CN103159676B

CN103159676B - 一种式i化合物的制备方法

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Publication number: CN103159676B
Application number: CN201110421524.4A
Authority: CN
Inventors: 卢忠林; 张晓俊; 武珊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2015-07-15
Anticipated expiration: 2031-12-16
Also published as: CN103159676A

Abstract

本发明公开了一系列2，3-环烷基取代吡啶类化合物及其制备方法；本发明所提供的2，3-环烷基取代吡啶类化合物可以用作芳香剂，该化合物包含有立体异构形式，可能为多种异构体；本发明的化合物气味阈值低，强效，留香时间长，特别适用于在护理产品的使用，可单独应用于香料中，也可与已知的气味分子结合应用于香料中。

Description

一种式I化合物的制备方法

技术领域

本发明涉及一类化合物及其应用，特别是涉及一种式I化合物的制备方法。

在香料工业中，对于能够提高或改善香味的新型化合物有着大量的需求。强效，留香时间长的化合物，由于它们持久的香味，已引起人们极大的兴趣，特别是在纺织护理产品的使用中，研究结果表明，2，3-环烷基吡啶化合物具有相当低的气味阈值，这里所使用的“气味阈值”是指人嗅觉可感知的空气中化合物的最低浓度，也就是说，气味阈值低的化合物性能强于高气味阈值化合物，在香料中浓度非常低的情况下也可以引起嗅觉，因此，如何将2，3-环烷基吡啶化合物应用于香料成为近年研究的方向。

本发明目的是为了提供一种应用于香料领域的新型化合物，该化合物气味阈值低，留香时间长，特别适用于在防止护理产品的使用。

为了达到上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种式I化合物，结构式为：

其中，式I中的R为C₁-C₄烷基、3-甲基丁-2-烯基或4-甲基戊-3-烯基，n为1或2。

进一步的，式I中的R为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或仲丁基。

进一步的，所述式I所示的化合物包括8-异丙基-5，6，7，8-四氢喹啉、8-仲丁基-5，6，7，8-四氢喹啉、8-(3-甲基-2-丁烯基)-5，6，7，8-四氢喹啉、7-异丙基-6，7-二氢-5H-环戊烯吡啶、7-仲丁基-6，7-二氢-5H-环戊烯吡啶或7-(3-甲基-2-丁烯基)-6，7-二氢-5H-环戊烯吡啶。

一种式I化合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)在惰性气氛和室温条件下，将二异丙基胺溶于四氢呋喃中；

(2)将上述混合液冷却至-60～-30℃后，向混合液滴加按照二异丙基胺与正丁基锂相比1.4当量的2.5mol/L的正丁基锂四氢呋喃溶液，反应0.5-1.0小时，生成二异丙基胺基锂，再将该反应体系升温至-10～-5℃，并在该温度下保持30-90分钟；

(3)将上述反应体系冷却到-60～-40℃后，向其内滴加与上述二异丙基胺基锂相比1.0当量的2，3-环烷基吡啶，滴加1-4小时，生成2，3-环烷基吡啶锂盐；

(4)向反应体系内加入与上述2，3-环烷基吡啶锂盐相比1.4当量相应的烷基卤化物，将反应体系升温至室温，通过薄层色谱监测，至反应体系中的吡啶衍生物消失，反应完毕；

(5)用水将上述反应混合液淬灭后，再用乙酸乙酯萃取分离；

(6)将上述萃取出的有机层通过减压蒸馏除去溶剂，剩余物通过柱色谱纯化后，即得式I所示的化合物。

进一步的，步骤(4)中的烷基卤化物为与式I中R相应的烷基卤化物。

进一步的，所述的化合物作为香味剂的应用。

进一步的，所述的化合物与已知的气味分子结合应用于香料中。

进一步的，所述气味分子包括精油，醇，醛，酮，醚，缩醛，酯，内酯，大环化合物和杂环物质。

进一步的，所述的化合物直接加入消费品基料中的应用。

进一步的，所述消费品基料包括各种香水、精细香料、日用品、洗涤用品、护肤品和化妆品、空气清新品。

采用上述技术方案，本发明的技术效果有：本发明的化合物气味阈值低，强效，留香时间长，特别适用于在防止护理产品的使用。

具体实施方式

一种化合物，其结构式为：

其中，式I中的n为1或2，具体的化合物的结构式可为：

式I中的R为C1-C4烷基、3-甲基丁-2-烯基或4-甲基戊-3-烯基，式I中的R可为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或仲丁基，具体的式I所示的化合物可为8-异丙基-5，6，7，8-四氢喹啉、8-仲丁基-5，6，7，8-四氢喹啉、8-(3-甲基-2-丁烯基)-5，6，7，8-四氢喹啉、7-异丙基-6，7-二氢-5H-环戊烯吡啶、7-仲丁基-6，7-二氢-5H-环戊烯吡啶或7-(3-甲基-2-丁烯基)-6，7-二氢-5H-环戊烯吡啶；式I所示的化合物包含有立体异构形式，该化合物可能为多种异构体的混合物，或者是分离得到的单一异构体。分离立体异构体增加了此化合物在在生产和纯化上的复杂性，所以出于经济考虑选择使用含有立体异构体的混合物。如果想要制备单一的立体异构体，可以采用高效液相色谱法和气相色谱，结晶等分离技术，也可通过化学方法或立体选择性合成立体异构体的方法来实现，且式I所示的化合物中具有青草，木香，花香，西洋参或吡嗪的芳香味等不同香味。

以下为本发明化合物的核磁共振氢谱(¹HNMR)：

8-甲基-5，6，7，8-四氢喹啉：无色油状物。¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm1.28-1.35(m，3H)1.64-1.90(m，4H)2.70-2.82(m，3H)7.01-7.07(m，1H)7.24-7.28(m，1H)8.18-8.22(m，J＝4.87，1.70，0.60，0.60Hz，1H)；LC/MS m/z148(M+，1)。

8-乙基-5，6，7，8-四氢喹啉：黄色油状物。¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm 0.93(td，J＝7.01，1.93Hz，3H)1.45-1.67(m，2H)1.76-1.86(m，2H)2.11-2.35(m，2H)2.59-2.88(m，3H)7.00-7.06(m，1H)7.54-7.60(m，1H)8.25-8.28(m，J＝4.87，1.71，0.56，0.56Hz，1H)；LC/MS m/z 162(M+，1)。

8-丙基-5，6，7，8-四氢喹啉：无色油状物。¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm0.90-0.92(m，3H)1.09-1.22(m，2H)1.54-1.72(m，3H)1.77-1.87(m，2H)1.90-2.02(m，1H)2.65-2.82(m，3H)7.00-7.06(m，1H)7.54-7.60(m，1H)8.25-8.28(m，J＝4.85，1.71，0.56，0.56Hz，1H)；LC/MS m/z 176(M+，1)。

8-异丙基-5，6，7，8-四氢喹啉：无色油状物。¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm 0.65(d，J＝6.60Hz，3H)1.04(d，J＝7.15Hz，3H)1.55-1.70(m，2H)1.86-2.02(m，2H)2.62-2.91(m，4H)6.99(dd，J＝7.70，4.68Hz，1H)7.32(d，J＝7.70 Hz，1H)8.40(d，J＝4.40Hz，1H)；LC/MS m/z 176(M+，1)。

8-丁基-5，6，7，8-四氢喹啉：无色油状物。¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm0.85-0.90(m，3H)1.33-1.35(m，4H)1.48-1.82(m，5H)1.94-2.06(m，1H)2.60-2.82(m，3H)7.00-7.06(m，1H)7.49-7.55(m，1H)8.20-8.22(m，J＝4.88，1.68，0.60，0.60Hz，1H)；LC/MS m/z 190(M+，1)。

8-仲丁基-5，6，7，8-四氢喹啉：无色油状物。¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm 0.58(d，J＝6.88Hz，2H)0.76(t，J＝7.43Hz，2H)0.91-1.10(m，4H)1.28-1.52(m，1H)1.60(t，J＝8.25Hz，2H)1.82-2.02(m，2H)2.42-2.61(m，1H)2.69(br.s.，2H)2.96(br.s.，1H)6.96(dd，J＝7.43，4.68Hz，1H)7.29(d，J＝7.43Hz，1H)8.39(t，J＝5.23Hz，1H)；LC/MS m/z 190(M+，1)。

8-(3-甲基-2-丁烯基)-5，6，7，8-四氢喹啉：无色油状物。¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm 1.62(s，3H)1.67-1.78(m，5H)1.78-1.95(m，2H)2.22-2.38(m，1H)2.61-2.82(m，3H)2.88(d，J＝4.95Hz，1H)5.06-5.27(m，1H)7.00(dd，J＝7.70，4.68Hz，1H)7.33(d，J＝7.70Hz，1H)8.39(d，J＝4.68Hz，1H)；LC/MS m/z 202(M+，1)。

8-(4-甲基-3-戊烯基)-5，6，7，8-四氢喹啉：无色油状物。¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm 1.39-1.45(m，3H)1.55-1.79(m，5H)1.80-2.10(m，6H)2.61-2.92(m，3H)5.14-5.22(m，1H)7.00-7.06(m，1H)7.54-7.60(m，1H)8.25-8.30(m，J＝4.87，1.71，0.56，0.56Hz，1H)；LC/MS m/z 216(M+，1)。

7-甲基-6，7-二氢-5H-环戊基[b]吡啶：黄色油状物。¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm 1.29-1.31(m，3H)1.60-1.70(m，1H)2.27-2.40(m，1H)2.75-2.96(m，2H)3.05-3.19(m，1H)7.06(ddd，J＝7.70，4.88，0.48Hz，1H)7.55-7.61(m，1H)8.25(dd，J＝4.88，1.72Hz，1H)；LC/MS m/z 134(M+，1)。

7-乙基-6，7-二氢-5H-环戊基[b]吡啶：黄色油状物。¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm 0.87(td，J＝7.01，3.09Hz，3H)1.53-1.64(m，1H)2.12-2.41(m，3H)2.78-2.94(m，2H)3.17-3.32(m，1H)7.06(ddd，J＝7.68，4.87，0.52Hz，1H)7.60-7.65(m，1H)8.32(dd，J＝4.88，1.72Hz，1H)；LC/MS m/z 148(M+，1)。

7-丙基-6，7-二氢-5H-环戊基[b]吡啶：棕色油状物。¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm 0.94-0.97(m，3H)1.15-1.28(m，J＝8.22，8.22，7.15，7.15，7.15，3.09Hz，2H)1.49-1.71(m，2H)1.91-2.02(m，1H)2.28-2.40(m，1H)2.79-2.98(m，2H)3.17-3.31(m，1H)7.06(ddd，J＝7.68，4.87，0.52Hz，1H)7.57-7.64(m，1H)8.32(dd，J＝4.88，1.72Hz，1H)；LC/MS m/z 161(M+，1)。

7-异丙基-6，7-二氢-5H-环戊基[b]吡啶：黄色油状物.¹H NMR(300MHz，CDCl3)δppm 0.65-0.78(m，3H)1.04(d，J＝6.88Hz，3H)1.80-1.98(m，1H)1.99-2.21(m，1H)2.37(td，J＝6.81，4.54Hz，1H)2.71-2.99(m，2H)3.02-3.23(m，1H)7.00(dd，J＝7.29，4.81Hz，1H)7.45(d，J＝7.15Hz，1H)8.37(d，J＝4.40 Hz，1H)；LC/MS m/z 162(M+，1)。

7-丁基-6，7-二氢-5H-环戊基[b]吡啶：黄色油状物。¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm 0.86-0.91(m，3H)1.26-1.48(m，4H)1.51-1.77(m，2H)1.96-2.07(m，1H)2.30-2.43(m，1H)2.73-2.92(m，2H)3.17-3.31(m，1H)7.06(ddd，J＝7.70，4.88，0.48Hz，1H)7.53-7.59(m，1H)8.28(dd，J＝4.88，1.72Hz，1H)；LC/MS m/z 176(M+，1)。

7-仲丁基-6，7-二氢-5H-环戊基[b]吡啶：黄色油状物。¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm 0.66(d，J＝6.88Hz，1H)0.75-0.92(m，2H)0.92-1.05(m，3H)1.05-1.29(m，1H)1.29-1.58(m，1H)1.82-1.99(m，1H)1.99-2.29(m，2H)2.74-2.95(m，2H)3.12-3.36(m，1H)7.00(dd，J＝7.29，5.36Hz，1H)7.45(d，J＝7.43Hz，1H)8.38(br.s.，1H)；LC/MS m/z 176(M+，1)。

7-(3-甲基-2-丁烯)-6，7-二氢-5H-环戊基[b]吡啶：黄色油状物。¹HNMR(300MHz，CDCl₃)δppm 1.59(s，3H)1.63-1.82(m，4H)2.05-2.35(m，2H)2.58-2.97(m，3H)3.14(dd，J＝8.11，4.26Hz，1H)5.07-5.22(m，1H)6.99(dd，J＝7.29，5.09Hz，1H)7.44(d，J＝7.70Hz，1H)8.34(d，J＝4.95Hz，1H)；LC/MS m/z 187(M+，1)。

7-(4-甲基-3-戊烯)-6，7-二氢-5H-环戊基[b]吡啶：黄色油状物。¹HNMR(300MHz，CDCl3)d ppm 1.39-1.43(m，3H)1.49-1.63(m，4H)1.88-2.10(m，4H)2.28-2.40(m，1H)2.79-2.98(m，2H)3.06-3.20(m，1H)5.17-5.25(m，1H)7.06(ddd，J＝7.68，4.87，0.52Hz，1H)7.57-7.63(m，1H)8.32(dd，J＝4.88，1.72Hz，1H)；LC/MS m/z 201(M+，1)。

本发明化合物的制备方法，包括以下步骤：

(5)用水将上述反应混合液淬灭后，再用乙酸乙酯萃取分离；

结构式I的化合物可以通过2，3-环烷基吡啶与相应烷基卤化物的亲核取代反应制备，成熟的反应条件将在下文中描述，R、n与上述提到的结构式I相同。

下面对该发明的制备方法用如下的例子进一步描述，这些例子并非仅限于此。

实施例一：8-仲丁基-5，6，7，8-四氢喹啉的合成：

在惰性气氛和室温条件下，在圆底烧瓶中加入50mL干燥的四氢呋喃，然后加入5.0毫摩尔二异丙基胺进行混合；将反应体系冷却到-40℃，通过滴液漏斗加入相对于二异丙基胺3.0毫升浓度为2.5mol/L的正丁基锂的四氢呋喃溶液；接着将反应得到的二异丙基氨基锂升温到0℃，并在该温度下保持30分钟；再次将反应体系冷却到-40℃，用注射器向反应体系中慢慢滴加相对于二异丙基氨基锂1.0当量的四氢喹啉，加完后混合物溶液在-40℃保持2h，生成四氢喹啉的锂盐；随后，通过注射器加入相对于上述锂盐1.4当量的仲丁基溴化合物；随后在冰水浴条件下让反应体系慢慢升至室温。反应通过薄层色谱进行监测，直到起始原料反应完全为止。用水将反应混合液淬灭，用乙酸乙酯萃取分离。萃取出的有机层通过减压蒸馏除去溶剂后，剩余物通过柱色谱纯化，即得8-仲丁基-5，6，7，8-四氢喹啉化合物。

实施例二：7-丙基-6，7-二氢-5H-环戊基[b]吡啶：

在惰性气氛和室温条件下，在圆底烧瓶中加入50mL干燥的四氢呋喃，然后加入5.0毫摩尔二异丙基胺进行混合；将反应体系冷却到-60℃，通过滴液漏斗加入相对于二异丙基胺3.0毫升浓度为2.5mol/L的正丁基锂的四氢呋喃溶液；接着将反应得到的二异丙基氨基锂升温到0℃，并在该温度下保持30 分钟；再次将反应体系冷却到-60℃，用注射器向反应体系中慢慢滴加相对于二异丙基氨基锂1.0当量的2，3-环戊基吡啶，加完后混合物溶液在-60℃保持2h，生成2，3-环戊基吡啶的锂盐；随后，通过注射器加入相对于上述锂盐1.4当量的溴代丙烷；随后在冰水浴条件下让反应体系慢慢升至室温。反应通过薄层色谱进行监测，直到起始原料反应完全为止。用水将反应混合液淬灭，用乙酸乙酯萃取分离。萃取出的有机层通过减压蒸馏除去溶剂后，剩余物通过柱色谱纯化，即得7-丙基-6，7-二氢-5H-环戊基[b]吡啶。

实施例三：7-仲丁基-6，7-二氢-5H-环戊基[b]吡啶的合成：

在惰性气氛和室温条件下，在圆底烧瓶中加入50mL干燥的四氢呋喃，然后加入5.0毫摩尔二异丙基胺进行混合；将反应体系冷却到-30℃，通过滴液漏斗加入相对于二异丙基胺3.0毫升浓度为2.5mol/L的正丁基锂的四氢呋喃溶液；接着将反应得到的二异丙基氨基锂升温到0℃，并在该温度下保持30分钟；再次将反应体系冷却到-30℃，用注射器向反应体系中慢慢滴加相对于二异丙基氨基锂1.0当量的2，3-环戊基吡啶，加完后混合物溶液在-30℃保持2h，生成2，3-环戊基吡啶的锂盐；随后，通过注射器加入相对于上述锂盐1.4当量的仲丁基溴化合物；随后在冰水浴条件下让反应体系慢慢升至室温。反应通过薄层色谱进行监测，直到起始原料反应完全为止。用水将反应混合液淬灭，用乙酸乙酯萃取分离。萃取出的有机层通过减压蒸馏除去溶剂后，剩余物通过柱色谱纯化，即得7-仲丁基-6，7-二氢-5H-环戊基[b]吡啶。

式I所示的化合物可单独应用于香料中，也可与已知的气味分子结合应用于香料中，已知的气味分子包括从广泛的天然产物到目前已合成应用的分子，如精油，醇，醛，酮，醚和缩醛，酯和内酯，大环化合物和杂环物质等，或者与传统香料中的一种或多种其他辅助成分，如载体材料，及其他加工工艺中的添加剂相混合。

以下举例说明可与本发明化合物相混合使用作为香料的已知的气味分子：

香精油及其提取物，包括如橡木苔，紫苏油；热带水果精油，如佛手柑油，柑桔油，乳香，桃金娘油，马丁香油，广藿香油，苦橙叶油，苦艾油，薰衣草油，玫瑰油，茉莉油，依兰油，檀香油。

醇，如顺-3-己烯醇，肉桂醇，香茅，黑檀醇^TM，丁香油，金合欢醇，香叶，薄荷，橙花，玫瑰醇，超级铃兰^TM，芳樟醇，苯乙醇，Sandalore^TM，松油醇。

醛类和酮类，如柠檬醛，羟基香草醛，铃兰醛甲基壬基醛，茴香醛，紫罗兰酮，马鞭烯酮，圆柚酮，香叶基丙酮，A.戊基肉桂醛，喬治木香TM，羟基香草醛，ISO的ESuper Isoraldeine (甲基紫罗兰酮)，二氢茉莉酮酸甲酯麦芽酚甲基柏木酮，香兰素。

醚和缩醛，例如降龙涎醚香叶基甲基醚，玫瑰氧化物或Spirambrene

酯和内酯，如乙酸苄酯，，Y-癸内酯，Helvetolide Y-十一碳内酯，vetivenyl醋酸，丙酸肉桂，香茅醋酸，癸酯，乙酸二甲基苯甲基酯，乙酸乙酯，乙酸乙酯乙酰乙酸甲酯，3-己烯基异丁酸，Iinalyl醋酸和香叶酯。大环化合物，例如黄葵内酯，巴西基酸乙撑酯或者环十五内酯

杂环化合物，如异丁基喹啉。

式I所示的化合物广泛应用于香料制品，例如，在精细和功能性的香料领域，比如香水，空气清新剂，香烟添加剂，日化用品，洗涤用品，护肤品和化妆品。

此外，式I所示的化合物此类香料组分直接加入到消费品基料中，也可以将含有此类化合物的香料成分采用传统的工艺和方法混合入消费品基料中。综上所述，通过添加或者掺杂入人们嗅觉可承受剂量的化合物I，香料产品的香味品质就能得到提高，加强或者改善。

另外一种提高、加强或者改善香料香味品质的方案是，通过向消费品基料中加入人们嗅觉可承受剂量的化合物I。例如具有香味的化合物I，或其混合物和消费品基料制成的香料产品，这里提到的“消费品基料”是指消费品中具有清洁处理、软化、护理等特殊功用的一类化学成分。此类产品包括精制香料类，例如香水，化妆品，织物护理剂；居家产品类，例如衣物清理剂，空调清洗剂；个人护理用品，洗碗机洗涤剂，表面清洁剂；洗涤产品类，例如柔顺剂，漂白剂，洗涤剂；全身护理产品类，例如洗发水，沐浴露；空气清新剂和化妆品类，例如除臭剂，隔离霜。列出的用品只是为了说明其应用，种类并不局限于此。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种式I化合物的制备方法，所述式I化合物的结构式为：

其中，式I中的R为仲丁基或丙基，n为1或2；

其特征在于：所述的制备方法包括以下步骤：

(4)向反应体系内加入与上述2，3-环烷基吡啶锂盐相比1.4当量相应的仲丁基溴化合物或溴代丙烷，将反应体系升温至室温，通过薄层色谱监测，至反应体系中的吡啶衍生物消失，反应完毕；

(5)用水将上述反应混合液淬灭后，再用乙酸乙酯萃取分离；

(6)将上述萃取出的有机层通过减压蒸馏除去溶剂，剩余物通过柱色谱纯化后，即可制得化合物。