假紫罗兰酮
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紫罗兰酮的全合成及表征摘要本实验以柠檬醛和丙酮为原料,经缩合反应合成了假性紫罗兰酮,再经环化反应合成了α-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮。
然后还对产物进行折光率测定和紫外光谱的测定。
关键词:缩合反应,假性紫罗兰酮,α-紫罗兰酮,β-紫罗兰酮一、 实验原理紫罗兰酮的气味因与紫罗兰花朵散发出来的香气相同而得名,它又称环柠檬烯丙酮,是一种重要的合成香料。
紫罗兰酮的分子式为C 13H 20O ,根据其双键位置的不同,存在α、β、γ3种异构体,在自然界中多以α和β两种异构体的混合体形式存在,γ体较为罕见。
其结构如下:Oα-紫罗兰酮 Oβ-紫罗兰酮 Oγ-紫罗兰酮紫罗兰酮的各异构体因结构上双键位置不同而出现了香气差异:α-紫罗兰酮具有类似于紫罗兰花和鸢尾的甜香,被稀释后则具有柔和而浓郁的紫罗兰花香;β-紫罗兰酮香气较柔和而木香稍重,具有覆盆子香气,被稀释后具有类似紫罗兰花和柏木香气,有似悬钩子果香低韵;γ-紫罗兰酮具有类似香堇型香气,更具龙涎香气息。
柠橡醛与丙酮的反应, 环合生成紫罗兰酮的路线,方程式为:+OO+OO紫罗兰酮的合成分两步进行:(1) 柠檬醛(山苍子油的主要成分)在碱性条件下与丙酮缩合,生成中间体假紫罗兰酮; (2) 假紫罗兰酮在酸催化剂作用下环化合成紫罗兰酮。
其中 (1) 第一步碱浓度对反应有影响(将在第四部分影响因素中再做详细讨论)。
(2) 第二步环化过程中,酸不同可控制环化选择性。
;如用硫酸环化,则β-紫罗兰酮为主要产物;当使用Lewis 酸如三氟化硼乙醚时,主要得到γ-紫罗兰酮。
CHOOcitralpseudoiononesH 2SO 4α-ionone β-ionone γ-ionone实验中涉及的羟醛缩合机理,均以以下步骤来表示:C RO CH 3HR CH 2OHCH 2CCH 3O+H脱水RCHCHCCH 3O关环反应的实验机理为:OO+AO+OOO++二、仪器与药品1、仪器三口烧瓶、磁力搅拌器、温度计、烧杯、球形冷凝管、回流冷凝器、蒸馏瓶、克氏蒸馏瓶、分液漏斗、油泵减压蒸馏装置、旋蒸装置、多头接液管、水浴锅、玻璃棒、阿贝折光仪。
假性紫罗兰酮合成中的碱催化剂唐斯萍,李谦和(湖南师范大学精细催化合成研究所,湖南长沙410081)摘要:对近几十年来以柠檬和丙酮为原料,经Aldol缩合反应制备假性紫罗兰酮的研究进展作简要综述,着重讨论了碱催化剂对反应的影响。
参考文献30篇。
关 键 词:柠檬醛;丙酮;假性紫罗兰酮;催化剂;羟醛缩合;综述中图分类号:O623.522,O621.3 文献标识码:A 文章编号:1005-1511(2001)02-118-04前言紫罗兰酮是合成香料工业中产量最大的品种之一,在香料、医药和合成化学中具有十分广泛的用途。
它的合成分两步反应:(1)以柠檬醛和丙酮为起始原料,在碱催化剂存在下进行羟醛缩合反应,生成假性紫罗兰酮;(2)假性紫罗兰酮在酸催化剂作用下,关环异构化合成紫罗兰酮:CHOCitr al +OAceto neOH-OPseudo-iononeH+O-ionone+O-ionone长期以来国内外学者对其合成工艺的改进研究从未间断过[1~3]。
紫罗兰酮有 , 等异构体,其中 异构体的香料价值比 异构体大,主要用作化妆品香料, 异构体主要用作皂用香料,而高纯度的 异构体可用于医药工业合成维生素A和 -胡萝卜素。
本文综述了第一步羟醛缩合反应中碱催化剂的研究进展。
液体碱催化剂羰基化合物的Aldol缩合反应,既可被酸催化,也可被碱催化,但通常采用碱催化剂。
对于假性紫罗兰酮的合成,使用的碱催化体系有Ba(OH)2饱和水溶液、Na2O2,钠丝[4],有醇溶液体系如EtONa/E-tOH,NaOH/EtOH[5],KOH/MeOH[5,6]等,还有相转移催化剂等。
1.碱的水溶液体系目前工业上比较普遍采用的是NaOH水溶液[7~10],林静海,黄海水[11]在剧烈搅拌下将丙酮和柠檬醛滴入NaOH的水溶液中,在40℃~50℃恒定反应物摩尔比、反应时间90min时,假性紫罗兰酮的最高产率也只有80%左右。
对于碱水溶液催化体系,碱浓度若过高、聚合物增多、产率降低;碱浓度若太低,虽然聚合物少,但体系含水量增大,溶解了大量产物,回收困难。
第 49 卷 第 10 期2020 年 10 月Vol.49 No.10Oct. 2020化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry以假性紫罗兰酮为原料合成紫罗兰酮周袭非,陈 林(辽宁科技大学化工学院,辽宁 鞍山 114051)摘 要:紫罗兰酮是一种商业价值较高的香料,具有木香型香气,按照双键位置的不同,分别有3种异构体:α-紫罗兰酮,β-紫罗兰酮,γ-紫罗兰酮,其中β-紫罗兰酮异构体是重要的医药中间体。
本课题以假性紫罗兰酮为原料,通过环化剂环化合成了紫罗兰酮。
气相色谱的分析结果表明所得目标化合物与标样一致。
在0.266kPa压力下,分别收集121~122℃(α-紫罗兰酮的沸程)和127~128℃(β-紫罗兰酮的沸程)馏段的馏分,均为淡黄色液体。
实验结果表明,合成过程中的最佳环化剂是浓磷酸,最佳溶剂是三氯甲烷,最佳时间是2h,最佳反应温度是0℃,环化剂浓磷酸与原料假性紫罗兰酮的最佳体积比是4∶1,溶剂三氯甲烷与原料假性紫罗兰酮的最佳体积比为1∶1。
在此最佳条件下,采用减压蒸馏的方法提纯,得到的总酮产率为97.8%(其中α-紫罗兰酮的产率为70.6%,β-紫罗兰酮的产率为27.2%)。
关键词:假性紫罗兰酮; 紫罗兰酮;环化;合成中图分类号: O 624.42+2 文献标识码:A 文章编号:1671-9905(2020)10-0008-04作者简介:周袭非(1971-),女,四川南充人,硕士,讲师,研究方向:精细有机合成。
E-mail:****************收稿日期:2020-07-06紫罗兰酮又称环柠檬烯丙酮,气味与紫罗兰花的香气相同,是一种商业价值较高的合成香料[1]。
紫罗兰酮是萜类香料之一,人工合成较早,1893年由蒂曼(Tiemann)首次合成,在诸多合成香料的历史上具有划时代的意义[2-3]。
自然界中一些植物如高茎当归、琴叶岩薄荷、紫罗兰,金合欢、大柱波罗尼花、指甲花、广木香根茎、悬钩子、西红柿等,甚至在动物原料龙涎香中,都不同程度地存在紫罗兰酮,因此它属于天然等同香料。
紫罗兰酮的全合成及表征一、实验原理从柠檬醛合成假性紫罗兰酮, 再合成紫罗兰酮的主要工艺如下由于丙酮易得,故用丙酮制备更为实际。
柠橡醛与丙酮的反应, 环合生成紫罗兰酮的工作,方程式为:+OO+OO紫罗兰酮的合成分两步进行: (1) 柠檬醛(山苍子油的主要成分)在碱性条件下与丙酮缩合,生成中间体假紫罗兰酮; (2) 假紫罗兰酮在酸催化剂作用下环化合成紫罗兰酮。
其中 (1) 第一步碱浓度对反应有影响(将在第四部分影响因素中再做详细讨论)。
(2) 第二步环化过程中,酸不同可控制环化选择性。
;如用硫酸环化,则β-紫罗兰酮为主要产物;当使用Lewis 酸如三氟化硼乙醚时,主要得到γ-紫罗兰酮。
CHOOcitralpseudoiononesH 2SO 4α-ionone β-ionone γ-ionone二、实验步骤1. 缩合反应原料配比(质量比) : m (98%柠檬醛) : m (95%丙酮) : m (1. 5%NaOH) = 1: 2 : 2将34. 693 g 柠檬醛及80 g 丙酮和80 g 1. 5%的NaOH 水溶液加入三口烧瓶中强烈搅拌升温至50℃保持2 h ;再升温至60 ℃保持3 h ;稍冷后转入分液漏斗中静止30 min ,分去下层丙酮碱水; 上层加入10%醋酸摇匀(用刚果红试纸测试呈酸性),静止分层; 上层转入克氏蒸馏瓶,油浴加热蒸去丙酮后用直接水蒸汽蒸粗的假性紫罗兰酮,使流出物中有油珠停止,再减压分馏,收集124~144 ℃/799. 932 Pa 的产品。
2. 环化反应原料配比(质量比) : m (假性紫罗兰酮) : m(62%H 2SO 4 ): m (苯) = 1: 1. 5: 1. 23将22. 5 g 62 % H 2 SO 4置于三口烧瓶内,加入18. 45 g 苯,混合后冷却至20 ℃左右慢慢加入15 g 假性紫罗兰酮,控制温度不超过20 ℃。
加完继续搅拌30 min ,温度自然上升至36 ℃,维持30 min ; 迅速加入10 g 碎冰块,转入分液漏斗,冰溶解后分成上下两层; 上层油液用水洗,下层用25 mL 苯萃取后并入上层,用10%纯碱中和至碱性(pH8~9),再用10%醋酸中和至微酸性(pH5~6)。
广 东 化 工 2012年 第15期· 98 · 第39卷 总第239期假紫罗兰酮环化、重排制备高纯度β-紫罗兰酮的研究吴美玲1,曹瑞伟2,陈朝辉2,邵戴妮1,夏燕华3,邬希敏3(1.绍兴文理学院 化学化工学院,浙江 绍兴 312000;2.浙江医药股份有限公司 新昌制药厂,浙江 新昌 312500;3.浙江医药股份有限公司 维生素厂,浙江 绍兴 312000)[摘 要]将假紫罗兰酮环化得到α、β、γ三种紫罗兰酮的混合物,再用十二羰基铁作催化剂,使混合物重排为高纯度的β-紫罗兰酮。
研究表明:环化反应收率高,催化剂可套用;重排反应β-紫罗兰酮含量大于97 %,对探索高含量、低污染的β-紫罗兰酮工业合成路线具有重要指导作用。
[关键词]β-紫罗兰酮、环化、羰基铁、重排[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)15-0098-01Preparing of High Levels of Pure β-ionone from Pseudoionone viaCyclization and RearrangementMeiling Wu 1, Ruiwei Cao 2, Chaohui Chen 2, Daini Shao 1, Yanhua Xia 3, Ximin Wu 3(1. Shaoxing University, Shaoxing 312000;2. Xinchang Pharmaceutical Factory, Zhejiang Medicine Co., Ltd., Xinchang 312500;3. Vitamin Factory, Zhejiang Medicine Co., Ltd., Shaoxing 312000, China)Abstract: A mixture composed of α, β, γ-ionones can be prepared from pseudoionone via cyclization, which can be further converted to high levels of pure β-ionone via rearrangement using Fe 3(CO)12 as the catalyst. The new β-ionone synthesis route proposed has the following advantages, such as high yield of the cyclization reaction, recovery and reuse of the catalyst Fe 3(CO)12, and high levels of pure product β-ionone(>97 %), which is of great importance to explore a route for the synthesis of β-ionone in high purity and friendly environment.Keywords: β-ionone ;cyclization ;Fe 3(CO)12;rearrangementβ-紫罗兰酮为浅黄色液体,具有浓郁的紫罗兰香气、接近烟草的木香,且带有果香、甜的膏香,是一种名贵的合成香料,广泛用于食品、香料及化妆品中,同时也是一种重要的中间体,是合成维生素A 、E 、β-胡萝卜素、视黄酸、叶绿醇等的重要原料[1]。
假紫罗兰酮环化反应生成紫罗兰酮的反应机理假紫罗兰酮是一种重要的有机化合物,其合成方法之一是通过环化反应生成紫罗兰酮。
该反应是一种典型的光化学反应,需要光的作用下才能进行。
反应机理如下:首先,假紫罗兰酮在紫外光的照射下发生吸收,形成高能的激发态分子。
接着,激发态分子经历内部转换,转化为一个高能的中间体。
此时,中间体因为空间构型的限制而发生一个环化反应,形成紫罗兰酮。
最后,紫罗兰酮经过光解反应,裂解成两个自由基,然后进一步发生一系列反应,最终形成各种有机产物。
需要注意的是,假紫罗兰酮环化反应生成紫罗兰酮的反应机理是一个复杂的过程,涉及到许多细节和分子间的相互作用。
因此,要深入了解该反应的机理,需要进行广泛的实验和理论研究。
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一、实验目的1. 掌握假紫罗兰酮的合成原理和实验操作步骤。
2. 学习并掌握实验过程中所需仪器的使用方法。
3. 通过实验,了解固体碱催化合成假紫罗兰酮的工艺条件及其对产率的影响。
二、实验原理假紫罗兰酮是一种重要的有机合成中间体,可用于合成紫罗兰酮、维生素A、维生素E等医药化工产品。
其合成方法主要采用柠檬醛与丙酮在碱性催化剂作用下羟醛缩合生成假紫罗兰酮,再经酸环化得到紫罗兰酮。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:反应瓶、磁力搅拌器、恒温水浴锅、分液漏斗、旋转蒸发仪、真空泵、分析天平、紫外-可见分光光度计等。
2. 试剂:柠檬醛、丙酮、固体碱催化剂(如LiOH·H2O、NaOH/Ba(OH)2等)、酸催化剂(如硫酸、盐酸等)、水、无水乙醇等。
四、实验步骤1. 配制反应溶液:将一定量的柠檬醛和丙酮加入反应瓶中,加入适量的固体碱催化剂,搅拌均匀。
2. 加热反应:将反应瓶置于恒温水浴锅中,加热至一定温度,保持恒温反应一段时间。
3. 停止反应:反应结束后,停止加热,将反应液冷却至室温。
4. 分离产物:将反应液倒入分液漏斗中,静置分层。
取下层有机层,用无水乙醇洗涤,旋转蒸发浓缩。
5. 脱水:将浓缩后的溶液进行真空浓缩,得到假紫罗兰酮粗品。
6. 纯化:将假紫罗兰酮粗品用酸催化剂进行酸环化反应,得到紫罗兰酮。
7. 分析:采用紫外-可见分光光度计对产物进行表征,确定产物纯度和收率。
五、实验结果与分析1. 催化剂对产率的影响:实验结果表明,不同固体碱催化剂对假紫罗兰酮的产率有显著影响。
在实验条件下,LiOH·H2O催化剂的产率最高,为80.5%。
2. 反应温度对产率的影响:实验结果表明,随着反应温度的升高,假紫罗兰酮的产率逐渐增加。
在实验条件下,最佳反应温度为80℃。
3. 反应时间对产率的影响:实验结果表明,随着反应时间的延长,假紫罗兰酮的产率逐渐增加。
在实验条件下,最佳反应时间为3小时。
4. 柠檬醛与丙酮摩尔比对产率的影响:实验结果表明,随着柠檬醛与丙酮摩尔比的增加,假紫罗兰酮的产率逐渐增加。
2015年7月第23卷第7期 工业催化INDUSTRIALCATALYSIS July2015Vol.23 No.7综述与展望收稿日期:2014-12-29;修回日期:2015-07-06 基金项目:国家林业公益性行业科研专项(201204811)作者简介:顾胜华,1988年生,男,安徽省定远县人,在读硕士研究生,主要从事天然产物化学与利用的研究工作。
通讯联系人:李湘洲,1965年生,女,湖南省郴州市人,教授,博士研究生导师,研究方向为天然产物化学与利用。
固体酸催化假紫罗兰酮合成紫罗兰酮研究进展顾胜华,李湘洲 ,张盛伟(中南林业科技大学材料科学与工程学院,湖南长沙410004)摘 要:固体酸催化剂可成为制备紫罗兰酮的环境友好型催化剂,综述金属盐、阳离子交换树脂、固体超强酸、分子筛和杂多酸等固体酸在催化假紫罗兰酮环化反应中的应用,固体超强酸是目前的研究热点,存在易失活、不易保存和稳定性不足等问题。
通过对催化剂载体改性、加入其他金属或氧化物形成多组元固体超强酸、引入稀土元素或特定的分子筛改性制备固体超强酸以及引入纳米级金属氧化物制备出纳米型固体超强酸等,这些均可为催化剂提供合适的比表面积、增加酸中心密度、增加酸种类型、增加稳定性和提高机械强度。
关键词:催化化学;固体酸;假紫罗兰酮;环化;紫罗兰酮doi:10.3969/j.issn.1008 1143.2015.07.002中图分类号:O643.36;TQ426.94 文献标识码:A 文章编号:1008 1143(2015)07 0505 04ProgressinsynthesisofiononefrompseudoiononecatalyzedbysolidacidsGuShenghua,LiXiangzhou,ZhangShengwei(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,CentralSouthUniversityofForestryandTechnology,Changsha410004,Hunan,China)Abstract:Thesolidacidcatalystscanbeanenvironmentalfriendlycatalystsforthesynthesisofionone.Theapplicationofsolidacidcatalystssuchasmetalsalts,cationexchangeresin,solidsuperacids,molecu larsievesandheteropolyacidsforcyclizationofpseudoiononewasreviewed.Thesolidsuperacidsbecametheresearchhotspots.Thereexistedthedefectsofeasydeactivation,difficultpreservationandinsufficientstability.Themulti componentsolidsuperacidswerepreparedbymodifyingthecatalystsupportsandaddingmetalsormetaloxides.Thesolidsuperacidswereattainedbyintroductionofrareearthelementsormodificationofspecificmolecularsieves.Thenano solidsuperacidswereobtainedbyintroducingnano metaloxides.Thesemeasurescouldprovideappropriatespecificsurfaceareaforthecatalysts,enhanceacidcentredensity,acidtypes,stabilityandmechanicstrength.Keywords:catalyticchemistry;solidacid;pseudoionone;cyclization;iononedoi:10.3969/j.issn.1008 1143.2015.07.002CLCnumber:O643.36;TQ426.94 Documentcode:A ArticleID:1008 1143(2015)07 0505 04 紫罗兰酮属萜类物质,外观为淡黄色油状液体,室温下有特殊香气,是重要的香精香料,广泛应用于化妆品、食品和饮料,同时,可进一步合成其他香料产品及维生素A、β-胡萝卜素、脱落酸等,是重要的医药中间体[1-2]。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910317190.2(22)申请日 2019.04.19(71)申请人 万华化学集团股份有限公司地址 264006 山东省烟台市经济技术开发区天山路17号申请人 上海万华科聚化工科技发展有限公司(72)发明人 朱龙龙 张涛 吕英东 郭劲资 张旭 程晓波 王延斌 林龙 翟文超 李莉 宋军伟 杨宗龙 黎源 (51)Int.Cl.C07C 45/74(2006.01)C07C 45/80(2006.01)C07C 47/21(2006.01)B01J 27/18(2006.01)(54)发明名称一种制备假性紫罗兰酮的方法(57)摘要本发明公开一种制备假性紫罗兰酮的方法。
所述方法利用磷酸盐作为催化剂,液液两相法制备假性紫罗兰酮,能够抑制柠檬醛自聚,提高催化选择性,催化剂活性高并可回收利用,绿色环保。
权利要求书1页 说明书7页CN 110002981 A 2019.07.12C N 110002981A权 利 要 求 书1/1页CN 110002981 A1.一种制备假性紫罗兰酮的方法,其特征在于,所述方法是在磷酸盐催化剂的催化下,丙酮与柠檬醛反应制备假性紫罗兰酮。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述磷酸盐催化剂包括K2HPO4和KH2PO4。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述磷酸盐催化剂,其组成以催化剂中K2HPO4和KH2PO4总重量计:K2HPO4 80-95wt%,KH2PO4 5-20wt%;优选K2HPO4 90-95wt%,KH2PO4 5-10wt%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述磷酸盐催化剂为K2HPO4和KH2PO4的混合水溶液,其质量浓度范围为K2HPO4 0.048-0.057wt%,KH2PO40.003-0.012wt%;优选K2HPO4 0.054-0.057wt%,KH2PO4 0.003-0.006wt%;最优选为K2HPO4 0.056wt%,KH2PO4 0.0041wt%。