CN110105182A - 新铃兰醛的生产方法及生产装置 - Google Patents
新铃兰醛的生产方法及生产装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110105182A CN110105182A CN201910356624.XA CN201910356624A CN110105182A CN 110105182 A CN110105182 A CN 110105182A CN 201910356624 A CN201910356624 A CN 201910356624A CN 110105182 A CN110105182 A CN 110105182A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lyral
- cation exchange
- exchange resin
- tower
- level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
- B01J31/08—Ion-exchange resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/61—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
- C07C45/64—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by introduction of functional groups containing oxygen only in singly bound form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/78—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C45/81—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation
- C07C45/82—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation by distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
- C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
- C07C2601/16—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring the ring being unsaturated
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提供了一种新铃兰醛的生产方法及生产装置,属于合成香料技术领域。该新铃兰醛的生产方法在有机溶剂存在下,以柑青醛和水为原料,在水合反应催化剂的催化作用下,加热,发生水合反应,生产新铃兰醛;其中,水合反应催化剂为负载过渡金属催化剂活性组分的改性强酸性阳离子交换树脂;改性强酸性阳离子交换树脂为经盐酸浸泡处理的强酸性阳离子交换树脂。其有益效果在于,水合反应催化剂采用市售的强酸性阳离子交换树脂与盐酸溶液中充分浸泡,使得离子充分交换后,负载以过渡金属催化剂的活性组分,制作工艺简单,生产成本低廉,且具有良好的催化活性和使用寿命,提高了柑青醛的转化率以及生成新铃兰醛的选择性,能够产业化应用。
Description
技术领域
本发明属于合成香料技术领域,具体涉及一种新铃兰醛的生产方法及生产装置。
背景技术
新铃兰醛化学式为C13H22O2,商品名为:lyre,它是一种无色透明液体,化学性能稳定、挥发度小,且色泽良好不易变色。新铃兰醛的化学名为4-或3-(4-甲基-4-羟基戊基)-3-环己烯甲醛,它是两种异构体组成的混合物,具有愉快的丁香花和百合花香气,其中以4位异构体香味较好。其具有持久的铃兰花香香韵和兔耳草花香气,香气温和而稳定,有丰富的余香,其柔和的花香与羟基香茅醛相似,但味道更加强烈。
现有技术中,新铃兰醛的合成路线主要有两条:第一是以月桂烯为原料先水合生成月桂烯醇,得到的产物再与丙烯醛进行Diels-Alder反应。该种工艺已实现工业化生产,但存在产率低、环境污染大、能耗高的问题。
第二是以柑青醛为原料,在酸性催化剂条件下再水合,生成目标产物。分为间接水合与直接水合。间接水合法需要在利用其它化合物,将柑青醛的醛基保护,使其转化为稳定的化合物,然后进行水合反应,得到的产物再去保护,解离出醛基。采用保护基团的方法缺点为:少量残余的保护基会影响新铃兰醛的香气;或者本身有强烈气味且有毒,回收及后处理困难。另一保护方法是将柑青醛与氢卤酸加成,然后在碱性条件下卤代水解。但是卤化法所得产率较低,且产生较多废水,又或者卤化羧化法步骤繁多,反应成本高,经济效益低下。直接水合法,即在酸性水合试剂存在下柑青醛直接水合生成新铃兰醛。
直接水合法的突出优点是不用醛基保护剂或卤化氢,即无需分离中间试剂。其催化反应的酸性催化剂分为质子酸和固体酸。使用质子酸反应时间短,但它属于强酸性质子酸,使用时对反应条件要求很严格,条件稍变就会造成聚合或收率下降,且生产过程有废酸产生,会对环境造成污染。固体酸催化剂具有操作简单、安全性好、收率高、易于分离,可重复使用,环境友好等优点,且反应可在常压容器中连续进行,有利于工业化生产。但是制备固体酸催化剂的成本较高,且反应的转化率及选择性并不理想。
现有技术中,还公开了一种柑青醛合成新铃兰醛的方法,将催化活性组分负载于阳离子交换树脂上,用于催化柑青醛发生水合反应,生产新铃兰醛。但是,该方法仅仅限于实验理论阶段,且其反应生成新铃兰醛的转化率仅仅为54.8%~64.4%,并不理想。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种转化率较高的,适合产业化生产的的新铃兰醛的生产方法。
本发明还提供了一种适合产业化推广应用的新铃兰醛的生产装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种新铃兰醛的生产方法,在有机溶剂存在下,以柑青醛和水为原料,在水合反应催化剂的催化作用下,加热,发生水合反应,生产新铃兰醛;其中,所述水合反应催化剂为负载过渡金属催化剂活性组分的改性强酸性阳离子交换树脂;所述改性强酸性阳离子交换树脂为经盐酸浸泡处理的强酸性阳离子交换树脂。
优选地,所述水合反应催化剂的制备方法,包括以下步骤:
改性强酸性阳离子交换树脂制备:使用0.1mol/L~6mol/L盐酸浸泡强酸性阳离子交换树脂,使其发生离子交换并进行改性处理,其中,盐酸用量为树脂重量的1~20倍,浸泡时间为0.5h~48h,浸泡温度为10℃~100℃,浸泡完成的强酸性阳离子交换树脂在25℃~100℃温度下干燥,制备改性强酸性阳离子交换树脂制备;
水合反应催化剂制备:将上述改性强酸性阳离子交换树脂与过渡金属催化剂的活性组分在无水溶剂中恒温搅拌,然后经过滤、洗涤后,再次干燥,制备水合反应催化剂。
优选地,所述新铃兰醛的生产方法包括以下步骤:
原料混合:将有机溶剂、水和柑青醛,按照摩尔比1:(1.0~1.5):(0.05~0.5)混合,并搅拌均匀;
升温反应:于40℃~100℃的温度下,在所述水合反应催化剂的催化作用下,经混合均匀的原料发生水合反应,反应停留时间4h~24h生成新铃兰醛混合液;
分层:将上述新铃兰醛混合液分层处理,收集上层油相物质,得到新铃兰醛粗液;
连续精馏:对上述新铃兰醛粗液进行至少一次的连续精馏操作,收集精馏塔塔釜物料,得到新铃兰醛成品。
优选地,还包括以下步骤:
精制:将步骤“连续精馏”所得到的新铃兰醛成品进行分馏操作,以去除新铃兰醛成品中含有的微量的柑青醛,得到精制新铃兰醛成品。
一种新铃兰醛的生产装置,包括依次连接的搅拌混合罐、水合反应塔、连续分层器、溶剂脱除塔、一级精制塔、一级成品储罐、二级精制塔及二级成品储罐;所述搅拌混合罐上设置有搅拌器;
所述水合反应塔包括依次相连的一段反应塔及二段反应塔,所述一段反应塔与所述二段反应塔内填装有水合反应催化剂,所述一段反应塔的底端连接所述搅拌混合罐的出料端;所述连续分层器的的进料端连接所述二段反应塔的上端,且所述连续分层器具有油相出料口及水相出料口,所述水相出料口连接所述搅拌混合罐;
所述溶剂脱除塔的进料端连接所述油相出料口,且所述溶剂脱除塔的塔顶设置有第一冷凝器,所述第一冷凝器的凝液出料端连接所述溶剂脱除塔及所述搅拌混合罐;所述一级精制塔的进料端连接所述溶剂脱除塔的底部出料端,且所述一级精制塔的塔顶设置有第二冷凝器,所述第二冷凝器的凝液出料端连接所述一级精制塔及所述一级成品储罐;所述二级精制塔的进料端连接所述一级成品储罐的出料端,所述二级精制塔的塔顶设置有第三冷凝器,所述述第三冷凝器的凝液出料端连接所述二级精制塔及所述二级成品储罐。
本发明采用上述技术方案,其有益效果在于:本发明提供的新铃兰醛的生产方法,在水和反应催化剂的催化作用下,柑青醛与水发生一步水合反应,生产新铃兰醛。其一,水合反应催化剂采用市售的强酸性阳离子交换树脂与盐酸溶液中充分浸泡,使得离子充分交换后,负载以过渡金属催化剂的活性组分,制作工艺简单,生产成本低廉,且具有良好的催化活性和使用寿命,提高了柑青醛的转化率以及生成新铃兰醛的选择性,能够产业化应用。其二,该方法实现新铃兰醛的连续制备,降低生产成本,简化工艺设备,缩短反应后处理工序,真正实现污水零排放的目标。其三,除主物料外,不引入其它复杂反应底物,同时进行多级连续精馏,有效的降低了成品中柑青醛有含量,使合成出的新铃兰醛香气更接近与天然花香,极大的扩展了产品的使用范围。
本发明还提供一种新铃兰醛的生产装置,应用上述新铃兰醛的生产方法,实现新铃兰醛的连续生产,且生产过程中,实现污水大幅度减排,减少物料损耗的同时还可以极大的提高产能并节约能耗。
附图说明
图1为铃兰醛的生产装置的管路连接结构示意图。
图中:新铃兰醛的生产装置100、搅拌混合罐110、搅拌器111、水合反应塔120、一段反应塔121、二段反应塔122、连续分层器130、油相出料口131、水相出料口132、溶剂脱除塔140、第一冷凝器141、一级精制塔150、第二冷凝器151、一级成品储罐160、二级精制塔170、第三冷凝器171、二级成品储罐180。
具体实施方式
以下结合本发明的附图,对本发明的技术方案以及技术效果做进一步详细的说明。
一实施例中,一种新铃兰醛的生产方法,在有机溶剂存在下,以柑青醛和水为原料,在水合反应催化剂的催化作用下,加热,发生水合反应,生产新铃兰醛;其中,所述水合反应催化剂为负载过渡金属催化剂活性组分的改性强酸性阳离子交换树脂;所述改性强酸性阳离子交换树脂为经盐酸浸泡处理的强酸性阳离子交换树脂。
具体的,所述水合反应催化剂的制备方法,包括以下步骤:
a.改性强酸性阳离子交换树脂制备:使用0.1mol/L~6mol/L盐酸浸泡强酸性阳离子交换树脂,使其发生离子交换并进行改性处理,其中,盐酸用量为树脂重量的1~20倍,浸泡时间为0.5h~48h,浸泡温度为10℃~100℃,浸泡完成的强酸性阳离子交换树脂在25℃~100℃温度下干燥,制备改性强酸性阳离子交换树脂制备。
作为优选,上述步骤中,盐酸的浓度为0.1mol/L~5mol/L,盐酸的用量为强酸性阳离子交换树脂重量的2~25倍,浸泡温度为15℃~100℃,酸浸时间为5h~48h,干燥温度为40℃~80℃。
作为优选,所述强酸性阳离子交换树脂包括大孔型的阳离子交换树脂或沸石催化剂。具体的,包括Amberlyst35阳离子交换树脂、NKC-9阳离子交换树脂、D72阳离子交换树脂、HZSM-5、丝光沸石。
b.水合反应催化剂制备:将上述改性强酸性阳离子交换树脂与过渡金属催化剂的活性组分在无水溶剂中恒温搅拌,然后经过滤、洗涤后,再次干燥,制备水合反应催化剂。
作为优选,所述过渡金属催化剂的活性组分为过渡金属氯化物。具体的,可以是氯化锌、氯化铝、氯化锡、氯化铑、氯化钌中的一种或几种。
作为优选,所述过渡金属催化剂的活性组分占所述改性强酸性阳离子交换树脂的重量百分比为1%~20%。
作为优选,对完成负载过渡金属催化剂的活性组分的所述改性强酸性阳离子交换树脂进行过滤操作,并用去离子水洗涤后,在25℃~100℃的温度下进行干燥,制备水合反应催化剂。
具体地,所述的新铃兰醛的生产方法包括以下步骤:
原料混合:将有机溶剂、水和柑青醛,按照摩尔比1:(1.0~1.5):(0.05~0.5)混合,并搅拌均匀。
升温反应:于40℃~100℃的温度下,在所述水合反应催化剂的催化作用下,经混合均匀的原料发生水合反应,反应停留时间4h~24h生成新铃兰醛混合液。
分层:将上述新铃兰醛混合液分层处理,收集上层油相物质,得到新铃兰醛粗液。
连续精馏:对上述新铃兰醛粗液进行至少一次的连续精馏操作,收集精馏塔塔釜物料,得到新铃兰醛成品。
其化学反应式如图1所示:
精制:将步骤“连续精馏”所得到的新铃兰醛成品进行分馏操作,以去除新铃兰醛成品中含有的微量的柑青醛,得到精制新铃兰醛成品。
作为优选,所述有机溶剂包括异丙醇、四氢呋喃、丙酮、甲基四氢呋喃、二氧六环、醋酸、醋酸酯类中的至少一种。
请参看图1,一实施例中,一种新铃兰醛的生产装置100,用于应用上述的新铃兰醛的生产方法产业化生产新铃兰醛,包括依次连接的搅拌混合罐110、水合反应塔120、连续分层器130、溶剂脱除塔140、一级精制塔150、一级成品储罐160、二级精制塔170及二级成品储罐180。
所述搅拌混合罐110上设置有搅拌器111,反应原料被泵入所述搅拌混合罐110中,在所述搅拌器111的搅拌下,混合均匀。
所述水合反应塔120包括依次相连的一段反应塔121及二段反应塔122,所述一段反应塔121与所述二段反应塔122内填装有水合反应催化剂,所述一段反应塔121的底端连接所述搅拌混合罐110的出料端。所述搅拌混合罐110中的混合均匀的原料混合物由所述一段反应塔121的底端被泵入所述一段反应塔121,进行水合反应,并由所述一段反应塔121进入所述二段反应塔122内,保证有足够的反应停留时间,并最终经所述二段反应塔122的顶端排出,完成柑青醛的水合反应,生成水、柑青醛、溶剂与新铃兰醛的混合物。
所述连续分层器130的的进料端连接所述二段反应塔122的上端,且所述连续分层器130具有油相出料口131及水相出料口132,所述水相出料口131连接所述搅拌混合罐110。经所述二段反应塔122完成水合反应,生成的水、柑青醛、溶剂与新铃兰醛的混合物由所述连续分层器130的的进料端进入所述连续分层器130中进行分层,分层完成后,位于所述连续分层器130上部的油相主要含有柑青醛、溶剂与新铃兰醛,这部分油相经所述油相出料口131排出至所述溶剂脱除塔140。所述连续分层器130的底部主要是溶剂与水的混合物,这部分混合物经泵泵送返回所述搅拌混合罐110,继续参与反应。
所述溶剂脱除塔140的进料端连接所述油相出料口131,且所述溶剂脱除塔140的塔顶设置有第一冷凝器141,所述第一冷凝器141的凝液出料端连接所述溶剂脱除塔140及所述搅拌混合罐110。经所述连续分层器130分层后的油相物质进入所述溶剂脱除塔140中进行蒸馏操作,由所述溶剂脱除塔140塔顶采出的气相主要为溶剂和柑青醛的混合物,气相经所述第一冷凝器141冷凝,一部分凝液作为回流,返回至所述溶剂脱除塔140中,一部分经泵泵送回所述搅拌混合罐110,继续参与反应。所述溶剂脱除塔140经蒸馏后,主要为含量为95%以上的新铃兰醛。
所述一级精制塔150的进料端连接所述溶剂脱除塔140的底部出料端,且所述一级精制塔150的塔顶设置有第二冷凝器151,所述第二冷凝器151的凝液出料端连接所述一级精制塔150及所述一级成品储罐160。经所述溶剂脱除塔140蒸馏,脱除溶剂后的釜料经泵泵送入所述一级精制塔150,进行精馏操作。所述一级精制塔150塔顶采出气相经所述第二冷凝器151冷凝后,其主要组分为新铃兰醛,部分作为回流泵送回所述一级精制塔150,一部分作为产品送入所述一级成品储罐160。
所述二级精制塔170的进料端连接所述一级成品储罐160的出料端,所述二级精制塔170的塔顶设置有第三冷凝器171,所述述第三冷凝器171的凝液出料端连接所述二级精制塔170及所述二级成品储罐180。所述一级成品储罐160内的成品新铃兰醛可以作为产品出售,也可以进一步泵入所述二级精制塔170内,进行进一步的精馏,提高产品质量。高品质的新铃兰醛主要由所述二级精制塔170的塔顶采出,所述二级精制塔170塔顶气相经所述第三冷凝器171冷凝,部分作为回流泵送回所述二级精制塔170,部分作为产品送入所述二级成品储罐180。所述二级精制塔170塔釜物料返回所述搅拌混合罐110继续参与反应。
具体地,所述水合反应塔120、所述溶剂脱除塔140、所述一级精制塔150及所述二级精制塔170内填装有BX波纹丝网高效填料。
以下是作为本发明具体实施方案提供。实例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照建议的条件。比例和百分比基于重量或除非特殊说明。本发明其他修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。这些修改被理解为在本发明的范围之内。
一、改性强酸性阳离子交换树脂制备
具体实施方案1
使用1mol/L盐酸浸泡Amberlyst35阳离子交换树脂,盐酸用量为树脂重量的5倍,浸泡时间为12h,浸泡温度为室温,浸泡完成的强酸性阳离子交换树脂在60℃温度下干燥,制备改性强酸性阳离子交换树脂。
具体实施方案2
使用1mol/L盐酸浸泡NKC-9阳离子交换树脂,盐酸用量为树脂重量的5倍,浸泡时间为12h,浸泡温度为室温,浸泡完成的强酸性阳离子交换树脂在60℃温度下干燥,制备改性强酸性阳离子交换树脂。
具体实施方案3
使用1mol/L盐酸浸泡D72阳离子交换树脂,盐酸用量为树脂重量的5倍,浸泡时间为12h,浸泡温度为室温,浸泡完成的强酸性阳离子交换树脂在60℃温度下干燥,制备改性强酸性阳离子交换树脂。
具体实施方案4
使用1mol/L盐酸浸泡HZSM-5沸石催化剂,盐酸用量为树脂重量的5倍,浸泡时间为12h,浸泡温度为室温,浸泡完成的强酸性阳离子交换树脂在60℃温度下干燥,制备改性强酸性阳离子交换树脂。
具体实施方案5
使用1mol/L盐酸浸泡丝光沸石催化剂,盐酸用量为树脂重量的5倍,浸泡时间为12h,浸泡温度为室温,浸泡完成的强酸性阳离子交换树脂在60℃温度下干燥,制备改性强酸性阳离子交换树脂。
二、水合反应催化剂的制备
具体实施方案6~30
将经过具体实施方案1~5制备的改性强酸性阳离子交换树脂装入到不同的反应器中,分别加入活性组分氯化锌、氯化铝、氯化锡、氯化铑、氯化钌的过渡金属氯化物的无水乙醇溶液,在80℃下搅拌反应6小时,冷却至室温;过滤后依次用无水乙醚、丙酮、去离子水洗涤树脂至干净,然后再将树脂置于干燥箱中,80℃恒温,干燥,备用。
三、新铃兰醛的合成
具体实施方案31~55
将二氧六环、水和柑青醛,按照摩尔比为1:1:0.5,分别泵送入所述搅拌混合罐110,混合均匀。然后将混配均匀的原料泵送入所述水合反应塔120中,维持反应器温度为80℃,分别在具体实施方案6~30所制备的水合反应催化剂的催化作用下进行水合反应,维持反应停留时间为8h。水合反应完成后,依次经所述连续分层器130分层,经所述溶剂脱除塔140脱除溶剂,经所述一级精制塔150精馏,得到产物新铃兰醛。具体实施方案31~55中,柑青醛单程的转化率为57%~68%,选择性均达到96%以上。其中,以D72阳离子交换树脂负载氯化钌活性组分的催化剂,能够达到的柑青醛单程的转化率最高,达到为68%,选择性为98%以上。
四、水合反应催化剂的改进
具体实施方案56~60
将D72阳离子交换树脂分别浸泡于0.1mol/L、2mol/L、4mol/L、5mol/L、6mol/L的盐酸溶液中,浸泡12小时,浸泡完成的强酸性阳离子交换树脂在60℃温度下干燥,制备改性强酸性阳离子交换树脂;向制备的改性强酸性阳离子交换树脂中加入氯化钌的过渡金属氯化物的无水乙醇溶液,在80℃下搅拌反应6小时,冷却至室温;过滤后依次用无水乙醚、丙酮、去离子水洗涤树脂至干净,然后再将树脂置于干燥箱中,80℃恒温,干燥,制备水合反应催化剂。
用所制备的水合反应催化剂替换具体实施方案31的催化剂,其他条件相同,合成新铃兰醛。具体实施方案56~60中,柑青醛单程的转化率为67%~68.5%,选择性均达到97%以上。其中,当盐酸浓度达到2mol/L以上时,柑青醛单程的转化率达到68%左右,且变化较小。
具体实施方案61~65
将D72阳离子交换树脂浸泡于2mol/L的盐酸溶液中,分别浸泡0.5h、2h、6h、24h、48h小时,浸泡完成的强酸性阳离子交换树脂在60℃温度下干燥,制备改性强酸性阳离子交换树脂;向制备的改性强酸性阳离子交换树脂中加入氯化钌的过渡金属氯化物的无水乙醇溶液,在80℃下搅拌反应6小时,冷却至室温;过滤后依次用无水乙醚、丙酮、去离子水洗涤树脂至干净,然后再将树脂置于干燥箱中,80℃恒温,干燥,制备水合反应催化剂。
用所制备的水合反应催化剂替换具体实施方案31的催化剂,其他条件相同,合成新铃兰醛。具体实施方案61~65中,柑青醛单程的转化率为65%~68.5%,选择性均达到96%以上。其中,当浸泡时间达到6h以上时,柑青醛单程的转化率达到68%左右,且变化较小。
具体实施方案66~70
将D72阳离子交换树脂浸泡于2mol/L的盐酸溶液中,浸泡12h小时,浸泡完成的强酸性阳离子交换树脂分别在25℃、40℃、50℃、80℃、100℃温度下浸泡及干燥,制备改性强酸性阳离子交换树脂;向制备的改性强酸性阳离子交换树脂中加入氯化钌的过渡金属氯化物的无水乙醇溶液,在80℃下搅拌反应6小时,冷却至室温;过滤后依次用无水乙醚、丙酮、去离子水洗涤树脂至干净,然后再将树脂置于干燥箱中,80℃恒温,干燥,制备水合反应催化剂。
用所制备的水合反应催化剂替换具体实施方案31的催化剂,其他条件相同,合成新铃兰醛。具体实施方案66~70中,柑青醛单程的转化率为68%~68.5%,选择性均达到97%以上。说明浸泡及干燥温度对水合反应催化剂的活性及选择性影响较小。
五、新铃兰醛的合成工艺的改进
具体实施方案71~75
将D72阳离子交换树脂浸泡于2mol/L的盐酸溶液中,浸泡12h小时,浸泡完成的强酸性阳离子交换树脂分别在60℃温度下浸泡及干燥,制备改性强酸性阳离子交换树脂;向制备的改性强酸性阳离子交换树脂中加入氯化钌的过渡金属氯化物的无水乙醇溶液,在80℃下搅拌反应6小时,冷却至室温;过滤后依次用无水乙醚、丙酮、去离子水洗涤树脂至干净,然后再将树脂置于干燥箱中,80℃恒温,干燥,制备水合反应催化剂。
将二氧六环、水和柑青醛,按照摩尔比分别为1:1:0.05、1:1:0.1、1:1.5:0.3、1:1.5:0.3、1:1.5:0.5,分别泵送入所述搅拌混合罐110,混合均匀。其他条件同具体实施方案31,柑青醛单程的转化率为54%~71%,选择性均达到96%以上。其中,以摩尔比为1:1:0.05能够达到的柑青醛单程的转化率最高,达到为71%,但是其选择性较低,以摩尔比为1:1:0.5的柑青醛单程的转化率与选择性为较佳,分别达到69%及98%以上。
具体实施方案76~80
将具体实施方案73中所采用的溶剂分别换成异丙醇、四氢呋喃、丙酮、甲基四氢呋喃、醋酸,其他条件不变,其中,以丙酮的为溶剂使时,柑青醛单程的转化率达到73%,但是考虑到丙酮的危害性,及其分离难度,选择以二氧六环为最佳溶剂。
具体实施方案81~85
将具体实施方案73中的水合反应温度依次调整为40℃、50℃、60℃、90℃、100℃,其他条件不变,其中,反应温度60℃~80℃,柑青醛单程的转化率达到70%以上,选择性达到98%以上。
具体实施方案86~90
将具体实施方案73中的水合反应的停留时间依次调整为4h、5h、8h、12h、24h,其他条件不变,其中,水合反应的停留时间达到6h以上时,柑青醛单程的转化率达到70%以上,且变化不明显,选择性达到98%以上。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种新铃兰醛的生产方法,其特征在于,在有机溶剂存在下,以柑青醛和水为原料,在水合反应催化剂的催化作用下,加热,发生水合反应,生产新铃兰醛;其中,所述水合反应催化剂为负载过渡金属催化剂活性组分的改性强酸性阳离子交换树脂;
所述改性强酸性阳离子交换树脂为经盐酸浸泡处理的强酸性阳离子交换树脂。
2.如权利要求1所述的新铃兰醛的生产方法,其特征在于,所述水合反应催化剂的制备方法,包括以下步骤:
改性强酸性阳离子交换树脂制备:使用0.1mol/L~6mol/L盐酸浸泡强酸性阳离子交换树脂,使其发生离子交换并进行改性处理,其中,盐酸用量为树脂重量的1~20倍,浸泡时间为0.5h~48h,浸泡温度为10℃~100℃,浸泡完成的强酸性阳离子交换树脂在25℃~100℃温度下干燥,制备改性强酸性阳离子交换树脂制备;
水合反应催化剂制备:将上述改性强酸性阳离子交换树脂与过渡金属催化剂的活性组分在无水溶剂中恒温搅拌,然后经过滤、洗涤后,再次干燥,制备水合反应催化剂。
3.如权利要求2所述的新铃兰醛的生产方法,其特征在于,所述强酸性阳离子交换树脂包括大孔型的阳离子交换树脂或沸石催化剂。
4.如权利要求2所述的新铃兰醛的生产方法,其特征在于,所述过渡金属催化剂的活性组分为过渡金属氯化物。
5.如权利要求2所述的新铃兰醛的生产方法,其特征在于,步骤“改性强酸性阳离子交换树脂制备”中,盐酸的浓度为0.1mol/L~5mol/L,盐酸的用量为强酸性阳离子交换树脂重量的2~25倍,浸泡温度为15℃~100℃,酸浸时间为5h~48h,干燥温度为40℃~80℃。
6.如权利要求1~5中任意一项所述的新铃兰醛的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
原料混合:将有机溶剂、水和柑青醛,按照摩尔比1:(1.0~1.5):(0.05~0.5)混合,并搅拌均匀;
升温反应:于40℃~100℃的温度下,在所述水合反应催化剂的催化作用下,经混合均匀的原料发生水合反应,反应停留时间4h~24h生成新铃兰醛混合液;分层:将上述新铃兰醛混合液分层处理,收集上层油相物质,得到新铃兰醛粗液;
连续精馏:对上述新铃兰醛粗液进行至少一次的连续精馏操作,收集精馏塔塔釜物料,得到新铃兰醛成品。
7.如权利要求6所述的新铃兰醛的生产方法,其特征在于,还包括以下步骤:精制:将步骤“连续精馏”所得到的新铃兰醛成品进行分馏操作,以去除新铃兰醛成品中含有的微量的柑青醛,得到精制新铃兰醛成品。
8.如权利要求1、6或7中任意一项所述的新铃兰醛的生产方法,其特征在于,所述有机溶剂包括异丙醇、四氢呋喃、丙酮、甲基四氢呋喃、二氧六环、醋酸、醋酸酯类中的至少一种。
9.一种新铃兰醛的生产装置,其特征在于,包括依次连接的搅拌混合罐、水合反应塔、连续分层器、溶剂脱除塔、一级精制塔、一级成品储罐、二级精制塔及二级成品储罐;
所述搅拌混合罐上设置有搅拌器;
所述水合反应塔包括依次相连的一段反应塔及二段反应塔,所述一段反应塔与所述二段反应塔内填装有水合反应催化剂,所述一段反应塔的底端连接所述搅拌混合罐的出料端;
所述连续分层器的的进料端连接所述二段反应塔的上端,且所述连续分层器具有油相出料口及水相出料口,所述水相出料口连接所述搅拌混合罐;
所述溶剂脱除塔的进料端连接所述油相出料口,且所述溶剂脱除塔的塔顶设置有第一冷凝器,所述第一冷凝器的凝液出料端连接所述溶剂脱除塔及所述搅拌混合罐;
所述一级精制塔的进料端连接所述溶剂脱除塔的底部出料端,且所述一级精制塔的塔顶设置有第二冷凝器,所述第二冷凝器的凝液出料端连接所述一级精制塔及所述一级成品储罐;
所述二级精制塔的进料端连接所述一级成品储罐的出料端,所述二级精制塔的塔顶设置有第三冷凝器,所述述第三冷凝器的凝液出料端连接所述二级精制塔及所述二级成品储罐。
10.如权利要求9所述的新铃兰醛的生产装置,其特征在于,所述水合反应塔、所述溶剂脱除塔、所述一级精制塔及所述二级精制塔内填装有BX波纹丝网高效填料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910356624.XA CN110105182A (zh) | 2019-04-29 | 2019-04-29 | 新铃兰醛的生产方法及生产装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910356624.XA CN110105182A (zh) | 2019-04-29 | 2019-04-29 | 新铃兰醛的生产方法及生产装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110105182A true CN110105182A (zh) | 2019-08-09 |
Family
ID=67487529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910356624.XA Pending CN110105182A (zh) | 2019-04-29 | 2019-04-29 | 新铃兰醛的生产方法及生产装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110105182A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111533648A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-08-14 | 南平青华科技有限公司 | 一种新铃兰醛的制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1568997A (en) * | 1976-06-09 | 1980-06-11 | Int Flavors & Fragrances Inc | Processes for producing 4-(4'-methyl-4' hydroxyamyl) cyclohexene carboxaldehyde products produced thereby and perfumed articles using same |
CN101798260A (zh) * | 2010-02-08 | 2010-08-11 | 浙江新化化工股份有限公司 | 一种催化剂用于柑青醛合成新铃兰醛的方法 |
CN101921176A (zh) * | 2010-08-10 | 2010-12-22 | 福州大学 | 一种生产二氢月桂烯醇的新方法 |
-
2019
- 2019-04-29 CN CN201910356624.XA patent/CN110105182A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1568997A (en) * | 1976-06-09 | 1980-06-11 | Int Flavors & Fragrances Inc | Processes for producing 4-(4'-methyl-4' hydroxyamyl) cyclohexene carboxaldehyde products produced thereby and perfumed articles using same |
CN101798260A (zh) * | 2010-02-08 | 2010-08-11 | 浙江新化化工股份有限公司 | 一种催化剂用于柑青醛合成新铃兰醛的方法 |
CN101921176A (zh) * | 2010-08-10 | 2010-12-22 | 福州大学 | 一种生产二氢月桂烯醇的新方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
张文清,等: "《分离分析化学 第2版》", 30 July 2016, 华东理工大学出版社 * |
陈艳平,等: "柑青醛合成新铃兰醛研究进展", 《生物质化学工程》 * |
马建标,等: "《功能高分子材料》", 31 July 2000, 化学工业出版社 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111533648A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-08-14 | 南平青华科技有限公司 | 一种新铃兰醛的制备方法 |
CN111533648B (zh) * | 2020-04-16 | 2023-02-14 | 南平青华科技有限公司 | 一种新铃兰醛的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1613559A (zh) | 新型疏水性固体酸催化剂制备新方法新工艺 | |
CN101228102A (zh) | (烷基苯基)烷基环己烷以及(烷基苯基)烷基环己烷和烷基联苯的制备方法 | |
CN104162447B (zh) | 一种固体催化剂的制备方法及应用 | |
CN110105182A (zh) | 新铃兰醛的生产方法及生产装置 | |
CN113896614B (zh) | 一种非水体系中连续合成氯丁烷的方法 | |
CN110327971A (zh) | 一种酸性离子液体催化剂的制备方法及应用 | |
CN109395771B (zh) | 一种酯化-皂化反应催化剂及其制备方法和应用 | |
CN103130768A (zh) | 一种具有1,3-二氧六环结构化合物的制备方法 | |
CN110002970B (zh) | 檀香醚的生产方法及生产系统 | |
CN112206820B (zh) | 一种用异丁醛一步法制异丁酸异丁酯的复合金属氧化物催化剂及其制备 | |
CN105541589B (zh) | 提高龙涎香气质量的龙涎酮制备方法 | |
CN108752163A (zh) | 一种松节油合成萜二醇及制备松油醇、乙酸酯的方法 | |
CN102850303B (zh) | 介孔固体酸催化剂的一种用途和用法 | |
CN107286006A (zh) | 一种催化醇解木质素制备香草乙酮和乙酰丁香酮的方法 | |
CN104744680B (zh) | 一种聚酯多元醇的合成装置 | |
CN101723828B (zh) | 一种连续酯化制备己酸乙酯的方法 | |
CN114835569B (zh) | 缩合法生产光引发剂uv-184的方法 | |
CN110152717A (zh) | 一种硫酸改性沸石分子筛的制备方法与用途 | |
CN101698654B (zh) | 本体催化法制备功能性含氟单体 | |
CN115322125A (zh) | 一种高纯度苯磺酰氯的合成工艺 | |
CN108586201A (zh) | 一种松油醇合成中提高蒎烯转化率的方法 | |
CN101357881B (zh) | 采用铌酸催化剂用于二氢月桂烯合成二氢月桂烯醇的方法 | |
CN1268422C (zh) | 酯交换法合成草酸苯酯用负载型氧化钼催化剂的制备方法 | |
CN111533648A (zh) | 一种新铃兰醛的制备方法 | |
CN1079283C (zh) | 负载型层状硫酸锆催化剂及脂肪族醇醚醋酸酯的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190809 |