CN106187719A

CN106187719A - 兔耳草醛前体对异丙基‑β‑氯‑α‑甲基苯丙烯醛的合成方法

Info

Publication number: CN106187719A
Application number: CN201610531433.9A
Authority: CN
Inventors: 王天义; 汪洋; 张政; 汪炎; 吴旭; 汪民富; 董金龙
Original assignee: ANHUI HYEA AROMAS Co Ltd
Current assignee: ANHUI HYEA AROMAS Co Ltd
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2016-12-07

Abstract

本发明公开了一种兔耳草醛前体对异丙基‑β‑氯‑α‑甲基苯丙烯醛的合成方法，涉及精细化工技术领域，以异丙苯、丙酰氯为原料，经过酰基化反应生成对异丙基苯丙酮，然后和三氯氧磷发生酰基化反应，即制得兔耳草醛前体对异丙基‑β‑氯‑α‑甲基苯丙烯醛。本发明原料易得，产率高，较传统的生产工艺，从根本上减少了大量废水的产生过程；并且使兔耳草醇前体中邻位和间位异丙基‑β‑氯‑α‑甲基苯丙烯醛含量控制在0.5％以下，使最终加氢后的兔耳草醛的杂质含量得到控制，符合香精调香的要求。

Description

兔耳草醛前体对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛的合成方法

技术领域：

本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及一种兔耳草醛前体对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛的合成方法。

背景技术：

兔耳草醛又名仙客来醛，自然界尚未发现。为无色至淡黄色液体，呈强烈瓜类和花香气，有罗马甜瓜香味。兔耳草醛广泛地用于各种香精配方，凡清甜花香香精均可适量使用，以增强青鲜花香头香以及和润持久之感。与紫罗兰酮类和玫瑰类香料有较好的香气协调性。也可微量用作食用香料。是我国GB 2760《食品添加剂使用卫生标准》规定允许使用的食品香料，规定为允许使用的食用香料。主要用于配制瓜类及柑橘等水果型香精。有类似兔耳草和百合花的香气，对皮肤刺激小，用于调制花香型日用香精。含醛最较低的低级品用于肥皂和洗涤剂配方中，含量较高的高级品则用于香水香精中。可用于配制瓜类及柑橘类食用香精。

兔耳草醛是重要的“全能型”合成香料之一，近年来的需求量逐渐扩大，主要合成方法包括如下几种：

1)以异丙苯在甲醛、浓盐酸和氯化氢存在下进行氯甲基化反应，再和乌洛托品进行Sommelet反应得到对异丙基苯甲醛，再与丙醛碱性缩合后进行选择性加氢，制备兔耳草醛，该方法收率只有20％。

2)采用异丙基苯在大量lewis酸存在下与甲基丙烯醛反应，一步制备α-甲基对异丙基苯丙醛，此方法的收率只有10％，同时采用大量的TiCl₄和BF₃-Et₂O(三氟化硼乙醚络合物)作为反应物料，水解后产生的废水量巨大，也无法进入工业化规模生产。

3)三氟醋酸合成方法，采用异丙苯、乙酸酐、甲基丙烯醛在大量的三氟醋酸下进行反应，然后蒸出异丙苯+醋酸+三氟醋酸混合物，残余物质在甲醇中碱性水解得到兔耳草醛，该方法由于大量使用价格非常昂贵的三氟醋酸，原料成本太高。

4)以枯茗醛与丙醛为原料，在以甲醇等为有机溶剂、氢氧化钾等碱性条件下进行缩合反应，生成脱氢兔耳草醛，中和反应体系后常压回收有机溶剂、减压回收未反应完全的枯茗醛，然后再将这一不饱和醛在高压反应釜内选择性地氢化而制备兔耳草醛，该方法制得的兔耳草醛收率65％，但氢化反应不可能做到绝对的选择性，因而常含有一些未被还原的不饱和的前兔耳草醛和少许的饱和醇等杂质，从而影响兔耳草醛的香气质量，而且产品难以纯化，导致香气含有杂气。

5)以枯茗基氯为原料合成：将丙二酸乙酯加入含乙醇钠的10％乙醇溶液中，加热至回流，然后慢慢滴加枯茗基氯。当反应结束时，加入稀释的氢氧化钠溶液，再加热回流4h。蒸去乙醇后，反应物用盐酸酸化，将得到的枯茗基甲基丙二酸加热脱羧。将产物减压分馏，收集含少量邻位衍生物的对异丙基-α-甲基二氢桂酸，将上述产物与甲酸一起，通过装有MnO2/浮石的反应管，即转化成兔耳草醛。粗品经减压蒸馏，收集馏分，即得成品。该方法产率较低，在工业上难以实施。

6)布莱特法采用对异丙基氯化苄与甲基丙二酸二乙酯缩合，制备成相应的酸，然后再由酸转化成醛从而制备兔耳草醛，该方法原料甲基丙二酸二乙酯的价格太高，而且对异丙基氯化苄的来源有限。

7)以对异丙基苯甲醛为原料和三苯基磷乙烯进行wittig反应，然后一次与氯甲醚、叔丁醇钾、盐酸反应得到兔耳草醛，此方法的wittig试剂不好制备和保存，只适合少量的实验室制备，而且成本也比较高。

针对上述问题，本申请提出采用异丙苯和丙酰氯为起始原料，经酰基化反应和加氢反应制备兔耳草醛。加氢部分已经在本公司申请的专利ZL201320605672.6《一种加氢法生产兔耳草醛的装置》中进行了阐述。本专利主要涉及兔耳草醛前体对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛的合成。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种原料易得、产品得率和纯度高的兔耳草醛前体对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛的合成方法，

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

兔耳草醛前体对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛的合成方法，包括以下步骤：

a)先将二氯乙烷加入到四口蒸馏烧瓶中，再投入三氯化铝，开启磁力搅拌器和恒温水浴槽，降温至-15～0℃；

b)向蒸馏烧瓶中滴加丙酰氯，控制滴加时间在3～6h，控制反应温度为-15～0℃，滴加结束后，继续搅拌0.5～1h；

c)继续保持釜温在-15～0℃，滴加异丙苯，滴加时间控制在2～4h，滴加结束后将釜温升高至20～30℃，继续搅拌0.5～1h；

d)取样检测，当异丙苯含量≤0.5％时，将反应体系温度降低至-15～-5℃，加大搅拌速率，缓慢加入清水进行萃灭，终止反应，萃灭过程中，控制反应釜温度＜40℃；

e)将反应液转入分液漏斗中，静置分层0.5～1h，将下层油层放入到烧杯中，上层水层中加入二氯乙烷，充分搅拌，静置分层0.5～1h，下层油层放入到烧杯中；

f)将10％氢氧化钠溶液加入到烧杯中，充分搅拌，对收集的油层进行碱洗，静置分层1～2h，下层油层放入到旋转蒸发仪中，上层碱液层收集后进行下一批次套用；

g)开启旋转蒸发仪开关进行加热，升温至70～85℃蒸馏，收集到的二氯乙烷收集后进行套用，所得剩余物即为对异丙基苯丙酮；

h)向四口蒸馏烧瓶内加入二甲基甲酰胺，同时开启磁力搅拌器和恒温水浴槽，将釜温降至-15～0℃；

i)向烧瓶中滴加三氯氧磷，控制滴加时间3～6h，控制反应温度0～-15℃，滴加结束后，继续搅拌1～2h；

j)继续维持釜温度在0～-15℃，向烧瓶中滴加对异丙基苯丙酮，滴加时间控制在3～6h，滴加结束后将釜温升至60～80℃，继续搅拌1～2h；

k)取样检测，当对异丙基苯丙酮含量≤0.5％时，将反应体系温度降低至-30～10℃，加速搅拌速率，缓慢加入清水进行萃灭，终止反应，萃灭过程中控制釜温＜50℃；

l)将反应液转移到烧杯中，加入二氯乙烷和清水，搅拌0.5～1h后静置分层1～2h，将下层油层放入到烧杯中；

m)向所得上层水层中加入二氯乙烷，搅拌0.5～1h，静置分层，下层油层放入到烧杯中；

n)向烧杯加入清水，充分搅拌对收集的油层进行水洗，搅拌0.5～1h后静置分层1～2h，下层油层放入到填料塔中，上层水层收集后进行下一批次套用；

o)对填料塔进行升温，常压下釜温70～85℃回收二氯乙烷，收集到的二氯乙烷进行套用，二氯乙烷回收结束后将釜温升高至100～130℃，开启真空泵，在塔顶温度115～122℃，1000～1333Pa压力，回流比1:1～1:8条件下进行分馏条件下收集对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛。

所述步骤a)中二氯乙烷与异丙苯的配料摩尔比为1.0:1～5.0:1，三氯化铝与异丙苯的配料摩尔比为1.0:1～5.0:1；步骤b)中丙酰氯与异丙苯的配料摩尔比为1.0:1～2.0:1；步骤d)中清水与反应液的质量比为0.25:1～2:1；步骤e)中二氯乙烷与反应液水层的质量比为0.25:1～2:1；步骤h)中二甲基甲酰胺与对异丙基苯丙酮的配料摩尔比为1.0:1～5.0:1；步骤i)中三氯氧磷与对异丙基苯丙酮的配料摩尔比为1.0:1～5.0:1；步骤k)中清水与反应液的质量比为0.25:1～2:1。

所述步骤a)中二氯乙烷与异丙苯的配料摩尔比优选3.0:1～3.5:1，三氯化铝与异丙苯的配料摩尔比优选2.0:1～2.5:1；步骤b)中丙酰氯与异丙苯的配料摩尔比优选1.0:1～1.1:1；步骤d)中清水与反应液的质量比优先0.35:1～1:1；步骤e)中二氯乙烷与反应液水层的质量比优先0.35:1～1:1；步骤h)中二甲基甲酰胺与对异丙基苯丙酮的配料摩尔比优选2.5:1～3.5:1；步骤i)中三氯氧磷与对异丙基苯丙酮的配料摩尔比优选1.5:1～2.5:1；步骤k)中清水与反应液的质量比优选0.35:1～1:1。

所述步骤a)、b)，c)，d)，h)，i)，j)，k)均在通风柜中进行操作。

所述步骤l)二氯乙烷和清水与反应液的质量比均为0.25:1～2:1；步骤m)中二氯乙烷与水层的质量比为0.25:1～2:1；步骤n)中清水与油层的质量比为0.25:1～2:1。

所述步骤l)二氯乙烷和清水与反应液的质量比优选0.35:1～1:1；步骤m)中二氯乙烷与水层的质量比优选0.35:1～1:1；步骤n)中清水与油层的质量比优选0.35:1～1:1。

所述步骤o)填料塔为60cm玻璃弹簧填料塔。

本发明的有益效果是：

1)以异丙苯、丙酰氯为原料，经过酰基化反应生成对异丙基苯丙酮，然后和三氯氧磷发生酰基化反应，即制得兔耳草醛前体对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛，原料易得，产率高，便于工业规模化生产；

2)在异丙苯和丙酰氯制备对异丙基苯丙酮的酰基化反应过程中选用三氯化铝做为催化剂，而传统的Knoor-weissenborn中以异丙基苯、盐酸和氯化氢先进行氯甲基化反应，再和乌洛托品进行Sommelet反应的经典合成方法，氯甲基化反应、Sommelet反应和碱性缩合反应均会有较多的三废产生，不太适合目前工业化中环保的要求，因此较传统的生产工艺，从根本上减少了大量废水的产生过程；

3)高真空降膜分馏塔应用于兔耳草醛前体对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛的分离提纯，使兔耳草醇前体中邻位和间位异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛含量控制在0.5％以下，使最终加氢后的兔耳草醛的杂质含量得到控制，符合香精调香的要求。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

产品检测GC条件为：色谱柱HP-5(30m x 0.32mm x 0.25um)；检测器FID，温度250℃；进样：进样量约0.2ul，分流比1：100，进样口温度250℃；载气：N2，流速20L/min，柱前压34.47kPa；色谱炉温度：线性程序升温从120℃～190℃，速率为5℃/min；然后从190℃～250℃，速率为10℃/min，保留10min。

实施例1

a)先将300g二氯乙烷加入到1000L四口蒸馏烧瓶中，再投入125g三氯化铝，开启磁力搅拌器和恒温水浴槽，降温至-10℃。

b)向蒸馏烧瓶中滴加丙酰氯88g，控制滴加时间4h，控制反应温度为-5℃，滴加结束后，继续搅拌1h。

c)继续保持釜温在-5℃，滴加异丙苯109g，滴加时间控制在4h，滴加结束后将釜温升高至25℃，继续搅拌1h。

d)取样检测，当异丙苯含量≤0.5％时，将反应体系温度降低至-10℃，加大搅拌速率，缓慢加入清水320g进行萃灭，终止反应，萃灭过程中，控制反应釜温度＜40℃。

e)将反应液转入分液漏斗中，静置分层1h。将下层油层放入到烧杯中。上层水层中，加入二氯乙烷175g，充分搅拌，静置分层1h，下层油层放入到烧杯中。

f)将10％氢氧化钠溶液150g，加入到烧杯中，充分搅拌，对收集的油层进行碱洗，静置分层2h，下层油层放入到旋转蒸发仪中，上层碱液层收集后进行下一批次套用。

g)开启旋转蒸发仪开关进行加热，升温至80℃蒸馏，收集到的二氯乙烷收集后进行套用。所得釜液即为对异丙基苯丙酮。

h)向四口蒸馏烧瓶内加入二甲基甲酰胺200g，同时开启磁力搅拌器和恒温水浴槽，将釜温降至-10℃。

i)向烧瓶中滴加三氯氧磷240g，控制滴加时间4h，控制反应温度-5℃，滴加结束后，继续搅拌2h。

j)继续维持釜温度在-5℃，通过滴加泵，向烧瓶中滴加对异丙基苯丙酮158g，滴加时间控制在4h，滴加结束后，将釜温升至80℃，继续搅拌2h。

k)取样检测，当对异丙基苯丙酮含量≤0.5％时，将反应体系温度降低至20℃，加速搅拌速率，缓慢加入清水300g，进行萃灭，终止反应，萃灭过程中控制釜温＜50℃。

l)将反应液转移到烧杯中，加入二氯乙烷300g和清水250g，搅拌1h后，静置分层2h。将下层油层放入到烧杯中。

m)上层水层中加入二氯乙烷270g，搅拌1h，静置分层，下层油层放入到烧杯中。

n)向烧杯加入清水300g，充分搅拌，对收集的油层进行水洗，搅拌1h后静置分层2h，下层油层转移入到填料塔中，上层水层收集后进行下一批次套用。

o)对填料塔进行升温，常压下釜温80℃回收二氯乙烷，收集到的二氯乙烷进行套用，二氯乙烷回收结束后，在塔顶温度115～122℃，1000～1333Pa压力，回流比1:1～1:8条件下进行分馏条件下收集对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛。

实施例2

a)先将62g二氯乙烷加入到250L四口蒸馏烧瓶中，再投入25g三氯化铝，开启磁力搅拌器和恒温水浴槽，降温至-5℃。

b)向蒸馏烧瓶中滴加丙酰氯18g，控制滴加时间3h，控制反应温度为-5℃，滴加结束后，继续搅拌0.5h。

c)继续保持釜温在-5℃，滴加异丙苯22g，滴加时间控制在2h，滴加结束后将釜温升高至20℃，继续搅拌0.5h。

d)取样进行检测，当异丙苯含量≤0.5％时，将反应体系温度降低至-5℃，加大搅拌速率，缓慢加入清水60g，进行萃灭，终止反应，萃灭过程中，控制反应釜温度＜40℃。

e)将反应液转入分液漏斗中，静置分层0.5h。将下层油层放入到烧杯中。上层水层中，加入二氯乙烷35g，充分搅拌，静置分层0.5h，下层油层放入到烧杯中。

f)将10％氢氧化钠溶液30g，加入到烧杯中，充分搅拌，对收集的油层进行碱洗，静置分层1h，下层油层放入到旋转蒸发仪中，上层碱液层收集后进行下一批次套用。

h)向四口蒸馏烧瓶内加入二甲基甲酰胺40g，同时开启磁力搅拌器和恒温水浴槽，将釜温降至-5℃。

i)向烧瓶中滴加三氯氧磷50g，控制滴加时间3h，控制反应温度-5℃，滴加结束后，继续搅拌1小时。

j)继续维持釜温度在-5℃，向烧瓶中滴加对异丙基苯丙酮30g，滴加时间控制在3h，滴加结束后，将釜温升至60～80℃，继续搅拌1～2h。

k)取样检测，当对异丙基苯丙酮含量≤0.5％时，将反应体系温度降低至25℃，加速搅拌速率，缓慢加入清水60g，进行萃灭，终止反应，萃灭过程中控制釜温＜50℃。

l)将反应液转移到烧杯中，加入二氯乙烷60g和清水50g，搅拌0.5h后，静置分层1h。将下层油层放入到烧杯中。

m)上层水层中加入二氯乙烷50g，搅拌0.5h，静置分层，下层油层放入到烧杯中。

n)向烧杯加入清水60g，充分搅拌，对收集的油层进行水洗，搅拌0.5h后静置分层1h，下层油层放入到旋转蒸发仪中，上层水层收集后进行下一批次套用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.兔耳草醛前体对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的兔耳草醛前体对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛的合成方法，其特征在于：所述步骤a)中二氯乙烷与异丙苯的配料摩尔比为1.0:1～5.0:1，三氯化铝与异丙苯的配料摩尔比为1.0:1～5.0:1；步骤b)中丙酰氯与异丙苯的配料摩尔比为1.0:1～2.0:1；步骤d)中清水与反应液的质量比为0.25:1～2:1；步骤e)中二氯乙烷与反应液水层的质量比为0.25:1～2:1；步骤h)中二甲基甲酰胺与对异丙基苯丙酮的配料摩尔比为1.0:1～5.0:1；步骤i)中三氯氧磷与对异丙基苯丙酮的配料摩尔比为1.0:1～5.0:1；步骤k)中清水与反应液的质量比为0.25:1～2:1。

3.根据权利要求2所述的兔耳草醛前体对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛的合成方法，其特征在于：所述步骤a)中二氯乙烷与异丙苯的配料摩尔比优选3.0:1～3.5:1，三氯化铝与异丙苯的配料摩尔比优选2.0:1～2.5:1；步骤b)中丙酰氯与异丙苯的配料摩尔比优选1.0:1～1.1:1；步骤d)中清水与反应液的质量比优先0.35:1～1:1；步骤e)中二氯乙烷与反应液水层的质量比优先0.35:1～1:1；步骤h)中二甲基甲酰胺与对异丙基苯丙酮的配料摩尔比优选2.5:1～3.5:1；步骤i)中三氯氧磷与对异丙基苯丙酮的配料摩尔比优选1.5:1～2.5:1；步骤k)中清水与反应液的质量比优选0.35:1～1:1。

4.根据权利要求1所述的兔耳草醛前体对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛的合成方法，其特征在于：所述步骤a)、b)，c)，d)，h)，i)，j)，k)均在通风柜中进行操作。

5.根据权利要求1所述的兔耳草醛前体对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛的合成方法，其特征在于：所述步骤l)二氯乙烷和清水与反应液的质量比均为0.25:1～2:1；步骤m)中二氯乙烷与水层的质量比为0.25:1～2:1；步骤n)中清水与油层的质量比为0.25:1～2:1。

6.根据权利要求5所述的兔耳草醛前体对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛的合成方法，其特征在于：所述步骤l)二氯乙烷和清水与反应液的质量比优选0.35:1～1:1；步骤m)中二氯乙烷与水层的质量比优选0.35:1～1:1；步骤n)中清水与油层的质量比优选0.35:1～1:1。

7.根据权利要求1所述的兔耳草醛前体对异丙基-β-氯-α-甲基苯丙烯醛的合成方法，其特征在于：所述步骤o)填料塔为60cm玻璃弹簧填料塔。