CN110128259A - 5(6)-癸烯酸生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种5(6)‑癸烯酸生产工艺,包括:(1)用ε‑癸内酯和饱和一元脂肪酸为原料,直接加热进行开环反应,获得5‑癸烯酸酯;(2)将获得的5‑癸烯酸酯在酸性条件下进行脱除反应,获得5(6)‑癸烯酸。本发明提供5(6)‑癸烯酸生产工艺中,用ε‑癸内酯与饱和一元脂肪酸为原料,ε‑癸内酯开环后与饱和一元脂肪酸形成5‑癸烯酸酯,随后经过脱除反应形成5(6)‑癸烯酸。该合成方法副反应少,合成收率高。
Description
技术领域
本发明属于食品及饮料制备技术领域,具体涉及一种5(6)-癸烯酸生产工艺。
背景技术
5(6)-癸烯酸是一种重要的食用香料,具有强烈的牛奶香气,可用于牛奶、奶油、巧克力、乳酪等食品中作为香料。5(6)-癸烯酸商品名称为牛奶内酯,是美国食用香料制造者协会认可的安全食用香料(FEMA号:3742),同时也符合GB2760-2011《食品添加剂使用标准》编号:S1302。它具有浓郁的牛奶香气,且香味持久,是牛奶、奶油、乳酪等类型香精配制的重要原料。
有关5(6)-癸烯酸的合成方法多见报道,例如中国专利CN103588633A和CN1291966C主要涉及到ε-癸内酯经开环一步合成5(6)-癸烯酸的方法,其均有使用硫酸作为催化剂,硫酸在高温情况下容易分解导致催化效率降低;此外以硫酸为催化剂,高温条件下生成的5(6)-癸烯酸自身会发生聚合、氧化、碳化,影响产品颜色。
因此,需要提供一种副产物少且产率高的5(6)-癸烯酸生产工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种副产物少且产率高的5(6)-癸烯酸生产工艺。
为实现上述目的,本发明提供一种5(6)-癸烯酸生产工艺,包括:
(1)用ε-癸内酯和饱和一元脂肪酸为原料,直接加热进行开环反应,获得5-癸烯酸酯;
(2)将获得的5-癸烯酸酯在酸性条件下进行脱除反应,获得5(6)-癸烯酸。
较佳地,该合成方法的化学反应方程式为,
式中,R为H或CnH2n+1。
较佳地,所述饱和一元脂肪酸为甲酸或乙酸。甲酸或乙酸在后续反应中容易去除,对产品质量有保证。
较佳地,所述ε-癸内酯和饱和一元脂肪酸的摩尔比为1:1.1~10。
较佳地,所述开环反应的反应时间为1~2h,反应温度为25~145℃。
较佳地,所述步骤(1)中,还包括,开环反应结束后,减压蒸馏除去过量的饱和一元脂肪酸,获得5-癸烯酸酯。
较佳地,以重量计,所述脱除反应酸性条件中酸的用量是所述5-癸烯酸酯的5%~10%。
较佳地,所述脱除反应酸性条件包含草酸或对甲苯磺酸。与硫酸等无机催化剂相比,草酸和对甲苯磺酸无氧化性,但具有较强的催化活性,使用草酸或对甲苯磺酸作为催化剂,催化效率高,不会产生副产物,且产品收率高、颜色稳定。
较佳地,所述脱除反应的反应时间为1~6h,反应温度为80~200℃。
较佳地,所述步骤(2)还包括,脱除反应结束后再经过冷却、洗料、萃取和减压蒸馏后,获得5(6)-癸烯酸。
与现有技术相比,本发明提供5(6)-癸烯酸生产工艺中,饱和一元脂肪酸性性质稳定,在反应过程中不易产生杂质,用ε-癸内酯与饱和一元脂肪酸为原料,ε-癸内酯开环后与饱和一元脂肪酸形成5-癸烯酸酯,随后经过脱除反应形成5(6)-癸烯酸。该合成方法副反应少,合成收率高。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术方案、构造特征、所实现的技术效果,以下结合具体实施方式详予说明。
本发明提供一种5(6)-癸烯酸生产工艺,包括:
(1)用ε-癸内酯和饱和一元脂肪酸为原料,直接加热进行开环反应,反应结束后,获得5-癸烯酸酯,ε-癸内酯和饱和一元脂肪酸的摩尔比为1:1.1~10,具体可以为1:1.1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:5.5、1:6、1:7、1:8、1:10,开环反应的反应时间为1~2h,反应温度为25~145℃,反应结束后,减压蒸馏去除过量的饱和一元脂肪酸,获得5-癸烯酸酯。
(2)将获得的5-癸烯酸酯在酸性条件下进行脱除反应,获得5(6)-癸烯酸,以重量计,酸的用量是所述5-癸烯酸酯的5%~10%,具体可以为5%、5.5%、6%、7%、7.5%、8%、9%、9.5%、10%,酸可以为草酸或甲苯磺酸,脱除反应的反应时间为1~6h,反应温度为80~200℃,脱除反应结束后再经过冷却、洗料、萃取和减压蒸馏后,获得5(6)-癸烯酸。
实施例1:
(1)5-癸烯酸乙酯的制备
ε-癸内酯10g和乙酸40g混合,加热到60℃,1h后反应结束,减压蒸出过量乙酸,得到5-癸烯酸乙酯12.06g,产率89.2%,
(2)5(6)-癸烯酸的制备
5-癸烯酸乙酯12.06g与草酸1.2g混合,加热到130℃,反应4h,反应结束后冷却、加入10ml清水洗料3次、40ml甲苯萃取、减压蒸除甲苯,再减压精馏得到5(6)-癸烯酸8.48g,总收率84.55%。
实施例2:
1)5-癸烯酸乙酯的制备
ε-癸内酯10g和乙酸40g混合,加热到100℃,1h后反应结束,减压蒸出过量乙酸,得到5-癸烯酸乙酯13.25g,产率98.1%
(2)5(6)-癸烯酸的制备
5-癸烯酸乙酯13.25g与草酸1.3g混合,加热到145℃,反应4.5h,反应结束后冷却、加入10ml清水洗料3次、40ml甲苯萃取、减压蒸除甲苯,再减压精馏得到5(6)-癸烯酸9.34g,总收率93.4%。
实施例3
(1)5-癸烯酸甲酯的制备
ε-癸内酯10g和甲酸40g混合,加热到100℃,反应1h后反应结束,减压蒸出过量甲酸,得到5-癸烯酸甲酯12.61g,产率99.3%
(2)5(6)-癸烯酸的制备
5-癸烯酸甲酯12.61g与草酸1.2g混合,加热到145℃,反应4.5h,反应结束后冷却、加入10ml清水洗料3次、40ml甲苯萃取、减压蒸除甲苯,再减压精馏得到5(6)-癸烯酸9.51g,总收率95.2%。
实施例4
(1)5-癸烯酸甲酯的制备
ε-癸内酯10g和甲酸3g混合,加热到100℃,反应1h后反应结束,减压蒸出过量甲酸,得到5-癸烯酸甲酯7.13g,产率62%。
(2)5(6)-癸烯酸的制备
5-癸烯酸甲酯7.13g与草酸0.68g混合,加热到145℃,反应4.5h,反应结束后冷却、加入10ml清水洗料3次、40ml甲苯萃取、减压蒸除甲苯,再减压精馏得到5(6)-癸烯酸5.37,总收率59.02%。
对比例1
ε-癸内酯10g与50%硫酸1g混合,加热到145℃,反应4.5h,反应结束后冷却、加入10ml清水洗料3次、40ml甲苯萃取、减压蒸除甲苯,再减压精馏得到5(6)-癸烯酸6.5g,收率56%。
对比例2
(a)100克白土,加入15克85%的磷酸,充分搅拌后,再在150℃温度下烘干备用。
(b)10gε-癸内酯,加入1克用磷酸处理过的白土,在搅拌下加热至内温为170℃,期间有少量低沸点物质馏出,2h后结束反应。减压蒸馏得粗品。
从上述实施例和对比例中可以看出,所有实施例制得的5(6)-癸烯酸都高于对比例,说明本发明提供的5(6)-癸烯酸的生产工艺,副反应少,合成产率高。
综上所述,本发明提供的本申请提供5(6)-癸烯酸生产工艺中,用ε-癸内酯与饱和一元脂肪酸为原料,经开环后与饱和一元脂肪酸形成5-癸烯酸酯,随后经过脱除反应形成5(6)-癸烯酸。该合成方法副反应少,合成收率高。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已,不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,均属于本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种5(6)-癸烯酸生产工艺,其特征在于,包括:
(1)用ε-癸内酯和饱和一元脂肪酸为原料,直接加热进行开环反应,获得5-癸烯酸酯;
(2)将获得的5-癸烯酸酯在酸性条件下进行脱除反应,获得5(6)-癸烯酸。
2.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸的合成方法,其特征在于:该合成方法的化学反应方程式为,
式中,R为H或CnH2n+1。
3.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸生产工艺,其特征在于:所述饱和一元脂肪酸为甲酸或乙酸。
4.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸生产工艺,其特征在于:所述ε-癸内酯和饱和一元脂肪酸的摩尔比为1:1.1~10。
5.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸生产工艺,其特征在于:所述开环反应的反应时间为1~2h,反应温度为25~145℃。
6.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸生产工艺,其特征在于:所述步骤(1)中,还包括,开环反应结束后,减压蒸馏除去过量的饱和一元脂肪酸,获得5-癸烯酸酯。
7.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸生产工艺,其特征在于:以重量计,所述脱除反应酸性条件中酸的用量是所述5-癸烯酸酯的5%~10%。
8.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸生产工艺,其特征在于:所述脱除反应酸性条件包含草酸或对甲苯磺酸。
9.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸生产工艺,其特征在于:所述脱除反应的反应时间为1~6h,反应温度为80~200℃。
10.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸生产工艺,其特征在于:所述步骤(2)还包括,脱除反应结束后再经过冷却、洗料、萃取和减压蒸馏后,获得5(6)-癸烯酸。
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