[發明專利]一種一步法制備香蘭素的方法

在審

• 申請號: 202210657170.1
• 申請日: 2022-06-10
• 公開（公告）號: CN114988993A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 程曉波;宋軍偉;丁大康;張濤;李俊平;黎源
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C07C45/54
• 分類號: C07C45/54;C07C47/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種一步法制備香蘭素的方法，所述方法是以硫酸鐵為催化劑，甲苯存在下，3?甲氧基?4?羥基?扁桃酸水溶液和雙氧水在酸性體系中發生反應，制得香蘭素。本發明提供的方法使用雙氧水作為氧化劑，甲苯作為萃取劑，氧化反應和脫羧反應同時進行，工藝簡化，極大提高了生產效率，降低了生產成本；同時本發明不需要空氣或氧氣作為反應原料，避免了氧化過程產生大量廢氣，并且反應過程產生的硫酸鈉大幅度減少，三廢處理難度降低。

技術領域

本發明涉及一種一步法制備香蘭素的方法，屬于香料化學合成技術領域。

背景技術

香蘭素，俗稱香草醛,化學名為3-甲氧基-4-羥基苯甲醛,具有香莢蘭特有的香氣，通常為白色或淺黃色結晶狀粉末，是世界上產量最大的合成香料，廣泛應用于食品與香料加工行業。由于香蘭素的應用廣泛性以及在各行業的重要性，香蘭素的合成工藝一直是長期以來的研究熱點。

目前香蘭素制備主流的工藝有兩種，一種是采用氧化銅(或其他過渡金屬氧化物)作為氧化劑，氧化扁桃酸再脫羧后制備香蘭素，該工藝技術成熟，但反應速率低，流程復雜，處理過程極易出現損失或堵塞的現象。CN1016190188公開了一種化學氧化法制備香蘭素的方法，該方法收率高，但涉及的物料為高固含率的固液混合物，對設備分離性能要求較高。

第二種主流工藝是采用催化劑催化氧氣氧化扁桃酸再脫羧后得到香蘭素，該工藝流程簡單，但會產生大量廢氣排放。

現有工藝由3-甲氧基-4羥基-扁桃酸制備的香蘭素的主要缺點是反應必須分為氧化和脫羧兩步進行。此外由于氧化步驟在堿性條件下進行而脫羧步驟在酸性條件下進行，在調節pH過程中會產生大量的廢水和硫酸鈉，增加了環保成本。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種一步法制備香蘭素的方法，所述方法使用硫酸鐵作為催化劑，以甲苯做為萃取劑，由3-甲氧基-4-羥基-扁桃酸和雙氧水一步法制備香蘭素。發明人在對扁桃酸氧化工藝進行研究的過程中發現，氧化反應在堿性條件下得到的產物收率較高，在酸性條件下收率較低。在酸性條件下，反應轉化率較低時，氧化與脫羧同步進行，對應的產品香蘭素收率較高，但隨著原料逐漸消耗，香蘭素進一步發生了氧化，香蘭素中的醛基轉化成其他基團，因此導致產品收率降低。本發明基于此提供了一種可實施的工業化方案。

為了達到以上目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種一步法制備香蘭素的方法，所述方法是以硫酸鐵為催化劑，甲苯存在下，3-甲氧基-4-羥基-扁桃酸水溶液和雙氧水在酸性體系中發生反應，制得香蘭素。

本發明中，所述的3-甲氧基-4-羥基-扁桃酸配制為水溶液使用；所述的3-甲氧基-4-羥基-扁桃酸水溶液濃度為4-8wt％，優選5-6wt％。

本發明中，所述的甲苯用量為3-甲氧基-4-羥基-扁桃酸水溶液質量的為100.0-400.0％,優選200.0-300.0％。所述甲苯在反應中作為萃取劑，反應生成的香蘭素能立即轉移至油相，避免與水相中的雙氧水進一步發生串聯副反應。

本發明中，所述的雙氧水濃度為15.0-65.0wt％,優選45.0-55.0wt％；

優選地，所述的雙氧水與3-甲氧基-4-羥基-扁桃酸的摩爾比為0.98-1.02:1,優選1.0-1.01:1；

優選地，所述的雙氧水采用連續加料方式優選滴加加料，加料時間為18.0-32.0h,優選24.0-28.0h，此處加料時間不計入反應時間內；加料溫度為反應溫度；

優選地，所述雙氧水加料前預冷至0-10℃，優選5℃。

本發明中，所述的硫酸鐵催化劑用量為3-甲氧基-4-羥基-扁桃酸質量的2.0-10.0％,優選4.0-8.0％。