[發明專利]一種固體酸催化合成格蓬酯香料的生產方法

有效

• 申請號: 201910829163.3
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110483288A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 王天義;華文亮;徐基龍;汪洋;張政
• 申請（專利權）人: 安徽華業香料股份有限公司
• 主分類號: C07C67/31
• 分類號: C07C67/31;C07C67/08;C07C69/708;C07C27/02;C07C51/09;C07C59/125;B01J23/887;C11B9/00
• 代理公司: 11390 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 胡劍輝<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種固體酸催化合成格蓬酯香料的生產方法，包括：(1)以二氯乙烷為溶劑，氮氣保護條件下，采用固體催化劑，重氮乙酸乙酯和異戊醇為起始原料，經O?H插入反應得到異戊氧基乙酸乙酯，然后經皂化、酸化得到異戊氧基乙酸；(2)以固體酸為催化劑，異戊氧基乙酸和烯丙醇進行縮合反應，得到格蓬酯香料產品；本發明以異戊醇和重氮乙酸乙酯為起始原料，經O?H插入反應、縮合反應后生產格蓬酯香料，大大縮短了反應時間，工藝流程相對簡短，且原料易得，總收率提高；固體催化劑采用自動反沖洗過濾技術實現固體酸催化劑的固液分離，具有不腐蝕設備、后處理簡單的優點，克服了現有液體酸對設備腐蝕和含酸廢水污染環境的問題。

技術領域

本發明屬于香料生產技術領域，具體涉及一種固體酸催化合成格蓬酯香料的生產方法。

背景技術

格蓬酯，CAS號67634-00-8，化學名稱異戊氧基乙酸烯丙酯,是一種重要的合成香料,具有果香、清香及格蓬和菠蘿香氣,廣泛用于香水、化妝品、香皂、空氣清新劑、洗滌劑等各種產品的加香。

傳統的格蓬酯生產方法為，首先通過Williamson反應制備異戊氧基乙酸,收率在80％左右,然后以硫酸、高氯酸、對甲苯磺酸等作催化劑,與丙烯醇經酯化反應得到格蓬酯；合成異戊氧基乙酸這一中間體就成為制備異戊氧基乙酸烯丙酯的關鍵，合成異戊氧基乙酸首先需要制備異戊氧基鈉,目前報道主要有3種方法:一是以金屬鈉作為反應試劑，與異戊醇反應脫氫制備異戊醇鈉,再在二甲苯作為溶劑與氯乙酸反應脫氯化鈉制備異戊氧基乙酸，反應要求在無水體系下進行,工藝難度大,使用金屬鈉危險性高,很難實現工業化生產；二是以氫化鈉作為反應試劑,在四氫呋喃作為溶劑下和異戊醇反應生產醇鈉后，再在二甲基亞砜溶液下與氯乙酸反應生成異戊氧基乙酸鈉，然后在強酸條件下酸化制備異戊氧基乙酸，反應采用了氫化鈉，對反應體系要求極其嚴格，要求反應體系無水、低溫、使用大量有機溶劑,且有氫氣產生，反應條件苛刻，操作繁雜,原料成本高，不適宜于工業化規模生產；三是以NaOH作為反應催化劑,氯乙酸鈉和異戊醇反應生成異戊氧基乙酸鈉，然后經酸化后得到異戊氧基乙酸，采用該路線反應收率低,反應時間長，后處理難度大，不適宜于工業化生產。另外酯化反應步驟中采用的酸催化劑硫酸等作為傳統酯化催化劑價格低廉,催化效果較好而沿用至今,但它對設備腐蝕嚴重,含酸廢水污染環境。

發明內容

本發明的目的在于提供一種固體酸催化合成格蓬酯香料的生產方法，代替了Williamson反應，采用重氮乙酸乙酯與異戊醇為起始原料，在固體酸催化劑催化作用下經O-H插入、皂化、酸化和縮合反應生產格蓬酯合成香料,大大縮短了反應時間的同時，安全化水平得到提高。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種格蓬酯合成香料的生產方法，具體包括以下步驟：

(1)向配料鍋中加入二氯乙烷，然后加入重氮乙酸乙酯，開啟攪拌器，配置成質量分數為30％重氮乙酸乙酯，打入到高位槽中備用；

(2)先通過反應釜手孔加入固體銠系催化劑，然后向反應釜中加入異戊醇和溶劑二氯乙烷，開啟反應釜攪拌，持續通入氮氣；

(3)打開反應釜蒸汽閥門，開始加熱，將釜溫升至60-80℃，從高位槽通過滴加泵向反應釜內滴加30％重氮乙酸乙酯的二氯乙烷溶液，滴加時間控制在4-8h，滴加結束后繼續保溫反應2-4h，取樣采用氣相色譜檢測重氮乙酸乙酯的含量在0.5％以下時，結束反應，將反應釜溫度降低至室溫，通過自動反沖洗過濾器將固體銠系催化劑反沖洗至反應釜內進行下批次的反應，將液相的反應液轉移到釜式蒸餾塔的蒸餾釜中；

(4)打開蒸餾釜蒸汽閥門，將釜溫升至57-60℃，常壓回收二氯乙烷，至塔頂不出料或塔頂溫度下降時，結束回收二氯乙烷，回收的二氯乙烷進行套用，真空減壓蒸餾回收過量的異戊醇，回收的異戊醇進行套用；