粉檀麝香合成工藝的研究

孫崇魯，施能進

（浙江醫藥高等專科學校，浙江 寧波 315100）

粉檀麝香合成工藝的研究

孫崇魯，施能進

（浙江醫藥高等專科學校，浙江 寧波 315100）

主要研究了由2-甲基-2-丁烯為原料合成粉檀麝香。在合成HMT的部分，分別通過單因素實驗，確定了較好的反應條件：反應時間為4h，反應溫度為0℃，催化劑的用量與對傘花烴的用量摩爾比為1∶15，2-甲基-2-丁烯用量為2個當量，此時中間體HMT的收率達到67.02%。在Phantolide的合成部分，通過單因素試驗，找到了反應收率較高的反應條件為：反應時間4h，反應溫度20℃，三氯化鋁的用量為3個當量，乙酰氯用量為1個當量，此時反應收率可達88.92%。

對傘花烴；HMT；乙酰氯；粉檀麝香

粉檀麝香（Phantolide musk），學名 5-乙酰基-1，1，2，3，3，6-六甲基茚滿（HMT），具有溫和的動物香氣和干甜木香，其香氣比葵子麝香和酮麝香優越許多，因此堪稱香型和香韻俱佳的一種合成麝香［1～2］。 粉檀麝香的沸點較高，蒸氣壓很低，對光和堿性物質特別穩定，并且和其它香料相調配時能有效抑制香料的揮發，用量一般只需0.5%即可定香，可配制高級香水和化妝品等高級日用香精。國外報道作食用香精，也有報道以粉檀麝香為原料轉變為其它香料，用途十分廣泛［3～4］。

目前國內關于麝香的合成報道還不多見，國內也暫無生產粉檀麝香的廠家，主要靠進口來滿足國內所需，所以對粉檀麝香進行系統的研究迫在眉睫。本文從廉價的對傘花烴作為起始原料合成 1，1，2，3，3，6-六甲基茚滿（HMT），最后通過對1，1，2，3，3，6-六甲基茚滿與乙酰氯進行酰化反應合成粉檀麝香。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器條件及試劑

Thermo Finnigan TRACE GC-TRACE MS氣相色譜質譜聯用儀，NIST譜庫檢索。色譜條件：RTX-5MS 石英毛細管柱（0.25 mm×15 m×0.25 m），初始溫度 80℃，終止溫度 220℃，升溫速率 5℃·min-1。 進樣口溫度 250℃。 載氣：He，進樣量 0.2μL，采用不分流方式進樣，載氣流速10 mL·min-1。質譜條件：電離方式為EI，電子能量70 eV，離子源溫度200℃，掃描范圍 40～400 amu。

對傘花烴原料采用肇慶市德慶上品精細化工有限公司產品，氣相色譜分析其含量為98%；叔丁基氯、三氯化鋁、氫氧化鈉、硫酸鈉、二氯乙烷、乙酰氯、2-甲基-2-丁烯等均為分析純；

1.2 實驗操作

1.2.1 以2-甲基-2-丁烯為原料合成HMT

在一裝有攪拌器、溫度計和滴液漏斗的250 mL四口燒瓶中，加入一定量的無水三氯化鋁和對異丙基甲苯（40.2 g，0.3 mol），置于電熱磁力攪拌器上，在一定溫度下攪拌分散15 min后加入一定量的叔丁基氯。然后，從恒壓滴液漏斗向四口燒瓶滴加2-甲基-2-丁烯，保持溫度不變，在設定2h內加完，再繼續攪拌一定的時間，傾于碎冰中。分液漏斗中將油層分出，用稀NaOH溶液、水洗至中性。減壓分餾，頭段系未反應物，收集102～104℃ ／933Pa 餾分， 即是 1，1，2，3，3，6-六甲基茚滿。

1.2.2 以HMT為原料合成粉檀麝香

在一裝有攪拌器、溫度計和滴液漏斗的250 mL三口燒瓶中，加入一定量的二氯乙烷，冷卻到10℃左右。然后加入一定量的三氯化鋁，攪拌分散催化劑10 min，然后滴加一定量的乙酰氯和 HMT（10.1 g，0.05 mol）的混合物。 滴加完成后，繼續反應一定的時間。待反應完全后，加入冷水或冰水來終止反應。然后將其倒入分液漏斗中，靜置分層，分去水層。將油層用10%的氫氧化鈉水溶液中和后，再用水洗滌至中性。隨后加入蒸餾器中，先常壓下蒸餾回收溶劑，然后改成減壓蒸餾，接收140～142℃／933Pa餾分即為粉檀麝香。

2 實驗結果與討論

2.1 以2-甲基-2-丁烯為原料合成HMT

2.1.1 反應時間對反應收率的影響

在反應溫度為20℃，催化劑的用量為0.08mol，2-甲基-2-丁烯的用量為0.60 mol的條件下通過改變反應時間，可以得到不同反應時間下的HMT收率（見表1）。由表1可知，當反應時間在4.0 h以前，隨著反應時間的延長收率增加，但是當反應時間4 h以后，反應已基本完全，故適宜的反應時間定在4 h。

表1 反應時間對反應收率的影響Tab.1 The effect to the yield by the reaction time

2.1.2 反應溫度對反應收率的影響

在反應時間為4h，催化劑的用量為0.08mol，2-甲基-2-丁烯的用量為0.06 mol的條件下通過改變反應溫度，可以得到不同反應溫度下的HMT收率（見表2）。從表2中我們可以看出，當反應溫度為0℃時，產品收率明顯比其它溫度條件下收率高，故可以將適宜反應溫度定在0℃。

表2 反應溫度對反應收率的影響Tab.2 The effect to the yield by the reaction temperature

2.1.3 催化劑用量對收率的影響

在反應溫度為0℃，反應時間為4 h，2-甲基-2-丁烯的用量為 0.60 mol的條件下通過改變催化劑的用量，可以得到不同催化劑用量下的HMT收率（見表3）。從表3中我們可以看出，當催化劑用量為0.02 mol時產品收率最大，此時催化劑的用量與對傘花烴（0.3 mol）的用量摩爾比為1∶15。

表3 催化劑用量對反應收率的影響Tab.3 The effect to the yield by the quantity of catalyst

2.1.4 2-甲基-2-丁烯用量對收率的影響

在反應溫度為0℃，反應時間為4 h，催化劑用量為 0.02 mol的條件下，通過改變 2-甲基-2-丁烯的用量，可以得到不同2-甲基-2-丁烯用量下的HMT收率（見表4）。從表4中我們可以看出，當2-甲基-2-丁烯用量為0.60 mol時產品收率最大，此時2-甲基-2-丁烯的用量與對傘花烴 （0.3 mol）的用量摩爾比為2∶1。

表4 2-甲基-2-丁烯用量對收率的影響Tab.4 The effect to the yield by the quantity of 2-methylbut-2-ene

在2-甲基－2-丁烯合成HMT的實驗中，考察了反應時間、反應溫度、三氯化鋁的用量、2-甲基-2-丁烯用量等因素對HMT合成收率的影響。通過對試驗結果的分析，HMT合成收率較好的工藝條件為：反應時間4 h，反應溫度0 C°，催化劑的用量與對傘花烴的用量摩爾比為1∶15，2-甲基-2-丁烯用量為2個當量，此時中間體HMT的收率達到67.02%。

2.2 以HMT為原料合成粉檀麝香

2.2.1 反應時間對反應收率的影響

在反應溫度為20℃，三氯化鋁的用量為6.67 g（0.05 mol），乙酰氯的用量為 3.93 g（0.05 mol）的條件下，通過改變滴加完成后的反應時間，可以得到反應時間與反應收率的關系（見表5）。從表中我們可以看出，在反應時間為4.0 h前，隨著反應時間的延長，產率增加。但是反應時間超過4 h后，反應收率略微下降。故可將最佳反應時間定為4 h。

表5 反應時間對反應收率的影響Tab.5 The effect to the yield by the reaction time

2.2.2 反應溫度對反應收率的影響

在反應時間為4h，三氯化鋁的用量為0.05mol，乙酰氯的用量為0.05 mol的條件下通過改變滴加完后體系的反應溫度，可以得出反應溫度對反應收率的影響（見表6）。從表6中我們可以看出在反應溫度為20℃時優于其它的反應溫度。故將最佳反應溫度定為20℃。

表6 反應溫度對收率的影響Tab.6 The effect to the yield by the reaction temperature

2.2.3 三氯化鋁的用量對反應收率的影響

在反應溫度為20℃，反應時間4 h，乙酰氯的用量為0.05 mol的條件下通過改變反應中三氯化鋁的用量，可以得到催化劑用量與反應收率的關系（見表7）。從表7中我們可以看出，當催化劑用量為0.15 mol時反應收率最高，此時三氯化鋁的用量與原料HMT的摩爾比為3∶1。

表7催化劑用量對反應收率的影響Tab.7 The effect to the yield by the quantity of catalyst

2.2.4 乙酰氯的用量對反應收率的影響

在反應溫度為20℃、反應時間為4 h、三氯化鋁的用量為0.15 mol等條件保持不變的條件下，通過改變反應中的乙酰氯用量，可得到乙酰氯用量與反應收率之間的關系（見表8）。從表8中我們可以看出，當乙酰氯用量0.050 mol時，反應收率最高。此時乙酰氯用量與HMT的摩爾比為1∶1。

表8 乙酰氯用量對反應收率的影響Tab.8 The effect to the yield by the quantity of chlori-acytyl

在HMT合成粉檀麝香的實驗中，我們考察了反應時間、反應溫度、乙酰氯用量、三氯化鋁的用量等因素對粉檀麝香收率的影響。通過對試驗結果的分析，粉檀麝香合成較好的工藝條件為：反應時間為4h，反應溫度為20℃，三氯化鋁的用量為3個當量，乙酰氯用量為1個當量，此時反應收率可達88.92%。

3 結論

從以上的實驗數據我們可以得出，在利用三氯化鋁為催化劑，2-甲基-2-丁烯為原料時合成產率最高可以達到67.02%。并且利用2-甲基-2-丁烯為原料時，本文所用的催化劑為三氯化鋁，這樣可以很好地避免傳統工藝中用濃硫酸作催化劑對設備腐蝕嚴重的現象，以及濃硫酸后處理難的問題，適合工業化生產。在合成粉檀麝香的乙酰化反應中，我們可以得出，在最佳反應條件下，反應收率可達89.93%。

［1］ 陳煜強，劉幼君.香料產品開發與應用［M］.上海：上海科學技術出版社，1994.1-15.

［2］ 秦圣英，謝吉勝，何冀川，等.傘花麝香和吐吶麝香中間體的協同合成［J］，精細化工，1993，10（6）：15-18.

［3］ 丁德生等.實用合成香料［M］.上海：上海科學技術出版社，1991.334-373.

［4］ E.T 塞默.香味與香料化學［M］.北京：科學出版社，1989.352-364.

Study on Synthesis of Phantolide

SUN Chong-lu，SHI Neng-jin
（Zhejiang Pharmaceutical College， Ningbo 315100， China）

The process for preparing phantolide using 2-methyl-2-butene as material was detailly introducted.In the part of producing HMT，through single-factor-experiments，the best condition was found：reaction time was 4 h，reaction temperature was 0℃，the molar ratio of aluminium chloride to p-cymene was 1：15，the quantity of 2-methyl-2-butene was 2eq， and the yield of reaction was 67.02%.In the part of producing phantolide， through single-factor-experiments， the highest yield of reaction condition was confirmed as： reaction time was 4h，reaction temperature was 20℃，the quantity of aluminum chloride was 3eq，the quantity of acetyl chloride was 1.0eq， and the yield of reaction was as high as 88.92%.

p-cymene； HMT；acetyl chloride； phantolide

TQ 656

A

1671-9905（2011）04-0003-03

2010-10-26