本文旨在探讨合成4-甲基辛酸的方法，以供参考。
背景：4-甲基辛酸，具有蜡样的猪肉、牛肉、焙烤羔羊的脂肪香气，并有奶油、牛奶和内酯香韵，是羊肉的特征香成分。该化合物存在于茶、菠萝蜜、朗姆酒苹果、草莓中，属天然等同香料。主要用于奶制品干酪、奶油、白脱油和炼乳等香精中。
合成：
1. 方法一：
以4-甲基环己酮为原料，简易地合成了重要香原料4-甲基辛酸。首先用4-甲基环己酮与乙醛(摩尔比1.07∶1)在w(NaOH)=1%的水溶液作用下，于5～10℃反应得到的Aldol缩合产物，经磷酸于100℃减压脱水和w(Pd)=5%的Pd/C催化选择性加氢生成4-甲基-2-乙基环己酮，产率37.2%;再用CrO3/硫酸于25℃氧化开环生成4-甲基-6-氧代辛酸，产率87.9%;最后用Wolff-Kishner-黄鸣龙还原反应脱去羰基，得到质量分数为99.3%的4-甲基辛酸，产率58.4%。具体步骤如下：
（1）4-甲基-2-乙基环己酮 (Ⅲ) 的合成
将300 g w (NaOH) =1%的水溶液加入到带有机械搅拌、温度计和加料漏斗的1 L烧瓶中，搅拌下冷却至10 ℃。滴加219 g 4-甲基环己酮，维持反应温度为5～10 ℃，约10 min加完，再滴加80 g乙醛和150 g冰水的混合物，维持反应温度为10 ℃左右，约4 h加完。加完后自动升至室温，继续反应6 h，加乙酸中和至pH=7。分出水层，有机层水洗至中性。水泵减压蒸馏回收4-甲基环己酮47 g，剩余物加入1 g磷酸，100℃减压 (-0.08 MPa) 脱水至不再有水蒸出，冷却，剩余物水洗至中性，减压蒸馏，收集70～80 ℃/6.7 kPa馏分，得Ⅱ粗品100 g。
在500 mL高压釜中加入上述粗品、0.4 g w (Pd) =5%的钯碳催化剂和0.5 g无水碳酸钠，用氢气置换3次，然后在80 ℃、2 MPa条件下加氢至不再吸氢。冷却后滤除催化剂，减压蒸馏，收集90～92 ℃/10.6 kPa馏分，得无色透明液体Ⅲ 80 g，质量分数98%，产率37.2%。
（2）4-甲基-6-氧代辛酸 (Ⅳ) 的合成
将80 g Ⅲ加入带有温度计、搅拌器和加料漏斗的2 L烧瓶中，冰水冷却至18 ℃，滴加825 g水、441 g硫酸和125 g CrO3的混合物，控制反应温度在25 ℃左右，约2 h加完。加完后维持反应温度在25 ℃左右继续搅拌反应2 h，加入20 g异丙醇去除多余CrO3。反应液冷至10 ℃左右，用4×150 mL乙醚萃取，有机层用3×80 mL水洗至pH=5，回收溶剂。减压蒸馏，收集110～115 ℃/1.3 kPa馏分，得无色透明液体Ⅳ 87 g，产率87.9%。
（3）4-甲基辛酸 (Ⅴ) 的合成
将415 g一缩二乙二醇，66 g KOH加入带有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1 L烧瓶中，搅拌加热至100 ℃使KOH完全溶解，稍冷后加入7 9 g质量分数85%的水合肼和87 g Ⅳ，搅拌回流反应1 h。改回流装置为蒸馏装置，逐渐将内温升至200 ℃，同时蒸出水，该过程约需3 h。反应液冷至100 ℃以下，倒入600 mL冰水中，加盐酸中和至pH=7，分出水层，有机层减压精馏，收集83～85 ℃/1.3 kPa馏分，得无色液体Ⅴ46.7 g，质量分数为99.3%，产率58.4%。
2. 方法二：
对以己醛为原料合成4-甲基辛酸作了研究，五步反应总收率为55.74%，其中关键一步克莱森重排收率高达83.5%。该合成方法原料价廉易得，反应收得率高，适合工业化生产。
3. 方法三：
以乙酰丙酸烷基酯为原料，经格氏化加成、脱羟基常压、常温氢化水解来合成4-甲基辛酸，改变了传统的在高温高压下加氢还原的不安全生产工艺，为反应条件温和的格氏化加成、脱羟基氢化水解来合成4-甲基辛酸。
参考文献：
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