CN1562934A - 乙醛催化合成乙偶姻方法 - Google Patents
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Abstract
乙醛催化合成乙偶姻方法属于乙偶姻制备技术领域。提供了一种制备乙偶姻的新方法。该方法无需任何溶剂,以乙醛为原料,在噻唑盐的催化下,直接实现了乙偶姻的合成。本发明所达到的有益效果是,副产物少,产物纯度高,经简单蒸馏所得乙偶姻纯度98.7%,反应选择性99%。适用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精。
Description
技术领域
本发明属于乙偶姻制备技术领域,涉及到一种乙醛催化合成乙偶姻方法。
背景技术
乙偶姻又名醋嗡、甲基乙酰甲醇、3-羟基-2-丁酮,具有令人愉快的奶油香气。被广泛用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品(GB/T 14156-93)。乙偶姻天然存在于奶油、可可、葡萄酒和草莓中,是酒类调香中一个极其重要的品种,但含量少,目前使用的均为合成品。由于应用范围极其广泛,用量大,有关乙偶姻的合成研究多见报道。在已有的方法中,比较重要的有乙酰乳酸脱羧法、2,3-丁二酮选择还原法和乙醛催化偶联法。但上述前两种方法均有成本高,产物难以纯化等缺点,限制了大量生产;方法三则符合了当代绿色化学研究和开发的新兴潮流,以“原子经济性”为原则,实现了一步法合成乙偶姻,但在已有的文献中,首推Breslow(J.Am.Chem.Soc.80,3719(1959))用噻唑类鎓盐作催化剂,合成偶姻类化合物,但其催化剂摩尔用量为反应原料的5-20%(摩尔比),从而限制了噻唑类鎓盐的使用;Ebel,et al.(U.S.Pat.5,831,097,1998)报道用三唑类鎓盐作催化剂合成偶姻类产物,但其催化剂制备较复杂,增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低、产物纯化容易、催化剂制备较简单、生产成本低的乙醛催化合成乙偶姻方法。
本发明的技术解决方案是,在噻唑盐的催化下,以乙醛为原料,直接合成乙偶姻,投入反应的原料乙醛与催化剂噻唑盐的质量比为10∶1到1000∶1,反应温度是60-160℃,反应时间是0.5-6小时,在噻唑盐分子式如下:
乙醛在噻唑盐的催化下,合成了乙偶姻;噻唑盐催化剂分子结构式中R1为1-30个碳原子的烷基、芳基、芳烷基或杂环烷基,R2为氢、氯、腈基、烷氧基、氨基或1-30个碳原子的烷基、芳基、芳烷基,R3为1-20个碳原子的烷基、芳基、芳烷基、杂环芳基,或它们带有羟基基团的烷基、芳基、芳烷基、杂环基,X-为Cl-、Br-、I-、ClO4 -、BF4 -、NO3 -。
投入反应的原料乙醛与催化剂噻唑盐的质量比为100∶1到500∶1。
反应温度是100-150℃。
乙醛以液相进入反应装置。
以乙醛为原料,用噻唑类鎓盐作催化剂一步法实现了乙偶姻的制备。由于反应在无任何溶剂下进行,从而大大简化了生产过程,并从生产源头上消除了污染。噻唑盐催化剂分子结构式中R1为1-30个碳原子的烷基、芳基、芳烷基或杂环烷基,一般为烷基、芳烷基;R2为氢、氯、腈基、烷氧基、氨基或1-30个碳原子的烷基、芳基、芳烷基,一般选择氨基、芳基、芳烷基;R3为1-20个碳原子的烷基、芳基、芳烷基、杂环芳基,或它们带有羟基基团的烷基、芳基、芳烷基、杂环烷基,一般选择带有羟基基团的烷基、芳基、芳烷基、杂环烷基;X-为保持噻唑盐电中性的负电荷,一般为卤素离子,如氟、氯、溴、碘、硝酸根、高氯酸根、氟硼酸根离子等。本发明所述反应温度60-160℃,最好在100-150℃;投入反应器的乙醛以液相进入反应装置;反应原料乙醛与催化剂用量的质量比为10∶1-1000∶1,最好为100∶1-500∶1;本反应所需时间通常在0.5-6小时完成;本发明所使用催化剂皆可由传统制备方式获得。
本发明所达到的有益效果是,副产物少,产物纯度高,经简单蒸馏所得乙偶姻纯度98.7%,反应选择性99%。
具体实施方式
下面结合技术方案对本发明作进一步的说明。
实施例1
乙醛700克和7克((1wt%)5-苄基-4-(N-甲基-N-苯胺基)-3-辛基-1,3-噻唑氯盐加入到两升高压釜中,开启搅拌并升温,控制反应温度在100℃,反应时间5小时。反应结束后气相色谱分析,乙醛转化率85%,产品选择性94%。
实施例2
乙醛700克和7克((1wt%)5-苄基-4-(N-甲基-N-苯胺基)-3-辛基-1,3-噻唑氯盐加入到两升高压釜中,开启搅拌并升温,控制反应温度在120℃,反应时间3小时。反应结束后气相色谱分析,乙醛转化率93%,产品选择性97%。
实施例3
乙醛700克和7克((1wt%)5-苄基-4-(N-甲基-N-苯胺基)-3-辛基-1,3-噻唑氯盐加入到两升高压釜中,开启搅拌并升温,控制反应温度在140℃,反应时间0.5小时。反应结束后气相色谱分析,乙醛转化率98%,产品选择性99%。
实施例4
乙醛700克和3.5克(0.5wt%)5-乙基-4-氨基-3-十六烷基-1,3-噻唑溴盐加入到两升高压釜中,开启搅拌并升温,控制反应温度在120℃,反应时间3小时。反应结束后气相色谱分析,乙醛转化率96%,产品选择性97%。
Claims (5)
1.乙醛催化合成乙偶姻方法,其特征在于,在噻唑盐的催化下,以乙醛为原料,直接合成乙偶姻,投入反应的原料乙醛与催化剂噻唑盐的质量比为10∶1到1000∶1,反应温度是60-160℃,反应时间是0.5-6小时,
在噻唑盐分子式如下:
2.根据权利要求1所述的乙醛催化合成乙偶姻方法,其特征在于,乙醛在噻唑盐的催化下,合成了乙偶姻;噻唑盐催化剂分子结构式中R1为1-30个碳原子的烷基、芳基、芳烷基或杂环烷基,R2为氢、氯、腈基、烷氧基、氨基或1-30个碳原子的烷基、芳基、芳烷基,R3为1-20个碳原子的烷基、芳基、芳烷基、杂环芳基,或它们带有羟基基团的烷基、芳基、芳烷基、杂环基,X-为Cl-、Br-、I-、ClO4 -、BF4 -、NO3 -。
3.根据权利要求1或2所述的乙醛催化合成乙偶姻方法,其特征在于,投入反应的原料乙醛与催化剂噻唑盐的质量比为100∶1到500∶1。
4.根据权利要求1或2所述的乙醛催化合成乙偶姻方法,其特征在于,反应温度是100-150℃。
5.根据权利要求1或2所述的乙醛催化合成乙偶姻方法,其特征在于,乙醛以液相进入反应装置。
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