CN101891602A - 一种香芹酮的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种化工技术领域的香料合成方法,尤其涉及一种以环氧苧烯为原料合成香芹酮的方法。本发明是通过以环氧苧烯、辛酸锌、2-氨基苯酚为原料,环氧苧烯在催化剂作用下发生异构反应,得到香芹醇,香芹醇经氧化得到香芹酮。本发明的优点是合成工艺经济环保,无污水生成,避免了传统工艺产生大量有机物含量高、难以生物降解和氧化分解的废水。催化剂可重复利用;原料简单易得,反应时间短,转化率高,选择性好,适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学合成方法,具体是指一种香料香料的合成方法。
技术背景
香芹酮(Carvone)学名为1-甲基4-异丙烯基-6-环己烯-2-酮,英文名:2-Methyl-5-isopropenyl-2-cyclohexen-1-one。香芹酮是留兰香的主要成份,具有浓烈的留兰香气息,香气清甜柔和、透发有力,广泛应用于牙膏、口香糖、胶姆糖以及其它糖类食品中,同时也常用于紫罗兰型、桂花型、茉莉型等香精中。在工业上还可作高效溶剂等。香芹酮现已成为大宗香料,其年产量在2000吨以上。
目前香芹酮主要有天然和合成两类。从天然精油中提取的香芹酮存在产量小、价格高的缺点,且受自然条件及季节的限制,满足不了日益扩大的市场需求。本世纪60年代末期,出现了以柠烯为原料合成香芹酮的生产工艺。其一是以柠烯与亚硝酰氯反应,再经酸化水解等处理,得到L-香芹酮,得率为30%~35%;其二是以过氧乙酸为氧化剂使柠烯环氧化,环氧化物再在甲酸-沸石条件下转化成香芹酮,但该工艺尚未工业化生产。上述方法合成路线均较长、副产物多、分离困难、香芹酮得率较低,同时有许多废液需要处理;此外,所用的亚硝酰氯是一种剧毒物质,环境污染严重,过氧乙酸又是一种强氧化剂,热不稳定性及对设备的强腐蚀性均给生产带来不利影响。目前该产品只有美国和日本生产,是以桔子萜为起始原料,用先加成氯化物后再合成中间体香芹酮肪的方法生产的。该方法工艺复杂,总收率低,并且产生大量废水,(每吨产品约有10吨废水),废水毒性大,浓度高,(含有亚硝基化合物,COD达500mg/L以上),不仅严重危害坏境,而且生物法处理的细菌也难以存活。由于治理这种废水将影响到生产的经济效益和治理的可能性,故限制了该产品的发展。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足,提出了一种方便合成、效果较好的方法。
本发明是通过下述技术方案得以实现的:
一种香芹酮的合成方法,其特征在于,以环氧柠烯为原料,以辛酸锌、2-氨基苯酚中的一种或两种为催化剂作用下,发生如下反应:
其中,原料与催化剂2-氨基苯酚的摩尔比为60~100∶1;原料与催化剂辛酸锌的摩尔比为60~115∶1;反应温度为170~220℃,反应时间为4小时以上,考虑到实际反应时的经济效果、及技术效果,一般以10小时反应时间之内,足可以把大部分原料进行转化,实现发明目的。
得到香芹醇粗品,经蒸馏、精馏香芹醇;
香芹醇在催化剂和溶剂的作用下,加热釜温至205~210℃,发生如下氧化反应,其中的催化剂为辛酸锌和2-氨基苯酚两种组成的混合物,溶剂为环己酮、苯乙酮或苯乙醇中的一种:
其中,香芹醇与催化剂2-氨基苯酚、辛酸锌的摩尔比为100~130∶0.5~1∶1;
得到香芹酮粗品,经分馏后得到香芹酮成品。
作为优选,上述合成方法中以环氧柠烯为原料,以辛酸锌和2-氨基苯酚两种为催化剂,且原料与催化剂2-氨基苯酚的摩尔比为80~90∶1;原料与催化剂辛酸锌的摩尔比为85~95∶1。
作为优选,上述合成方法中以环氧柠烯为原料,以辛酸锌为催化剂,原料与催化剂辛酸锌的摩尔比为62~65∶1。
作为优选,上述合成方法中香芹醇在催化剂作用下,香芹醇与催化剂2-氨基苯酚、辛酸锌的摩尔比为100~105∶0.8~1∶1。
在本发明中,溶剂的用量以使用原料等足以溶解即可,符合常规的有机物反应需求,在行业内知道了所使用溶剂的情况下,即可得知其用量,故在此,不作特别说明。
本发明的有益效果是,原料简单易得,合成工艺经济环保,无污水生成,避免了传统工艺产生大量有机物含量高、难以生物降解和氧化分解的废水。催化剂可重复利用;反应时间短,转化率高,选择性大,适合工业化生产。
具体实施方式
下面对本发明的实施作具体说明:
本发明的具体实施方案为环氧柠烯在催化剂的作用下,发生重排反应,得到香芹醇粗品,经蒸馏、精馏后得到含量为99%香芹醇,香芹醇在催化剂辛酸锌、2-氨基苯酚和溶剂的作用下,发生氧化反应得到香芹酮,经分馏后得到香芹酮成品。
实施例1:
在100毫升三口瓶中,加入50.0克的环氧柠烯(含量97%)、0.4克2-氨基苯酚(n/n:86∶1),用磁力搅拌器搅拌,加热至内温180~190℃,4~6小时后结束重排反应,减压蒸馏得到香芹醇粗品46.7g,再经精馏后得到香芹醇成品。环氧柠烯的转化率为85%,香芹醇的选择性为89%。
实施例2:
在100毫升三口瓶中,加入50.0克的环氧柠烯(含量97%)、2.1克辛酸锌(n/n:86∶1),用磁力搅拌器搅拌,加热至内温180~190℃,4~6小时后结束重排反应,减压蒸馏得到香芹醇粗品42.3g,再经精馏后得到香芹醇成品。环氧柠烯的转化率为85.8%,香芹醇的选择性为81.2%。
实施例3:
在100毫升三口瓶中,加入50.0克的环氧柠烯(含量97%)、1.53克辛酸锌(n/n:63∶1),用磁力搅拌器搅拌,加热至内温205~210℃,4~6小时后结束重排反应,减压蒸馏得到香芹醇粗品43.7g,再经精馏后得到香芹醇成品。环氧柠烯的转化率为87.1%,香芹醇的选择性为83.1%。
实施例4:
在100毫升三口瓶中,加入50克的环氧柠烯(含量97%)、0.4克2-氨基苯酚和2.1克辛酸锌(n/n/n:86∶1∶1),用磁力搅拌器搅拌,加热至内温180~190℃,4~6小时后结束重排反应,减压蒸馏得到香芹醇粗品48.2g,再经精馏后得到香芹醇成品。环氧柠烯的转化率为89.3%,香芹醇的选择性为86.0%。
香芹酮的合成
实施例5:
在100毫升三口瓶中加入30.0克香芹醇、0.15克2-氨基苯酚和0.9克辛酸锌,用磁力搅拌器搅拌,加热至釜温205~210℃,加入8~10克环己酮,约4~8小时氧化反应结束。香芹酮的转化率为77%,选择性为75%。回收溶剂后用油泵减压蒸馏得23克香芹酮。
实施例6:
在100毫升三口瓶中加入30.0克香芹醇、0.3克2-氨基苯酚和1.8克辛酸锌,用磁力搅拌器搅拌,加热至釜温205~210℃,加入8~10克环己酮,约4~8小时氧化反应结束。香芹酮的转化率为87.8%,选择性为85%。回收溶剂后用油泵减压蒸馏得26克香芹酮。
实施例7:
在100毫升三口瓶中加入30克香芹醇、0.45克2-氨基苯酚和2.7克辛酸锌,用磁力搅拌器搅拌,加热至釜温205~210℃,加入8~10克环己酮,约4~8小时氧化反应结束。香芹酮的转化率为91.2%,选择性为89%。回收溶剂后用油泵减压蒸馏得27克香芹酮。
Claims (4)
1.一种香芹酮的合成方法,其特征在于,以环氧柠烯为原料,以辛酸锌、2-氨基苯酚中的一种或两种为催化剂作用下,发生如下反应:
其中,原料与催化剂2-氨基苯酚的摩尔比为60~100∶1;原料与催化剂辛酸锌的摩尔比为60~115∶1;反应温度为170~220℃,反应时间为4小时以上;
得到香芹醇粗品,经蒸馏、精馏香芹醇;
香芹醇在催化剂和溶剂的作用下,加热釜温至205~210℃,发生如下氧化反应,其中的催化剂为辛酸锌和2-氨基苯酚两种组成的混合物,溶剂为环己酮、苯乙酮或苯乙醇中的一种:
其中,香芹醇与催化剂2-氨基苯酚、辛酸锌的摩尔比为100~130∶0.5~1∶1;
得到香芹酮粗品,经分馏后得到香芹酮成品。
2.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于以环氧柠烯为原料,以辛酸锌和2-氨基苯酚两种为催化剂,且原料与催化剂2-氨基苯酚的摩尔比为80~90∶1;原料与催化剂辛酸锌的摩尔比为85~95∶1。
3.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于以环氧柠烯为原料,以辛酸锌为催化剂,原料与催化剂辛酸锌的摩尔比为62~65∶1。
4.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于香芹醇在催化剂作用下,香芹醇与催化剂2-氨基苯酚、辛酸锌的摩尔比为100~105∶0.8~1∶1。
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