[發明專利]催化劑的制備方法及催化劑在制備β-異佛爾酮中的應用

有效

• 申請號: 201910965963.8
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN110773228B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 劉英瑞;鹿寶華;宋明焱;張濤;呂英東;郭勁資;李莉;宋軍偉;孫犀璨;楊宗龍;劉齊興
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;C07C49/603;C07C45/67;C07C45/82
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本發明提供了一種催化劑的制備方法及催化劑在制備β?異佛爾酮中的應用。催化劑的制備方法包括：1)使β?環糊精、氨基酸發生酯化反應，得到氨基酸改性酯化β?環糊精；2)使氨基酸改性酯化β?環糊精與芳香醛發生席夫堿反應，得到席夫堿改性酯化β?環糊精催化劑。本發明還提供一種在通過上述方法制備的席夫堿改性酯化β?環糊精的催化作用下，將α?異佛爾酮通過異構化反應制備生成β?異佛爾酮的方法。本發明方法制備的催化劑對α?異佛爾酮異構化生成β?異佛爾酮的反應具有高選擇性以及高收率，不易產生副產物，并且操作簡單、工業應用性強、對設備無腐蝕。

技術領域

本發明涉及一種環糊精改性催化劑，尤其涉及一種環糊精改性催化劑的制備方法及催化劑在制備β-異佛爾酮中的應用，屬于催化劑技術領域。

背景技術

β-異佛爾酮(3,5,5-三甲基環己-3-烯-1-酮)是合成維生素E、類胡蘿卜素、蝦青素及各種香料的重要中間體，并且是合成茶香酮(2,6,6-三甲基-2-環己烯-1,4-二酮，KIP)的主要原料。

β-異佛爾酮的常規制備方法是以α-異佛爾酮(3,5,5-三甲基環己-2-烯-1-酮)為原料，在催化劑的作用下通過異構化反應得到。α-異佛爾酮與β-異佛爾酮是一對同分異構體，而β-異佛爾酮的生成涉及到去共軛的平衡反應，因此其平衡濃度較低，反應過程中需采用精餾等方法不斷抽提β-異佛爾酮以促進反應進行。

鑒于上述異構化反應操作復雜，現有技術對催化劑進行了大量研究，以期望提高反應收率：

美國專利US4010205A以三乙醇胺為催化劑進行反應精餾，將反應液用酒石酸以及鹽水洗滌，得到β-異佛爾酮；該技術方案的缺點在于，所得β-異佛爾酮的純度較低且后處理工藝復雜；

美國專利US5907065A、US6005147A利用Co₃O₄、CaO、Fe₃O₄等氧化物為催化劑，采用減壓精餾的方法進行異構化反應，所得β-異佛爾酮的純度可達97％以上，但反應副產較多、時空產率低；

中國專利CN1288882、CN1292374以堿性氫氧化物(KOH、NaOH等)為催化劑，經異構化反應制取β-異佛爾酮，該技術方案雖可得到純度較高的β-異佛爾酮，但強堿性催化劑對設備腐蝕嚴重；

美國專利US4005145A公開了一種采用己二酸為催化劑，經反應精餾制備出β-異佛爾酮粗品的方法，所得產品純度可達91％以上。該方法同樣面臨副產物較多、時空產率低、設備腐蝕嚴重等問題。

綜上，亟需開發一種應用于β-異佛爾酮的新型催化劑，解決現有技術和工藝存在的不足。

發明內容

本發明的目的在于提供一種催化劑的制備方法及催化劑在制備β-異佛爾酮中的應用。通過本方法制備的催化劑具有反應選擇性好、β-異佛爾酮收率高的優點。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種催化劑的制備方法，包括以下步驟：

1)使β-環糊精、氨基酸發生酯化反應，得到氨基酸改性酯化β-環糊精；

2)使氨基酸改性酯化β-環糊精與芳香醛發生席夫堿反應，得到席夫堿改性酯化β-環糊精催化劑。

進一步地，所述步驟1)中β-環糊精與氨基酸的質量比為1-20:1，優選5-10:1。

進一步地，所述步驟2)中芳香醛與氨基酸酯化β-環糊精的質量比為1-10:1，優選2-5:1。

進一步地，所述步驟1)中添加有縮合劑，添加量為氨基酸質量的1-10倍，優選氨基酸質量的2-5倍；