CN105461516A - 一种l-薄荷醇的合成工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及香料合成领域，具体涉及一种L-薄荷醇的合成工艺，包括如下步骤：d,l-薄荷醇合成；d,l-薄荷醇精馏；d,l-薄荷醇酯化；苯甲酸d,l-薄荷酯精馏；苯甲酸d,l-薄荷酯拆分；D-薄荷醇合成；薄荷醇合异构化；L-薄荷醇合成。本发明从简单易得且廉价的化工产品百里香酚为原料，优化酯化条件，边酯化边精馏，推进酯化反应向有利于生成苯甲酸d,l-薄荷酸方面转变，提高酯化收率，并结合苯甲酸d，l-薄荷酯优化结晶拆分技术，采用该方法制备L-薄荷醇具有收率高，成本低，操作简便，适合于连续化、规模化生产等特点。该合成工艺，全系统密闭式循环操作，无废水，节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及香料合成领域，具体涉及一种L-薄荷醇的合成工艺。
背景技术
薄荷醇，俗名薄荷脑，学名5-甲基-2异丙基-环己醇。薄荷醇大量应用于医药卫生、日化香精、烟草香精和食用香精等。现在由于天然提取的薄荷醇的产量已无法满足日益增长的工业需求，因此化学合成的薄荷醇变得越来越重要。
由于合成薄荷醇有较高的经济价值，文献关于L-薄荷醇的报道较多。目前，薄荷醇的合成路线主要有：
(1)、日本的高砂公司开发的一条已产业化的不对称合成路线，该路线以月桂烯为原料，与二乙基胺锂反应得到N,N’-二乙基香叶基胺，然后通过手性催化剂(S)-BINAP-Rh的催化下得到香茅醛烯胺，在酸离子的作用下得到右旋香茅醛，通过溴化锌的催化作用，关环后得到异胡薄荷醇，最后加氢后得到L-薄荷醇，但是涉及到的手性催化剂催化的不对称加氢反应产业化技术难度较大，只能局限于实验室条件下进行生产。
(2)、德国德之馨开发的L-薄荷醇，该合成工艺是目前生产L-薄荷醇产量最高的合成工艺，即以廉价的间甲酚为原料，通过烷基化反应生成百里酚，催化加氢后生成薄荷醇的八种异构体，通过精馏将D,L-薄荷醇分离出来，然后酯化生成D,L-苯甲酸薄荷酯，加入单一构型的苯甲酸薄荷酯作为晶种，通过反复多次的选择性结晶制备出L-薄荷醇酯，随后化学法水解获得高光学纯度的L-薄荷醇。
上述工艺中，对于苯甲酸薄荷醇酯的化学拆分效果相对不高，单次拆分的效率不高，需要反复多次的结晶，因此，许多科学工作者利用酶法进行拆分。
(3)、目前用酶和微生物作为催化剂催化酯的不对称水解和醇的不对称酯化这两种途径来拆分得到L-薄荷醇，但由于纯化酶的工序复杂，也易造成酶失活，所以大多直接采用粗酶进行拆分，但粗酶活性较低。
(4)、另外，通常利用钠在液氨中还原薄荷酮得到薄荷醇，但该方法使用的原料相对较难得到，且反应过程中需要使用比较危险的金属钠，因此，该方法也是缺点明显。
综上所述，目前的L-薄荷醇的制备方法中，存在以下问题：1、手性催化剂催化的不对称加氢反应产业化技术难度较大，只能局限于实验室条件下进行生产；2、原有的苯甲酸薄荷醇酯酯化过程效率低，化学拆分效果相对不高，单次拆分的效率不高，需要反复多次的结晶；3、工艺反应控制稳定性差，反应条件苛刻，例如反应温度和压力较高。
发明内容
本发明的目的为了解决上述的技术问题，从简单易得且廉价的化工产品百里香酚为原料，优化酯化条件，边酯化边精馏，推进酯化反应向有利于生成苯甲酸d,l-薄荷酸方面转变，提高酯化收率，并结合苯甲酸d，l-薄荷酯优化结晶拆分技术提供了一种L-薄荷醇的制备方法，采用该方法制备L-薄荷醇具有收率高，成本低，操作简便，适合于连续化、规模化生产等特点。该合成工艺，全系统密闭式循环操作，无废水，节能环保。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
1.一种L-薄荷醇的合成工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、d,l-薄荷醇合成
氢化反应釜加入百里香酚、雷尼镍，通入氢气，反应温度50-300℃，氢化反应生成d,l-新薄荷醇、d,l-薄荷醇、d,l-新异薄荷醇、d,l-异薄荷醇以及少量的d,l-异薄荷酮和d,l-薄荷酮；过滤回收雷尼镍，滤液进入S2d,l-薄荷醇精馏工序；
S2、d,l-薄荷醇精馏
在精馏系统连续进S1d,l-薄荷醇合成反应滤液与S8薄荷醇异构化反应液，通过减压精馏，馏分出d,l-薄荷醇含量＜58％，进入S7薄荷醇异构化工序，馏分出d,l-薄荷醇含量≥99.0％，进入S3d,l-薄荷醇酯化工序；
S3、苯甲酸d,l-薄荷醇酯化
在反应釜中加入苯甲酸甲酯、d,l-薄荷醇、30％甲醇钠和甲苯，反应温度60-150℃，边蒸馏边反应，反应生成苯甲酸d,l-薄荷酯和甲醇，未反应完的d,l-薄荷醇和苯甲酸甲酯通过蒸馏回收套用，回收甲苯后的反应液用于S4d,l-薄荷酯精馏工序；
S4、d,l-薄荷酯精馏
S3回收甲苯后的反应液，进入精馏系统，精馏一号塔精馏出原料d,l-薄荷醇、苯甲酸甲酯回S3苯甲酸d,l-薄荷醇酯化工序继续套用，精馏二号塔精馏出产物苯甲酸d,l-薄荷酯，用于S5苯甲酸d,l-薄荷酯拆分工序；
S5、苯甲酸d,l-薄荷酯拆分
苯甲酸d,l-薄荷酯经过拆分工序，拆分成苯甲酸d-薄荷酯和苯甲酸l-薄荷酯，先进行重结晶提纯，再进行冷冻结晶，拆分得到的的苯甲酸d-薄荷酯进入S6苯甲酸d-薄荷酸交换工序，拆分得到的的苯甲酸l-薄荷酯进入S8L-薄荷醇合成工序；
S6、D-薄荷醇合成
反应釜中加入摩尔比1：2～5的苯甲酸d-薄荷酯及甲醇钠，30～90℃加热回流5-8小时，生成苯甲酸甲酯和产物d-薄荷醇，以及未反应完的苯甲酸d-薄荷酯，其中未反应完的苯甲酸d-薄荷酯通过蒸馏回收甲醇；回收甲苯萃取的反应液，精馏一号塔精馏出原料苯甲酸甲酯回S3苯甲酸d,l-薄荷醇酯化工序继续套用，精馏二号塔精馏出产物D-薄荷醇进入S7薄荷醇异构化工序；
S7、薄荷醇异构化
在氢化釜中加入S2d,l-薄荷醇精馏工序馏分d,l-新薄荷醇、d,l-薄荷醇、d,l-新异薄荷醇、d,l-异薄荷醇四种薄荷醇异构体混合物,其中d,l-薄荷醇含量＜58％，另外加入S6D-薄荷醇合成工序产物D-薄荷醇，加入雷尼镍，通入氢气，温度控制在100-350℃，异构后产物，再次经过S2d,l-薄荷醇精馏与S7薄荷醇异构化工序，整个过程连续化进行，馏分d,l-薄荷醇≥99.0％为S3d,l-薄荷醇酯化工序原料；
S8、L-薄荷醇合成
反应釜中加入摩尔比1：2～5的S5工序制备的苯甲酸l-薄荷酯及甲醇钠，30～90℃加热回流5-8小时，生成苯甲酸甲酯和产物L-薄荷醇，以及未反应完的苯甲酸l-薄荷酯，其中未反应完的苯甲酸l-薄荷酯通过蒸馏回收甲醇；回收甲苯萃取的反应液，精馏一号塔精馏出原料苯甲酸甲酯回S3苯甲酸d,l-薄荷醇酯化工序继续套用，精馏二号塔精馏出产物L-薄荷醇为最终产品。
优选地，S1步骤的d,l-薄荷醇合成工序中，加入雷尼镍为百里香酚质量的1～5％，通入氢气，两者摩尔比1：2～5，反就应温度为50～300℃。
优选地，S3步骤中苯甲酸甲酯摩尔量是d,l-薄荷醇的2～5倍，30％甲醇钠摩尔量是d,l-薄荷醇的1～3倍，甲苯量为总体积的10～50％。
优选地，S5步骤的苯甲酸d,l-薄荷酯经过拆分工序，具体步骤为：结晶釜中加入苯甲酸d,l-薄荷酯，在20～50℃下，用甲醇使之饱和，在20℃结晶，投入晶种苯甲酸l-薄荷酯进行诱导，保温70min，搅拌速度为110r/min，过滤得到苯甲酸l-薄荷酯，ee值为80％，苯甲酸d-薄荷酯拆分过程同苯甲酸l-薄荷酯拆分一致。
优选地，S5步骤的重结晶具体步骤为：结晶釜中加入光学纯度为80％的苯甲酸l-薄荷酯、甲醇，加热到40℃溶解后，快速降至35℃，开始缓慢降温至32℃，有晶体出现，缓慢降温至25℃，4h后过滤得苯甲酸l-薄荷酯，母液浓缩，得苯甲酸l-薄荷酯液体，ee％≤15％，用于下一道冷冻结晶工序，苯甲酸d-薄荷酯的重结晶与苯甲酸l-薄荷酯方法一致。
优选地，S5步骤的冷冻结晶具体步骤为：结晶釜中加入苯甲酸l-薄荷酯，光学纯度低于15％，加热到60℃溶解，缓慢降温至30℃，有晶体析出，抽滤得晶体，ee％≥80％，可回到重结晶工序，滤液ee％≤1％，可回到拆分工序。
优选地，S7步骤的薄荷醇异构化工序，加入雷尼镍为百里香酚质量的1～5％，通入氢气，两者摩尔比1：2～5，反应温度为100～350℃。
优选地，S8步骤的L-薄荷醇合成工序，加入苯甲酸l-薄荷酸与甲醇钠，两者摩尔比1：2～5，反应温度为30～90℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明从简单易得且廉价的化工产品百里香酚为原料，优化酯化条件，边酯化边精馏，推进酯化反应向有利于生成苯甲酸d,l-薄荷酸方面转变，提高酯化收率，并结合苯甲酸d，l-薄荷酯优化结晶拆分技术，采用该方法制备L-薄荷醇具有收率高，成本低，操作简便，适合于连续化、规模化生产等特点。该合成工艺，全系统密闭式循环操作，无废水，节能环保。
附图说明
图1为L-薄荷醇的合成工艺的结构示意图。
具体实施方式
一种L-薄荷醇的合成工艺，包括如下步骤：
S1、d,l-薄荷醇合成；
S2、d,l-薄荷醇精馏；
S3、d,l-薄荷醇酯化；
S4、苯甲酸d,l-薄荷酯精馏；
S5、苯甲酸d,l-薄荷酯拆分；
S6、D-薄荷醇合成；
S7、薄荷醇合异构化；
S8、L-薄荷醇合成。
具体过程如下：
S1、d,l-薄荷醇合成
氢化反应釜加入百里香酚、加入雷尼镍为百里香酚的1～5％，通入氢气，氢气与百里香酚摩尔比1：2～5。反应温度50-300℃，异构化温度100-350℃，氢化反应生成d,l-新薄荷醇、d,l-薄荷醇、d,l-新异薄荷醇、d,l-异薄荷醇。
S2、d,l-薄荷醇
氢化反应液过滤回收雷尼镍，滤液进入精馏工序，馏分d,l-新薄荷醇、d,l-薄荷醇、d,l-新异薄荷醇、d,l-异薄荷醇四种薄荷醇异构体混合物中，d,l-薄荷醇含量＜58％，用于下一道异构工序；d,l-薄荷醇含量≥58％，用于重精馏；d,l-薄荷醇≥99.0％为S3d,l-薄荷醇酯化工序反应原料。
S3、苯甲酸d,l-薄荷醇酯化
反应釜中加入苯甲酸甲酯、d,l-薄荷醇、30％甲醇钠和甲苯，其中苯甲酸甲酯摩尔量是d,l-薄荷醇的2～3倍，30％甲醇钠摩尔量是d,l-薄荷醇的1～3倍，甲苯量为总体积的10-50％，反应温度60-150℃，边蒸馏边反应。反应生成苯甲酸d,l-薄荷酯和甲醇，苯甲酸d,l-薄荷醇脂收率为98.6％。未反应完的d,l-薄荷醇、苯甲酸甲酯通过蒸馏回收套用。
S4、苯甲酸d,l-酯精馏
回收甲苯的反应液，精馏一号塔精馏出原料d,l-薄荷醇、苯甲酸甲酯回酯交换反应工序继续套用，精馏二号塔精馏出产物苯甲酸d,l-薄荷酯。
S5、苯甲酸d,l-薄荷酯拆分
(1)苯甲酸d,l-薄荷酯拆分工序
结晶釜中加入苯甲酸d,l-薄荷酯，在20～35℃下，用甲醇使之饱和，在20℃结晶，投入晶种苯甲酸l-薄荷酯进行诱导，保温70min，搅拌速度为110r/min，过滤得到苯甲酸l-薄荷酯，ee值为80％。苯甲酸d-薄荷酯拆分过程同苯甲酸l-薄荷酯拆分一致。
(2)苯甲酸l-薄荷酯或苯甲酸d-薄荷酯重结晶工序
结晶釜中加入光学纯度为80％的苯甲酸l-薄荷酯、甲醇，加热到40℃溶解后，快速降至35℃，开始缓慢降温至32℃，有晶体出现，缓慢降温至25℃，4h后过滤得苯甲酸l-薄荷酯ee值99.6％。母液浓缩，得苯甲酸l-薄荷酯液体，ee％≤15％，用于下一道冷冻结晶工序。苯甲酸d-薄荷酯的重结晶与苯甲酸l-薄荷酯方法一致。
(3)苯甲酸l-薄荷酯或苯甲酸d-薄荷酯的冷冻结晶工序
结晶釜中加入苯甲酸l-薄荷酯，光学纯度低于15％，加热到60℃溶解，缓慢降温至30℃，有晶体析出，抽滤得晶体，ee％≥80％，可回到重结晶工序。滤液ee％≤1％，可回到拆分工序。
S6、D-薄荷醇合成工艺
(1)酯交换反应工序
反应釜中加入摩尔比1：2～3的苯甲酸d-薄荷酯及甲醇钠，60℃加热回流5-8小时。生成苯甲酸甲酯和产物D-薄荷醇，以及未反应完的苯甲酸d-薄荷酯。其中未反应完的苯甲酸d-薄荷酯通过蒸馏回收甲醇。酯交换反应液通过甲苯萃取。
(2)精馏工序
回收甲苯萃取的反应液，精馏一号塔精馏出原料苯甲酸甲酯，精馏二号塔精馏出产物D-薄荷醇用于S7薄荷醇异构化工序。
S7、薄荷醇异构化
氢化釜中加入馏分d,l-新薄荷醇、d,l-薄荷醇、d,l-新异薄荷醇、d,l-异薄荷醇四种薄荷醇异构体混合物，其中d,l-薄荷醇含量＜58％，另外加入S6D-薄荷醇合成工序产物D-薄荷醇，加入雷尼镍1～5％，通入氢气，两者摩尔比1：2～5；温度控制在100～350℃。异构后产物，再次经过精馏工序、异构工序。整个过程连续化进行。馏分d,l-薄荷醇≥99.0％为S3d,l-薄荷醇酯化工序反应原料。
S8、l-薄荷醇合成
(1)酯交换反应工序
反应釜中加入摩尔比1：2～3的苯甲酸l-薄荷酯及甲醇钠，60℃加热回流5-8小时。生成苯甲酸甲酯和产物L-薄荷醇，以及未反应完的苯甲酸l-薄荷酯。其中未反应完的苯甲酸l-薄荷酯通过蒸馏回收甲醇。酯交换反应液通过甲苯萃取。
(2)精馏工序
回收甲苯萃取的反应液，精馏一号塔精馏出原料苯甲酸甲酯，用于S3d,l-薄荷醇酯化原料。精馏二号塔精馏出产物L-薄荷醇为最终产品。
实施例1：
S1、d,l-薄荷醇合成
在5L氢化釜中，加入百里香酚1923g、加入雷尼镍57.7g,通入氢气，氢气与百里香酚摩尔比为1：4，釜压力2MPa。反应温度190℃，氢化反应生成d,l-新薄荷醇20.37％、d,l-薄荷醇65.58％、d,l-新异薄荷醇1.84％、d,l-异薄荷醇10.21％。
S2、d,l-薄荷醇精馏
上述反应通过减压精馏，分别得d,l-薄荷醇1311.6g,l-异薄荷醇、d,l-新薄荷醇、d,l-新异薄荷醇的异构混合物648.4g,此步收率是理论收率的98％。
S3、d,l-薄荷醇酯化
在20L酯化反应釜中加入苯甲酸甲酯5109g、d,l-薄荷醇1953.5g、30％甲醇钠和甲苯，其中苯甲酸甲酯摩尔量是d,l-薄荷醇的3倍，30％甲醇钠4508g,摩尔量是d,l-薄荷醇的2倍，甲苯3500g,为总体积的20％，反应温度70℃，边蒸馏边反应。反应生成苯甲酸d,l-薄荷酯和甲醇，累计得苯甲酸d,l-薄荷脂3210g,此步收率为理论收率的98.6％。
S4、苯甲酸d,l-薄荷酸精馏
精馏d,l-薄荷醇与苯甲酸甲酯返回酯化反应用，精馏出苯甲酸d,l-薄荷酯3210g用于拆分工序。
S5、苯甲酸d,l-薄荷酯拆分
在10L结晶釜中加入苯甲酸d,l-薄荷酯3210g，在40℃下，用甲醇4815g使之饱和，在20℃结晶，投入1g晶种苯甲酸l-薄荷酯进行诱导，保温70min，搅拌速度为110r/min，过滤得到苯甲酸l-薄荷酯1573g，ee值为82.6％,产物收率为理论收率：98％。滤液中d-薄荷酯1573g,进入单独重结晶。
S6、D-薄荷醇合成
在脂交换反应釜中加入苯甲酸d-薄荷酯1573g,甲醇387.2及2178g30％甲醇钠，60℃加热回流7小时。生成苯甲酸甲酯822.8g和产物D-薄荷醇934.3g。产物收率为理论收率：99％。
S7、薄荷醇异构化
在2L氢化釜中，投入d,l-薄荷醇异构混合物648.4g，加入19.45g雷尼镍，通入氢气，氢气与百里香酚摩尔比为1:4釜压力10MPa，反应温度300℃，氢化反应生成d,l-薄荷醇，通过减压精馏，分别得d,l-薄荷醇641.9g,此步产物收率是理论收率的99.0％。通过一、二两步累计得d,l-薄荷醇1953.5g。
S8、L-薄荷醇合成
在脂交换反应釜中加入苯甲酸l-薄荷酯1573g,甲醇387.2及2178g30％甲醇钠，60℃加热回流7小时。生成苯甲酸甲酯822.8g和产物L-薄荷醇934.3g。产物收率为理论收率：99％。
实施例2：
S1、d,l-薄荷醇合成
在5L氢化釜中，加入百里香酚1923g、加入雷尼镍38.5g,通入氢气，氢气与百里香酚摩尔比为1：4，釜压力2MPa。反应温度170℃，氢化反应生成d,l-新薄荷醇22.37％、d,l-薄荷醇62.26％、d,l-新异薄荷醇1.22％、d,l-异薄荷醇11.15％。
S2、d,l-薄荷醇精馏
上述反应通过减压精馏，分别得d,l-薄荷醇1245.2g,l-异薄荷醇、d,l-新薄荷醇、d,l-新异薄荷醇的异构混合物694.8g,此步收率是理论收率的97％。
S3、d,l-薄荷醇酯化：
在20L酯化反应釜中加入苯甲酸甲酯3306g、d,l-薄荷醇1919.1g、30％甲醇钠和甲苯，其中苯甲酸甲酯摩尔量是d,l-薄荷醇的3倍，30％甲醇钠4428.8g,摩尔量是d,l-薄荷醇的2倍，甲苯3000g,为总体积的20％，反应温度80℃，边蒸馏边反应。反应生成苯甲酸d,l-薄荷酯和甲醇，累计得苯甲酸d,l-薄荷脂3118g,此步收率为理论收率的97.5％。
S4、苯甲酸d,l-薄荷酸精馏
精馏d,l-薄荷醇与苯甲酸甲酯返回酯化反应用，精馏出苯甲酸d,l-薄荷酯3118g用于拆分工序。
S5、苯甲酸d,l-薄荷酯拆分
在10L结晶釜中加入苯甲酸d,l-薄荷酯3118g，在35℃下，用甲醇4677g使之饱和，在20℃结晶，投入1g晶种苯甲酸l-薄荷酯进行诱导，保温70min，搅拌速度为110r/min，过滤得到苯甲酸l-薄荷酯1512.5g，ee值为80.8％,产物收率为理论收率：97％。滤液中d-薄荷酯1512.5g,进入单独重结晶。
S6、D-薄荷醇合成
在脂交换反应釜中加入苯甲酸d-薄荷酯1512.5g,甲醇372.2及1571g30％甲醇钠，60℃加热回流7小时。生成苯甲酸甲酯791.1g和产物D-薄荷醇893.9g。产物收率为理论收率：98.5％。
S7、薄荷醇异构化
在2L氢化釜中，投入d,l-薄荷醇异构混合物694.8.4g，加入13.89g雷尼镍，通入氢气，氢气与百里香酚摩尔比为1:4釜压力8MPa，反应温度260℃，氢化反应生成d,l-薄荷醇，通过减压精馏，分别得d,l-薄荷醇673.9g,此步产物收率是理论收率的97.0％。通过一、二两步累计得d,l-薄荷醇1919.1g。
S8、L-薄荷醇合成
在脂交换反应釜中加入苯甲酸l-薄荷酯1512.5g,甲醇372.2.2及1571g30％甲醇钠，60℃加热回流7小时。生成苯甲酸甲酯791.1g和产物L-薄荷醇893.3g。产物收率为理论收率：98.5％。
实施例3：
S1、d,l-薄荷醇合成
在5L氢化釜中，加入百里香酚1923g、加入雷尼镍19.2g,通入氢气，氢气与百里香酚摩尔比为1：4，釜压力1MPa。反应温度160℃，氢化反应生成d,l-新薄荷醇21.60％、d,l-薄荷醇58.36％、d,l-新异薄荷醇1.39％、d,l-异薄荷醇13.65％。
S2、d,l-薄荷醇精馏
上述反应通过减压精馏，分别得d,l-薄荷醇1167.2g,l-异薄荷醇、d,l-新薄荷醇、d,l-新异薄荷醇的异构混合物732.7.4g,此步收率是理论收率的95％。
S3、d,l-薄荷醇酯化
在20L酯化反应釜中加入苯甲酸甲酯3262g、d,l-薄荷醇1870.6.5g、30％甲醇钠和甲苯，其中苯甲酸甲酯摩尔量是d,l-薄荷醇的2倍，30％甲醇钠3237.6g,摩尔量是d,l-薄荷醇的1.5倍，甲苯2500g,为总体积的20％，反应温度75℃，边蒸馏边反应。反应生成苯甲酸d,l-薄荷酯和甲醇，累计得苯甲酸d,l-薄荷脂3024.2g,此步收率为理论收率的97％。
S4、苯甲酸d,l-薄荷酸精馏
精馏d,l-薄荷醇与苯甲酸甲酯返回酯化反应用，精馏出苯甲酸d,l-薄荷酯3024.2g用于拆分工序。
S5、苯甲酸d,l-薄荷酯拆分
在10L结晶釜中加入苯甲酸d,l-薄荷酯3024.2g，在45℃下，用甲醇4536g使之饱和，在25℃结晶，投入1g晶种苯甲酸l-薄荷酯进行诱导，保温70min，搅拌速度为110r/min，过滤得到苯甲酸l-薄荷酯1451.6g，ee值为78.3％,产物收率为理论收率：96％。滤液中d-薄荷酯1451.6g,进入单独重结晶。
S6、D-薄荷醇合成
在脂交换反应釜中加入苯甲酸d-薄荷酯1451.6g,甲醇268及1206g30％甲醇钠，60℃加热回流7小时。生成苯甲酸甲酯759.3g和产物D-薄荷醇853.5g。产物收率为理论收率：98％。
S7、薄荷醇异构化
在2L氢化釜中，投入d,l-薄荷醇异构混合物737.2g，加入7.37g雷尼镍，通入氢气，氢气与百里香酚摩尔比为1:4釜压力5MPa，反应温度250℃，氢化反应生成d,l-薄荷醇，通过减压精馏，分别得d,l-薄荷醇703.4g,此步产物收率是理论收率的96％。通过一、二两步累计得d,l-薄荷醇1870.6g。
S8、L-薄荷醇合成
在脂交换反应釜中加入苯甲酸l-薄荷酯1573g,甲醇387.2及2178g30％甲醇钠，60℃加热回流7小时。生成苯甲酸甲酯822.8g和产物L-薄荷醇934.3g。产物收率为理论收率：99％。
Claims (8)
1.一种L-薄荷醇的合成工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、d,l-薄荷醇合成
氢化反应釜加入百里香酚、雷尼镍，通入氢气，反应温度50-300℃，氢化反应生成d,l-新薄荷醇、d,l-薄荷醇、d,l-新异薄荷醇、d,l-异薄荷醇以及少量的d,l-异薄荷酮和d,l-薄荷酮；过滤回收雷尼镍，滤液进入S2d,l-薄荷醇精馏工序；
S2、d,l-薄荷醇精馏
在精馏系统连续进S1d,l-薄荷醇合成反应的滤液与S8薄荷醇异构化反应液，通过减压精馏，馏分出d,l-薄荷醇含量＜58％，进入S7薄荷醇异构化工序，馏分出d,l-薄荷醇含量≥99.0％，进入S3d,l-薄荷醇酯化工序；
S3、苯甲酸d,l-薄荷醇酯化
在反应釜中加入苯甲酸甲酯、d,l-薄荷醇、30％甲醇钠和甲苯，反应温度60-150℃，边蒸馏边反应，反应生成苯甲酸d,l-薄荷酯和甲醇，未反应完的d,l-薄荷醇和苯甲酸甲酯通过蒸馏回收套用，回收甲苯后的反应液用于S4d,l-薄荷酯精馏工序；
S4、d,l-薄荷酯精馏
S3回收甲苯后的反应液，进入精馏系统，精馏一号塔精馏出原料d,l-薄荷醇、苯甲酸甲酯回S3苯甲酸d,l-薄荷醇酯化工序继续套用，精馏二号塔精馏出产物苯甲酸d,l-薄荷酯，用于S5苯甲酸d,l-薄荷酯拆分工序；
S5、苯甲酸d,l-薄荷酯拆分
苯甲酸d,l-薄荷酯经过拆分工序，拆分成苯甲酸d-薄荷酯和苯甲酸l-薄荷酯，先进行重结晶提纯，再进行冷冻结晶，拆分得到的的苯甲酸d-薄荷酯进入S6苯甲酸d-薄荷酸交换工序，拆分得到的的苯甲酸l-薄荷酯进入S8L-薄荷醇合成工序；
S6、D-薄荷醇合成
反应釜中加入摩尔比1：2～5的苯甲酸d-薄荷酯及甲醇钠，30～90℃加热回流5-8小时，生成苯甲酸甲酯和产物d-薄荷醇，以及未反应完的苯甲酸d-薄荷酯，其中未反应完的苯甲酸d-薄荷酯通过蒸馏回收甲醇；回收甲苯萃取的反应液，精馏一号塔精馏出原料苯甲酸甲酯回S3苯甲酸d,l-薄荷醇酯化工序继续套用，精馏二号塔精馏出产物D-薄荷醇进入S7薄荷醇异构化工序；
S7、薄荷醇异构化
在氢化釜中加入S2d,l-薄荷醇精馏工序馏分d,l-新薄荷醇、d,l-薄荷醇、d,l-新异薄荷醇、d,l-异薄荷醇四种薄荷醇异构体混合物,其中d,l-薄荷醇含量＜58％，另外加入S6D-薄荷醇合成工序产物D-薄荷醇，加入雷尼镍，通入氢气，温度控制在100-350℃，异构后产物，再次经过S2d,l-薄荷醇精馏与S7薄荷醇异构化工序，整个过程连续化进行，馏分d,l-薄荷醇≥99.0％为S3d,l-薄荷醇酯化工序原料；
S8、L-薄荷醇合成
反应釜中加入摩尔比1：2～5的S5工序制备的苯甲酸l-薄荷酯及甲醇钠，30～90℃加热回流5-8小时，生成苯甲酸甲酯和产物L-薄荷醇，以及未反应完的苯甲酸l-薄荷酯，其中未反应完的苯甲酸l-薄荷酯通过蒸馏回收甲醇；回收甲苯萃取的反应液，精馏一号塔精馏出原料苯甲酸甲酯回S3苯甲酸d,l-薄荷醇酯化工序继续套用，精馏二号塔精馏出产物L-薄荷醇为最终产品。
2.根据权利要求1所述的L-薄荷醇的合成工艺，其特征在于，S1步骤的d,l-薄荷醇合成工序中，加入雷尼镍为百里香酚质量的1～5％，通入氢气，两者摩尔比1：2～5，反就应温度为50～300℃。
3.根据权利要求1所述的L-薄荷醇的合成工艺，其特征在于，S3步骤中苯甲酸甲酯摩尔量是d,l-薄荷醇的2～5倍，30％甲醇钠摩尔量是d,l-薄荷醇的1～3倍，甲苯量为总体积的10～50％。
4.根据权利要求1所述的L-薄荷醇的合成工艺，其特征在于，S5步骤的苯甲酸d,l-薄荷酯经过拆分工序，具体步骤为：结晶釜中加入苯甲酸d,l-薄荷酯，在20～50℃下，用甲醇使之饱和，在20℃结晶，投入晶种苯甲酸l-薄荷酯进行诱导，保温70min，搅拌速度为110r/min，过滤得到苯甲酸l-薄荷酯，ee值为80％，苯甲酸d-薄荷酯拆分过程同苯甲酸l-薄荷酯拆分一致。
5.根据权利要求1所述的L-薄荷醇的合成工艺，其特征在于，S5步骤的重结晶具体步骤为：结晶釜中加入光学纯度为80％的苯甲酸l-薄荷酯、甲醇，加热到40℃溶解后，快速降至35℃，开始缓慢降温至32℃，有晶体出现，缓慢降温至25℃，4h后过滤得苯甲酸l-薄荷酯，母液浓缩，得苯甲酸l-薄荷酯液体，ee％≤15％，用于下一道冷冻结晶工序，苯甲酸d-薄荷酯的重结晶与苯甲酸l-薄荷酯方法一致。
6.根据权利要求1所述的L-薄荷醇的合成工艺，其特征在于，S5步骤的冷冻结晶具体步骤为：结晶釜中加入苯甲酸l-薄荷酯，光学纯度低于15％，加热到60℃溶解，缓慢降温至30℃，有晶体析出，抽滤得晶体，ee％≥80％，可回到重结晶工序，滤液ee％≤1％，可回到拆分工序。
7.根据权利要求1所述的L-薄荷醇的合成工艺，其特征在于，S7步骤的薄荷醇异构化工序，加入雷尼镍为百里香酚质量的1～5％，通入氢气，两者摩尔比1：2～5，反应温度为100～350℃。
8.根据权利要求1所述的L-薄荷醇的合成工艺，其特征在于，S8步骤的L-薄荷醇合成工序，加入苯甲酸l-薄荷酸与甲醇钠，两者摩尔比1：2～5，反应温度为30～90℃。
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