CN117756755A - 一种高纯度麦芽酚中间体糠基醇的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高纯度麦芽酚中间体糠基醇的制备方法，属于食用香料制备技术领域。所述方法包括以下步骤：(1)将环戊基甲醚投入格氏反应釜中，加入镁屑并通烷烃气体，打开搅拌器，得到格氏试剂；(2)将步骤(1)得到的格氏试剂，转移至加成釜中滴加糠醛，反应结束转移至水解釜中进行水解，得到水解中间体；(3)将步骤(2)中得到的水解釜中间体经过精馏塔和减蒸釜，对有机溶剂进行蒸馏，得到中间体糠基醇溶液。该方法操作步骤简单，解决了现有格氏反应尾气超标、成本较高的问题，是一种具有绿色环保的有机溶剂、成本优势的生产工艺。
Description
技术领域
本发明属于食用香料制备技术领域，具体涉及一种高纯度麦芽酚中间体糠基醇的制备方法。
背景技术
麦芽酚具有焦奶油硬糖的特殊香味，是食品饮料的良好增香剂和低度甜味剂；能广泛用于食用香精调制剂、食品、饮料、酿酒等产品的香味和甜味的增效剂、矫味剂。从近几年的市场发展来看，麦芽酚的应用领域在不断拓宽，用量也在不断加大，出口量也呈上升势头。但目前的工艺产品转化率低，而一味扩大规模来提高产能成本太高，所以本产品在产能、制造成本无竞争优势。
目前工业上获取高纯度麦芽酚中间体糠基醇的制备方法式采用甲苯与四氢呋喃按照比例3.0:1作为有机溶剂镁与氯甲烷在引发剂的作用下进行格氏反应，具体反应过程如下：
但是在反应过程中存在以下问题：
1、四氢呋喃易融水且沸点低易于酸反应(65℃)，易挥发，回收利用工艺复杂且不易完全利用。
2、四氢呋喃在格氏反应结束后的尾气不易于处理造成排口超标排放，对环境造成影响。
3、在后期回收阶段需要使用萃取剂三氯甲烷进行回收利用，工艺处理步骤繁琐且成本较高。
在先专利CN112480042A中公开了一种麦芽酚格氏工段水解反应制备糠基醇的方法，包括以下步骤：(1)将水注入格氏水解高位槽；(2)将水滴加在加成试剂中进行水解反应，滴加速度为150L/h，反应时间为3h，反应过程中控制反应温度为0-30℃；(3)水解反应得到糠基醇溶液；(4)将整个麦芽酚格氏工段所有尾气汇合经过吸收塔进行回收，吸收塔内采用水作为溶剂，吸收塔的洗塔水返回步骤(1)中作为水解用水注入格氏水解高位槽，循环使用。该方法节约生产成本，减少环境污染，提高格氏水解工段转化率。但是该申请得到的糠基醇纯度较低，不能更好地满足需求。
因此，需要开发一种产品得率高，副产物含量低的糠基醇的制备方法。
发明内容
基于现有技术存在的不足，发明人通过大量的分析试验，加大技改投资，对设备、工艺进行改革，进行了技术攻关和实践，提供了一种高纯度麦芽酚中间体糠基醇的制备方法，该方法操作步骤简单，解决了现有格氏反应尾气超标、成本较高的问题，是一种具有绿色环保的有机溶剂、成本优势的生产工艺。
为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：
本发明提供了一种制备高纯度麦芽酚中间体糠基醇的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将环戊基甲醚投入格氏反应釜中，加入镁屑并通烷烃气体，控制反应温度≤100℃，打开搅拌器，反应3-6h，得到格氏试剂；
(2)将步骤(1)得到的格氏试剂，转移至加成釜中滴加糠醛，控制反应温度为10-40℃，反应结束转移至水解釜中进行水解，得到水解中间体；
(3)将步骤(2)中得到的水解釜中间体经过精馏塔和减蒸釜，对有机溶剂进行蒸馏，控制蒸馏温度在110-125℃，得到中间体糠基醇溶液
在一些优选实施方案中，上述步骤(1)中所述的烷烃气体为氯甲烷或氯乙烷中的一种；优选地，所述的烷烃气体为氯甲烷。
在一些优选实施方案中，上述步骤(1)和步骤(2)中所述的镁屑、烷烃气体和糠醛的摩尔比为1：2.0-2.5：2.8-3.2；
优选地，所述的镁屑、烷烃气体和糠醛的摩尔比为1：2.2：3.1。
在一些优选实施方案中，所述环戊基甲醚和镁屑摩尔比为16-19：1；
优选地，所述环戊基甲醚和镁屑摩尔比为17.5：1。
在一些优选实施方案中，上述步骤(2)中所述的水解釜中添加水解剂；所述的所述的水解剂为纯净水。
上述步骤(2)中所述的水解温度为20-40℃。
上述步骤(3)的产物中还包括回收溶液，所述的回收溶液为环戊基甲醚溶液，将环戊基甲醚溶液与水进行分层处理，对环戊基甲醚进行回收，回收后的环戊基甲醚不经干燥处理，可直接套用下批次反应。。
上述步骤(3)中所述的中间体糠基醇溶液为淡黄色透明液体，纯度＞97％。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
1、本发明提供的方法反应条件温和、操作步骤少，不采用甲苯作溶剂，避免氯化过程中产生致癌物氯苄。
2、因绿色溶剂环戊基甲醚沸点高于THF，更容易冷凝，溶剂回收损失率更小，降低了生产成本。
3、解决了麦芽酚格氏工段尾气不易于处理造成排口超标排放问题。
4、提高了中间体糠基醇质量，有利于提高后续氯化反应收率。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。此处说明若涉及到具体实例时仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1一种制备高纯度麦芽酚中间体糠基醇的方法
(1)将1750KG环戊基甲醚投入格氏反应釜中，加入100KG镁屑并通入220KG的氯甲烷气体，控制反应温度110℃，打开搅拌器，反应6h，得到格氏试剂；
(2)将步骤(1)得到的格氏试剂，转移至加成釜中滴加310KG糠醛，控制反应温度为20℃，反应结束转移至水解釜中进行水解，得到水解中间体；
(3)水解釜中间体中有机溶剂经过精馏塔和减蒸釜蒸馏，控制蒸馏温度在110℃，得到中间体糠基醇溶液和回收溶液，回收溶液分离后备用。
现场称重中间体糠基醇溶液408KG，化验室使用色谱检测(归一法)纯度97.1％。
实施例2一种制备高纯度麦芽酚中间体糠基醇的方法
所述方法包括以下步骤：
(1)将1750KG环戊基甲醚投入格氏反应釜中，加入100KG镁屑并通入220KG的氯甲烷气体，控制反应温度120℃，打开搅拌器，反应3h，得到格氏试剂；
(2)将步骤(1)得到的格氏试剂，转移至加成釜中滴加310KG糠醛，控制反应温度为40℃，反应结束转移至水解釜中进行水解，得到水解中间体；
(3)水解釜中间体中有机溶剂经过精馏塔和减蒸釜蒸馏，控制蒸馏温度在125℃，得到中间体糠基醇溶液和回收溶液，回收溶液分离后备用。
现场称重中间体糠基醇溶液403KG，化验室使用色谱检测(归一法)纯度97.3％。
实施例3一种制备高纯度麦芽酚中间体糠基醇的方法
所述方法包括以下步骤：
(1)将1600KG环戊基甲醚投入格氏反应釜中，加入100KG镁屑并通入200KG的氯甲烷气体，控制反应温度120℃，打开搅拌器，反应3h，得到格氏试剂；
(2)将步骤(1)得到的格氏试剂，转移至加成釜中滴加280KG糠醛，控制反应温度为40℃，反应结束转移至水解釜中进行水解，得到水解中间体；
(3)水解釜中间体中有机溶剂经过精馏塔和减蒸釜蒸馏，控制蒸馏温度在125℃，得到中间体糠基醇溶液和回收溶液，回收溶液分离后备用。
现场称重中间体糠基醇溶液398KG，化验室使用色谱检测(归一法)纯度97.1％。
实施例4一种制备高纯度麦芽酚中间体糠基醇的方法
所述方法包括以下步骤：
(1)将1900KG环戊基甲醚投入格氏反应釜中，加入100KG镁屑并通入250KG的氯甲烷气体，控制反应温度120℃，打开搅拌器，反应3h，得到格氏试剂；
(2)将步骤(1)得到的格氏试剂，转移至加成釜中滴加320KG糠醛，控制反应温度为40℃，反应结束转移至水解釜中进行水解，得到水解中间体；
(3)水解釜中间体中有机溶剂经过精馏塔和减蒸釜蒸馏，控制蒸馏温度在125℃，得到中间体糠基醇溶液和回收溶液，回收溶液分离后备用。
现场称重中间体糠基醇溶液404KG，纯度化验室使用色谱检测(归一法)96.8％。
对比例1现有麦芽酚中间体糠基醇的方法
所述方法包括以下步骤：
(1)将1900KG甲苯、四氢呋喃按3.0:1混溶剂投入格氏反应釜中，加入100KG镁屑并通入220KG的氯甲烷气体，控制反应温度110℃，打开搅拌器，反应6h，得到格氏试剂；
(2)将步骤(1)得到的格氏试剂，转移至加成釜中滴加310KG糠醛，控制反应温度为20℃，反应结束转移至水解釜中进行水解，得到水解中间体；
(3)水解釜中间体中有机溶剂经过精馏塔和减蒸釜蒸馏，控制蒸馏温度在110℃，得到中间体糠基醇溶液和回收溶液，回收溶液分离后备用。
现场称重中间体糠基醇溶液389KG，化验室使用色谱检测(归一法)纯度92.8％。
从对比可以看出，从得率和纯度方面使用环戊基甲醚做为溶剂明显优于甲苯、四氢呋喃混溶剂。
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种制备高纯度麦芽酚中间体糠基醇的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)将环戊基甲醚投入格氏反应釜中，加入镁屑并通烷烃气体，控制反应温度≤100℃，打开搅拌器，反应3-6h，得到格氏试剂；
(2)将步骤(1)得到的格氏试剂，转移至加成釜中滴加糠醛，控制反应温度为10-40℃，反应结束转移至水解釜中进行水解，得到水解中间体；
(3)将步骤(2)中得到的水解釜中间体经过精馏塔和减蒸釜，对有机溶剂进行蒸馏，控制蒸馏温度在110-125℃，得到中间体糠基醇溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的烷烃气体为氯甲烷或氯乙烷中的一种。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的烷烃气体为氯甲烷。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)中所述的镁屑、烷烃气体和糠醛的摩尔比为1：2.0-2.5：2.8-3.2。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)中所述的镁屑、烷烃气体和糠醛的摩尔比为1：2.2：3.1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述环戊基甲醚和镁屑摩尔比为16-19：1。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述环戊基甲醚和镁屑摩尔比为17.5：1。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：述步骤(2)中所述的水解釜中添加于水解剂，所述的水解剂为纯净水。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的水解温度为20-40℃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)的产物中还包括回收溶液，所述的回收溶液为环戊基甲醚溶液，将环戊基甲醚溶液与水进行分层处理，对环戊基甲醚进行回收，回收后的环戊基甲醚不经干燥处理，可直接套用下批次反应。
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