CIS-4-庚烯醇是一种微黄色液体,带有青草和油脂香气,稀释后呈类似奶油香味,主要用于配制奶油类香精,同时也是一种重要的有机化学试剂和医药中间体。CIS-4-庚烯醇分子式为CH20,FEMA编码:3289,CAS编码:6728-31-0，为我国GB2760-86《食品添加剂使用卫生标准》规定允许使用的食用香料,由于它价格昂贵,引起了研究者对其合成方法开发的广泛关注。
有关CIS-4-庚烯醇合成方法主要有两种,方法一:由乙炔与溴乙烷在液氨钠存在下制成丁炔钠,再与溴丙醛缩醛烷基化反应后在Lindlar(Pd/CaCO3/PbO)催化剂催化下经选择氢化、水解反应制得;方法二:由丁炔与溴丙醛缩醛在液氨锂存在下烷基化、水解,在Lindlar(Pd/CaCO3/PbO)催化剂催化下经选择氢化反应制得。这两种方法皆需在液氨体系下反应,设备要求高、操作难度大,反应原料溴丙醛缩醛价格昂贵,因此有必要开发新的合成工艺。
近年来,随着技术的进步,叶醇价格越来越便宜,因此以叶醇为原料开发系列香料产品成为可能。本文以叶醇与三溴化磷在吡啶体系中溴代得1-溴-3-己烯,后与镁反应制得格氏试剂，经与原甲酸三乙酯取代、水解合成CIS-4-庚烯醇。该合成方法条件温和、原料易得、工艺设备要求低,避免反应工艺过程中使用液氨、溴丙醛作原料，转化率和选择性高。
制备方法[1]
1、1-溴-3-己烯的合成
在带有机械搅拌、温度计、平衡加料漏斗和带干燥管的回流冷凝管的1L圆底烧瓶中,加入108g(0.4mol)三溴化磷、400mL氯仿,搅拌冷却至5℃以下。将110g(1.1mol)叶醇、31.6g(0.4mol)吡啶混合加入漏斗中,滴加到反应体系，控制反应温度在0~5℃,约4~5h加完。加完后继续保温搅拌反应30min,撤去冷浴,室温搅拌反应1h。冷却至10℃以下,加水洗涤后,再经碳酸氢钠水溶液洗涤至中性。蒸馏回收溶剂，水泵减压蒸馏得产物143g,收率为88%，纯度为97%。
2、4-庚烯醛缩二乙醇的合成
在带有机械搅拌、温度计、平衡加料漏斗和带干燥管的回流冷凝管的1L圆底烧瓶中,加入23g镁屑(0.96mol),苯、四氢呋喃混合溶剂100mL(质量比3.0:1,水分小于0.1 %),加入催化量的碘一粒,将143g 1-溴-3-己烯(0.96mol)与苯、四氢呋喃混合溶液200mL加入漏斗中,先一次加入约20mL 1-溴-3-己烯混合液于烧瓶中,稍加热引发反应。待反应开始后滴加剩余1-溴-3-己烯混合液，控制温度在45℃左右。滴加完毕后45℃保温，反应1h。冷却反应液至20℃以下,然后向制备好的格氏试剂中滴加114g(0.77mol)原甲酸三乙酯与100mL苯、四氢呋哺的混合液,控制温度在20℃以下,约1h加完。滴加完毕后升温至45℃继续搅拌反应5h。冷却至10℃以下,滴加200mL饱和氯化铵溶液分解反应物，分出有机层，水层用苯、四氢呋喃混合溶剂萃取一次。合并有机层,回收苯、四氢呋喃混合溶剂,然后水泵减压浓缩,得粗产物130g,收率为80%,纯度为95%。回收的苯、四氢呋喃混合溶剂经回流脱水,可循环使用。
3、CIS-4-庚烯醇的合成
在带有机械搅拌、温度计和平衡加料漏斗的500mL烧瓶中,加入上述粗品、水100g,搅拌冷却至-5℃。取100g 94%甲酸,约1h内滴加入反应混合物，控制反应温度在0℃以下,加完后继续保温搅拌1h,再加水150mL终止反应。静置分出有机层,水层用2×100mL甲基叔丁基醚萃取,合并有机层,用10%碳酸氢钠洗涤至中性。常压回收溶剂，减压收集60~62℃馏分，得产物CIS-4-庚烯醇64g,色谱分析其纯度为96%，收率为74%(以原甲酸三乙酯计)。最终产物的结构通过1H-NMR谱确定。1H-NMR,δ:9.70~9.72(m,1H),5.47~5.49(t,2H),1.90~2.10(m,2H),2.20~2.30(m,2H),2.40~2.50(m,2H),1.00~1.10(t,3H)。
参考文献
[1] 王之建,韩孟竹,贾卫民. 顺式-4-庚烯醛的合成[J]. 上海应用技术学院学报（自然科学版）,2013,13(1):24-26. DOI:10.3969/j.issn.1671-7333.2013.01.005.