下滴加50％稀硫酸调节反应液酸度为pH为2.0。得到羟基酸并进一步环化为内酯。水层用乙酸乙酯萃取，有机层用无水硫酸镁干燥，移去溶剂。

A种手性铵盐酸化后得到(R)-(+)-γ-癸内酯，产量25.7克，半量产率为60.4％，色谱含量为98.5％，对映体过量为78.0％。B种手性铵盐后酸化后得到(S)-(-)-γ-癸内酯，产量57克，色谱含量为97.5％，对映体过量为39.04％。

两种酸化反应的水层合并，冰浴下加入氢氧化钠的水溶液，调节pH为9.0～11.0之间，用二氯甲烷萃取两次。有机层合并，加入氢氧化钾固体干燥过夜。移除溶剂，水泵减压蒸馏，回收(S)-(-)-α-苯基乙胺20克，旋光度[α]₂₀ ^D＝-39°(溶剂直接测试)，回收率为66.0％。

实施例二：

回收部分

在1000毫升三颈瓶中将50.0克(1.25摩尔)氢氧化钠溶于500毫升水中，于60℃下滴加147.5克(0.8摩尔)外消旋的γ-十一内酯，并在此温度下继续搅拌2小时。冷至室温后，逐滴滴加稀盐酸调节pH值为5.0。萃取并分出有机层，再用乙酸乙酯萃取2次。合并有机层，加入适量甲醇，再加入48.4(0.4摩尔)(R)-(+)-α-苯基乙胺。将此溶液在-15～-30℃环境中冷却17小时，得到浅白色结晶113.12克，光学活性手性铵盐A。结晶滤液浓缩约得140克残留物，为低光学活性手性铵盐B。

将A、B两种手性铵盐分别溶于适量水中，搅拌下滴加稀盐酸调节反应液酸度为pH为2.0。得到羟基酸并进一步环化为内酯。水层用乙酸乙酯萃取，有机层用无水硫酸镁干燥，移去溶剂。

A种手性铵盐酸化后得到(S)-(-)-γ-十一内酯，产量63.06克，半量产率为85.5％，色谱含量为97.5％，对映体过量为54.6％。B种手性铵盐后酸化后得到(R)-(+)-γ-十一内酯，产量82克，色谱含量为98.0％，对映体过量为43.7％。

两种酸化反应的水层合并，冰浴下加入氢氧化钠的水溶液，调节pH为9.0～11.0之间，用乙醚萃取两次。有机层合并，加入氢氧化钾固体干燥过夜。移除溶剂，水泵减压蒸馏，回收(R)-(+)-α-苯基乙胺34.0克，旋光度[α]₂₀ ^D＝39°(溶剂直接测试)，回收率为70.2％。

套用及二次回收实例

在500毫升三颈瓶中将30.0克(0.75摩尔)氢氧化钠溶于300毫升水中，于60℃下滴加92.14克(0.50摩尔)外消旋的γ-十一内酯，并在此温度下继续搅拌2小时。冷至室温后，逐滴滴加稀盐酸调节pH值为5.0。萃取并分出有机层，再用乙酸乙酯萃取2次。合并有机层，加入适量甲醇，再加入回收的30.3(0.25摩尔)(R)-(+)-α-苯基乙胺。将此溶液在-15～-30℃环境中冷却20小时，得到浅白色结晶70克，光学活性手性铵盐A。结晶滤液浓缩约得100克残留物，为低光学活性手性铵盐B。

将A、B两种手性铵盐溶于适量水中，搅拌下滴加稀盐酸调节反应液酸度为pH为2.0。得到羟基酸并进一步环化为内酯。水层用乙酸乙酯萃取，有机层用无水硫酸镁干燥，移去溶剂。

A种手性铵盐后酸化后得到(S)-(-)-γ-十一内酯，产量30克，半量产率为65.10％，色谱含量为97.8％，对映体过量为66.00％。B种手性铵盐后酸化后得到(R)-(+)-γ-十一内酯，产量50克，色谱含量为97.26％，对映体过量为38.0％。

两种酸化反应的水层合并，冰浴下加入氢氧化钠的水溶液，调节pH为9.0～11.0之间，用乙醚萃取两次。有机层合并，加入氢氧化钾固体干燥过夜。移除溶剂，水泵减压蒸馏，回收(R)-(+)-α-苯基乙胺18克，旋光度[α]₂₀ ^D＝39°(溶剂直接测试)，回收率为59％。

实施例三：

回收部分

在1000毫升三颈瓶中将50.00克(1.25摩尔)氢氧化钠溶于500毫升水中，于60℃下滴加158.65克(0.8摩尔)外消旋的γ-十二内酯，并在此温度下继续搅拌2小时。冷至室温后，逐滴滴加稀磷酸调节pH值为5.0。萃取并分出有机层，再用乙酸乙酯萃取2次。合并有机层，加入适量甲醇，再加入48.40(0.4摩尔)(S)-(-)-α-苯基乙胺。将此溶液在10～0℃环境中冷藏24小时，得到浅白色结晶98.93克，光学活性手性铵盐A。结晶滤液浓缩约得130.00克残留物，为低光学活性手性铵盐B。

将A、B两种手性铵盐溶于适量水中，搅拌下滴加稀磷酸调节反应液酸度为pH为2.0。得到羟基酸并进一步环化为内酯。水层用乙酸乙酯萃取，有机层用无水硫酸镁干燥，移去溶剂。

A种手性铵盐后酸化后得到(R)-(+)-γ-十二内酯，产量55.40克，半量产率为69.84％，色谱含量为98.06％，对映体过量为71.66％。B种手性铵盐后酸化后得到(S)-(-)-γ-十二内酯，产量72.75克，色谱含量为97.56％，对映体过量为62.88％。

两种酸化反应的水层合并，冰浴下加入氢氧化钠的水溶液，调节pH为9.0～11.0之间，用氯仿萃取两次。有机层合并，加入氢氧化钾固体干燥过夜。移除溶剂，水泵减压蒸馏，回收(S)-(-)-α-苯基乙胺32.06克，旋光度[α]₂₀ ^D＝-39°(溶剂直接测试)，回收率为66.24％。

套用及二次回收实例

在500毫升三颈瓶中将30.0克(0.75摩尔)氢氧化钠溶于300毫升水中，于60℃下滴加99.15克(0.5摩尔)外消旋的γ-十二内酯，并在此温度下继续搅拌2小时。冷至室温后，逐滴滴加稀磷酸调节pH值为5.0。萃取并分出有机层，再用乙酸乙酯萃取2次。合并有机层，加入适量甲醇，再加入回收30.3(0.25摩尔)(S)-(-)-α-苯基乙胺。将此溶液在10～0℃环境中冷藏20小时，得到浅白色结晶61.07克，光学活性手性铵盐A。结晶滤液浓缩约得85克残留物，为低光学活性手性铵盐B。

将A、B两种手性铵盐分别溶于适量水中，搅拌下滴加稀磷酸调节反应液酸度为pH为2.0。得到羟基酸并进一步环化为内酯。水层用乙酸乙酯萃取，有机层用无水硫酸镁干燥，移去溶剂。

A种手性铵盐酸化后得到(R)-(+)-γ-十二内酯，产量30克，半量产率为60.51％，色谱含量为97.6％，对映体过量为67.05％。B种手性铵盐后酸化后得到(S)-(-)-γ-十二内酯，产量40.86克，色谱含量为98.0％，对映体过量为56.78％。

两种酸化反应的水层合并，冰浴下加入氢氧化钠的水溶液，调节pH为9.0～11.0之间，用氯仿萃取两次。有机层合并，加入氢氧化钾固体干燥过夜。移除溶剂，水泵减压蒸馏，回收(S)-(-)-α-苯基乙胺17.0克，旋光度[α]₂₀ ^D＝-39°(溶剂直接测试)，回收率为56.11％。

Claims

1.手性胺拆分试剂(R)-(+)-α-苯基乙胺和(S)-(-)-α-苯基乙胺的回收套用方法，其特征在于该方法步骤如下：在手性羟基酸铵盐酸化，环合得到手性内酯的过程中，对于手性铵盐酸解液进行碱化，所述手性铵盐酸解液为浅白色结晶光学活性手性铵盐A和低光学活性手性铵盐B酸化后的酸解液，将此酸解液碱化，萃取并分出有机层，干燥，蒸馏，实现手性胺拆分试剂的回收套用，所述碱化手性铵盐的酸解液是一价或二价金属的氢氧化物，为：氢氧化钠或氢氧化钾或氢氧化钙，或它们的水溶液，碱与手性铵盐的摩尔比在1.00∶1.00～2.00∶1.00之间，手性羟基酸铵盐酸化所使用的酸是无机酸类：硫酸或盐酸或磷酸。

2.根据权利要求1所述的手性胺拆分试剂(R)-(+)-α-苯基乙胺和(S)-(-)-α-苯基乙胺的回收套用方法，其特征在于所述：萃取所使用的有机溶剂为乙醚或二氯甲烷或三氯甲烷或乙酸乙酯或甲苯。

3.根据权利要求1所述的手性胺拆分试剂(R)-(+)-α-苯基乙胺和(S)-(-)-α-苯基乙胺的回收套用方法，其特征在于所述碱化手性铵盐酸解液的pH为9.00～11.00之间。

4.根据权利要求1所述的手性胺拆分试剂(R)-(+)-α-苯基乙胺和(S)-(-)-α-苯基乙胺的回收套用方法，其特征在于所述有效回收的手性胺试剂为(R)-(+)-α-苯基乙胺和(S)-(-)-α-苯基乙胺，回收的手性胺光学纯度没有变化，回收率为50％～75％，可以套用在拆分反应中，不影响拆分效果。