CN104086414A - 一种肉桂酸正戊酯合成方法及其在香精中的应用 - Google Patents

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张树林
徐正萍
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Abstract

本发明公开了一种肉桂酸正戊酯合成方法及其在香精中的应用。该合成以肉桂酸和正戊醇位原料，利用微波和固体超强酸Ga2O3/SO42-/ZrO2，催化合成肉桂酸正戊酯。该合成路线具有生产工艺简单，操作条件温和，生产设备要求低，原料成本较低且易得，收率较高，无毒等优点。得到的肉桂酸正戊酯，用于香料的定香剂。食用香料，主要用于各种水果型香精的定香剂。作为定香剂用于香石竹、风信子、晚香玉、素心兰、檀香、白兰、铃兰、等香型的日化香精。

Description

一种肉桂酸正戊酯合成方法及其在香精中的应用
技术领域
本发明涉及公开了一种肉桂酸正戊酯的合成方法及其应用。该合成以肉桂酸和正戊醇位原料，利用微波和固体超强酸Ga2O3/SO42-/ZrO2，催化合成肉桂酸正戊酯的方法。
背景技术
随着国民经济的发展,人民生活逐步有温饱型转向小康型,为香料工业产品的发展提供了一个广阔的大市场,尤其是天然香料备受青睐。但是由于天然动植物香料往往受自然条件的限制及加工等因素,在品种数量及产品质量上受到一定的影响。(资源有限，加之生物体内所含比重比较小，产率较低，价格居高不下，无法满足需求。)香精的创新和质量的提高也越来越依赖新的合成香料品种。因为合成香料不受自然条件的限制,质量稳定,生产规模大小可由人们自己安排,产品的价格也要比天然的来源便宜得多。因此,研制和开拓发展新的合成香料也显得愈来愈重要。特别是随着近代科学研究和分析技术水平不断提高已可分离和剖析天然香料中的主要发香成分及其结构,从而通过化学合成方法进行研制。既可解决天然香料不足,又可减低经济成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种肉桂酸正戊酯的合成方法及其应用。该方法以肉桂酸和正戊醇为原料，利用微波和固体超强酸Ga2O3/SO42-/ZrO2，催化合成肉桂酸正戊酯。该合成路线具有生产工艺简单，操作条件温和，生产设备要求低，原料成本较低且易得，收率较高，无毒等优点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种肉桂酸正戊酯的合成方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1）固体强酸的制备；将0.5mol/L的Zr(NO3)4溶液滴入剧烈搅拌的5mol/L的氨水溶液中，用氨水将此悬浮液的PH值调至9-10，然后在100℃回流24h，过滤后得到沉淀，再用去离子水反复洗涤过滤至PH值7.0；将30%Ga2(SO4)3的水溶液加入到Zr(OH)4沉淀中（Ga2(SO4)3与Zr(OH)4的摩尔比为1:1），搅拌10h后，于120℃条件下烘干，最后在600℃条件下焙烧3h，得到固体超强酸Ga2O3/SO42-/ZrO2；
2）肉桂酸正戊酯的合成；以肉桂酸和正戊醇为原料（物质量的比例1:7.5），加入催化剂，在微波条件下，反应15-50分钟，可得到目标产物，其中，正戊醇和肉桂酸的摩尔比为7.5:1；肉桂酸和催化剂的质量比为1:2.5。
本发明步骤2）中，利用微波进行反应，功率在400W-600W。催化剂为固体超强酸Ga2O3/SO42-/ZrO2。
本发明的合成路线如下:
 
上述方法得到的肉桂酸正戊酯，用于香料的定香剂。食用香料，主要用于各种水果型香精的定香剂。作为定香剂用于香石竹、风信子、晚香玉、素心兰、檀香、白兰、铃兰、等香型的日化香精。
本发明以肉桂酸和正戊醇位原料，利用微波和固体超强酸Ga2O3/SO42-/ZrO2，催化合成肉桂酸正戊酯。属于绿色化技术，其容易制备,反应条件温和、收率高、选择性好,环保无毒。其中固体超强酸可以重复使用。固体酸克服了液体酸的缺点，具有容易与液相反应体系分离、不腐蚀设备、后处理简单、很少污染环境、选择性高等特点，可在较高温度范围内使用，扩大了热力学上可能进行的酸催化反应的应用范围。并且微波辅助及光照辅助有机合成技术是近年来发展的绿色合成技术，与常规加热由表及里的加热机理不同，微波加热均匀，温度梯度小，对不同材料科选择性加热，微波能转化成热能高，大大降低了反应能耗。
具体实施方式
实施例1
 一种肉桂酸正戊酯合成方法，该合成路线分两步，第一步固体超强酸Ga2O3/SO42-/ZrO2的合成, 第二步是肉桂酸正戊酯的合成。以肉桂酸和正戊醇为原料，按照一定物质量的比例，在加入催化剂，在微波条件下，反应一定时间，可得到目标产物。
第一步固体超强酸的合成，具体如下:
将0.5mol/L的Zr(NO3)4溶液滴入剧烈搅拌的5mol/L的氨水溶液中，用氨水将此悬浮液的PH值调至9-10，然后在100℃回流24h，过滤后得到沉淀，再用去离子水反复洗涤过滤至PH值7.0.将30%Ga2(SO4)3的水溶液按一定比例加入到Zr(OH)4沉淀中，搅拌10h后，于120℃条件下烘干，最后在600℃条件下焙烧3h，得到固体超强酸Ga2O3/SO42-/ZrO2。
第二步在100ml三口烧瓶中，加入0.01mol肉桂酸，0.06mol正戊醇 ,0.5g固体超强酸Ga2O3/SO42-/ZrO2，在600w微波条件下进行酯化20分钟。反应结束后，过滤出固体酸，反应滤液用稀碳酸钠和水进行洗涤，用无水碳酸镁进行干燥。在205-207℃/2kpa收集馏分2.1g，得率约96%。其中回收固体酸在450℃马弗炉中活化1h可用于下次使用。
实施例2
一种肉桂酸正戊酯合成方法，该合成路线分两步，第一步固体超强酸Ga2O3/SO42-/ZrO2的合成, 第二步是肉桂酸正戊酯的合成。以肉桂酸和正戊醇为原料，按照一定物质量的比例，在加入催化剂，在微波条件下，反应一定时间，可得到目标产物。
第一步固体超强酸的合成，具体如下:
将0.5mol/L的Zr(NO3)4溶液滴入剧烈搅拌的5mol/L的氨水溶液中，用氨水将此悬浮液的PH值调至9-10，然后在100℃回流24h，过滤后得到沉淀，再用去离子水反复洗涤过滤至PH值7.0.将30%Ga2(SO4)3的水溶液按一定比例加入到Zr(OH)4沉淀中，搅拌10h后，于120℃条件下烘干，最后在600℃条件下焙烧3h，得到固体超强酸Ga2O3/SO42-/ZrO2。
第二步在100ml三口烧瓶中，加入0.01mol肉桂酸，0.075mol正戊醇 ,0.6g固体超强酸Ga2O3/SO42-/ZrO2，在500w微波条件下进行酯化25分钟.反应结束后，过滤出固体酸，反应滤液用稀碳酸钠和水进行洗涤，用无水碳酸镁进行干燥。在205-207℃/2kpa收集馏分2.1g，得率约96%。其中回收固体酸在450℃马弗炉中活化1h可用于下次使用。
上述方法得到的肉桂酸正戊酯，用于香料的定香剂。食用香料，主要用于各种水果型香精的定香剂。作为定香剂用于香石竹、风信子、晚香玉、素心兰、檀香、白兰、铃兰、等香型的日化香精。

Claims (4)

1.一种肉桂酸正戊酯的合成方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1）固体强酸的制备；将0.5mol/L的Zr(NO3)4溶液滴入剧烈搅拌的5mol/L的氨水溶液中，用氨水将此悬浮液的PH值调至9-10，然后在100℃回流24h，过滤后得到沉淀，再用去离子水反复洗涤过滤至PH值7.0；将30%Ga2(SO4)3的水溶液加入到Zr(OH)4沉淀中，Ga2(SO4)3与Zr(OH)4的摩尔比为1:1，搅拌10h后，于120℃条件下烘干，最后在600℃条件下焙烧3h，得到固体超强酸Ga2O3/SO42-/ZrO2；
2）肉桂酸正戊酯的合成；以肉桂酸和正戊醇为原料，物质量的比例1:7.5，加入催化剂，在微波条件下，反应15-50分钟，可得到目标产物，其中，正戊醇和肉桂酸的摩尔比为7.5:1；肉桂酸和催化剂的质量比为1:2.5。
2.根据权利要求1所述的肉桂酸正戊酯合成方法，其特征在于：步骤2）中，利用微波进行反应，功率在400W-600W。
3.根据权利要求1所述的肉桂酸正戊酯合成方法，其特征在于：步骤2）中，催化剂为固体超强酸Ga2O3/SO42-/ZrO2。
4.一种权利要求1所述的肉桂酸正戊酯合成方法得到的产物，用于香料的定香剂；食用香料，用于水果型香精的定香剂；作为定香剂用于香石竹、风信子、晚香玉、素心兰、檀香、白兰、铃兰、香型的日化香精。
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