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环十五内酯是一种重要的大环麝香,不但具有麝香香味,而且持有龙涎香韵。其香气浓郁、细腻,但价格昂贵,目前广泛应用于香水、香精、化妆品、食品、医药等领域。本课题以十二碳二酸为原料,合成环十五内酯。十二碳二酸与甲醇发生酯化反应生成十二碳二甲酯,十二碳二甲酯与丁内酯发生克莱森酯缩合反应,然后水解脱羧,生成15-羟基-12-羰基十五酸,其在锌汞齐和浓盐酸的作用下发生克莱门森还原反应,生成15-羟基十五酸,15-羟基十五酸在催化剂(4-二甲基氨基吡啶盐酸盐,4-二甲基氨基吡啶和二环己基碳二亚胺)作用下进行环化反应,得到目标产物环十五内酯。并通过实验,对其中的各步反应进行了优化实验,找到了较优的工艺条件,各步反应产率良好。(1)对十二烷二甲酯发生Claisen酯缩合及水解脱羧反应合成15-羟基-12-羰基十五酸进行单因素和正交实验,得到该反应的最佳的实验条件是:十二烷二甲酯与γ-丁内酯的摩尔比:1:1;十二碳二甲酯的质量和甲醇的体积之比为1:1;氢氧化钠的浓度:5%,产品收率为68%。(2)对15-羟基-12-羰基十五酸在锌汞齐的催化作用下发生克莱门森还原反应生成15-羟基十五酸进行单因素和正交实验,得到该反应的最佳的实验条件是:原料与氯化汞的摩尔比为7:1(催化剂中氯化汞与锌的摩尔比为1:42),原料的质量与浓盐酸的体积之比为3:25,反应温度为120℃,产品收率为81%。(3)对15-羟基十五酸在DCC,DMAP,DMAP·HCl的催化作用下发生环化反应,生成环十五内酯进行单因素和正交实验,得到该反应的最佳反应条件是:原料与二环己基碳二亚胺的摩尔比为1:2.5(催化剂中DMAP·HCl,DMAP和DCC的摩尔比为1:1.5:1),15-羟基十五烷酸的质量与四氢呋喃的体积之比为1:560,反应温度为80℃,产品收率为84%。该工艺原料较易得,试剂主要是便宜的酸和碱,废弃物少,反应过程中大部分溶剂能回收利用,反应工艺及后处理简单,易于实现工业化。