CN110590550A - 一种异戊酸烯丙酯的合成方法 - Google Patents

一种异戊酸烯丙酯的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种异戊酸烯丙酯的合成方法，合成步骤如下：（1）将异戊酸、氢氧化钠以及水混合，在70℃～80℃下搅拌反应2~4h后，常压蒸馏去除50%～55%的水，加入甲苯，蒸馏，将体系中的水脱尽，得异戊酸钠的甲苯悬浮液；（2）在步骤（1）中得到的异戊酸钠的甲苯悬浮液中加入氯丙烯以及相转移催化剂，回流反应6～8h，用水洗涤反应液1～3次，得异戊酸烯丙酯粗品；（3）将异戊酸烯丙酯粗品蒸馏回收氯丙烯及甲苯后，减压精馏得异戊酸烯丙酯成品。本发明以异戊酸、氢氧化钠、氯丙烯为主要原料合成异戊酸烯丙酯，不使用强酸，对设备无腐蚀，产生的废水量小易处理，使用氯丙烯代替剧毒化学品烯丙醇，减少对人体及环境的危害，生产更安全环保。

Description

一种异戊酸烯丙酯的合成方法
技术领域
本发明属于精细化工技术领域，涉及一种香料的合成，具体涉及一种异戊酸烯丙酯的合成方法。
背景技术
异戊酸烯丙酯，外观为无色至淡黄色液体，呈发酵和苹果似水果香气，具有菠萝和樱桃气息。分子式为C8H14O2，分子量为142.2，常压沸点155℃。不溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿等有机溶剂及香料物质。主要用于调配苹果、樱桃、菠萝、草莓等水果型食用香精以及皂用、洗涤剂、香水、膏霜类等日用香精。
异戊酸烯丙酯的传统生产工艺是由异戊酸和烯丙醇在强酸催化下直接酯化而成。该工艺的主要缺点有：①强酸对设备的腐蚀严重；②工艺产生的废水量大，烯丙醇又能与水混溶，处理难度大，污染严重；③烯丙醇属剧毒化学品，有强烈的刺激性和全身毒性，对人身及环境危害大；④产品收率不太高，一般为90%左右。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种异戊酸烯丙酯的合成方法，该方法以异戊酸、氢氧化钠、氯丙烯为主要原料合成异戊酸烯丙酯，不使用强酸，对设备无腐蚀，产生的废水量小，且易处理，使用氯丙烯代替剧毒化学品烯丙醇，减少对人体及环境的危害，生产更安全环保，本发明使用相转移催化剂，显著提高了收率。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种异戊酸烯丙酯的合成方法，合成步骤如下：
（1）将异戊酸、氢氧化钠以及水混合，在70℃～80℃下搅拌反应2~4h后，常压蒸馏去除50%～55%的水，加入甲苯，蒸馏，将体系中的水脱尽，得异戊酸钠的甲苯悬浮液；
（2）在步骤（1）中得到的异戊酸钠的甲苯悬浮液中加入氯丙烯以及相转移催化剂，回流反应6～8h，用水洗涤反应液1～3次，得异戊酸烯丙酯粗品；
（3）将异戊酸烯丙酯粗品蒸馏回收氯丙烯及甲苯后，减压精馏得异戊酸烯丙酯成品。
本发明的进一步改进方案为：
所述异戊酸、氢氧化钠、氯丙烯以及相转移催化剂的摩尔比为1:1~1.4:1.5~2:0.04~0.06。
所述相转移催化剂为季铵盐类催化剂。
优选的，所述相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵、苄基三乙基溴化铵或四丁基溴化铵中的一种或两种以上混合。
所述异戊酸与甲苯的质量比为1:5.8~6.2，所述氢氧化钠与水的质量比为1:3~5。
所述步骤（1）蒸馏回收的水回用至步骤（2）中第一次反应液的洗涤。
所述步骤（3）中蒸馏回收的氯丙烯及甲苯可重复套用。
本发明的有益效果为：
本发明以异戊酸、氢氧化钠、氯丙烯为主要原料合成异戊酸烯丙酯，不使用强酸，对设备无腐蚀，产生的废水量小，且易处理。
本发明使用氯丙烯代替剧毒化学品烯丙醇，降低了对人身及环境的危害，工艺更安全。
本发明的合成过程中，体系中的水通过回收回用，大大减少了废水量，工艺更环保。
本发明采用相转移催化剂，提高了反应的选择性和转化率，产品收率可达95%左右；不使用强酸催化剂，对设备无严重腐蚀。
具体实施方式
实施例1
在烧瓶中投入异戊酸102g(1mol)、氢氧化钠48g(1.2mol)、水192g，搅拌升温，控温70℃～ 80℃反应3小时，先常压脱去100g水，再投入甲苯600g，用甲苯将水脱尽，得异戊酸钠的甲苯悬浮液。
在上述异戊酸钠的甲苯悬浮液中投入氯丙烯114.75g(1.5mol)及苄基三乙基氯化铵5.1g，升温回流反应6-8小时，通过气象色谱监测，反应液中当氯丙烯含量基本不变，结束反应。用步骤（1）脱出的水溶解洗去反应液中的催化剂和反应产生的氯化钠，再用纯水洗涤一次，得含氯丙烯和甲苯的异戊酸烯丙酯粗品。
上述粗品经回收氯丙烯及甲苯后，减压精馏得异戊酸烯丙酯成品。产品有效量134.5g，收率94.72%。
实施例2
在烧瓶中投入异戊酸102g(1mol)、氢氧化钠48g(1.2mol)、水192g，搅拌升温，控温70℃～ 80℃反应3小时，先常压脱去96g水，再投入甲苯600g（含实施例1回收甲苯400g），用甲苯将水脱尽，得异戊酸钠的甲苯悬浮液。
在上述异戊酸钠的甲苯悬浮液中投入氯丙烯133.88g(含实施例1回收氯丙烯88g，11.75mol)及苄基三乙基溴化铵5.1g，升温回流反应6-8小时，通过气象色谱监测，反应液中当氯丙烯含量基本不变，结束反应。用步骤（1）脱出的水溶解洗去反应液中的催化剂和反应产生的氯化钠，再用纯水洗涤一次，得含氯丙烯和甲苯的异戊酸烯丙酯粗品。
上述粗品经回收氯丙烯及甲苯后，减压精馏得异戊酸烯丙酯成品。产品有效量135g，收率95.07%。
实施例3
在烧瓶中投入异戊酸102g(1mol)、氢氧化钠48g(1.2mol)、水192g，搅拌升温，控温70℃～ 80℃反应3小时，先常压脱去106g水，再投入甲苯600g（含实施例2回收甲苯400g），用甲苯将水脱尽，得异戊酸钠的甲苯悬浮液。
在上述异戊酸钠的甲苯悬浮液中投入氯丙烯153g(含实施例2回收氯丙烯60g，2mol)及四丁基溴化铵5.1g，升温回流反应6-8小时，通过气象色谱监测，反应液中当氯丙烯含量基本不变，结束反应。用步骤（1）脱出的水溶解洗去反应液中的催化剂和反应产生的氯化钠，再用纯水洗涤一次，得含氯丙烯和甲苯的异戊酸烯丙酯粗品。
上述粗品经回收氯丙烯及甲苯后，减压精馏得异戊酸烯丙酯成品。产品有效量135.5g，收率95.42%。

Claims (7)

1.一种异戊酸烯丙酯的合成方法，其特征在于，合成步骤如下：
（1）将异戊酸、氢氧化钠以及水混合，在70℃～80℃下搅拌反应2~4h后，常压蒸馏去除50%～55%的水，加入甲苯，蒸馏，将体系中的水脱尽，得异戊酸钠的甲苯悬浮液；
（2）在步骤（1）中得到的异戊酸钠的甲苯悬浮液中加入氯丙烯以及相转移催化剂，回流反应6～8h，用水洗涤反应液1～3次，得异戊酸烯丙酯粗品；
（3）将异戊酸烯丙酯粗品蒸馏回收氯丙烯及甲苯后，减压精馏得异戊酸烯丙酯成品。
2.根据权利要求1所述的一种异戊酸烯丙酯的合成方法，其特征在于：所述异戊酸、氢氧化钠、氯丙烯以及相转移催化剂的摩尔比为1:1~1.4:1.5~2:0.04~0.06。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的一种异戊酸烯丙酯的合成方法，其特征在于：所述相转移催化剂为季铵盐类催化剂。
4.根据权利要求3所述的一种异戊酸烯丙酯的合成方法，其特征在于：所述相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵、苄基三乙基溴化铵或四丁基溴化铵中的一种或两种以上混合。
5.根据权利要求1所述的一种异戊酸烯丙酯的合成方法，其特征在于：所述异戊酸与甲苯的质量比为1:5.8~6.2，所述氢氧化钠与水的质量比为1:3~5。
6.根据权利要求1所述的一种异戊酸烯丙酯的合成方法，其特征在于：所述步骤（1）蒸馏回收的水回用至步骤（2）中第一次反应液的洗涤。
7.根据权利要求1所述的一种异戊酸烯丙酯的合成方法，其特征在于：所述步骤（3）中蒸馏回收的氯丙烯及甲苯可重复套用。
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