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甜瓜醛前體α,β環(huán)氧酸合成及提純方法與流程

文檔序號(hào):11930722閱讀:1225來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及香料生產(chǎn)領(lǐng)域,具體涉及一種甜瓜醛前體α,β環(huán)氧酸合成及提純方法。



背景技術(shù):

甜瓜醛具有強(qiáng)烈的新鮮的甜瓜似的水果香氣,廣泛應(yīng)用于配置飲料和糖果等食用香精配方中。主要由甲基庚烯酮和氯乙酸乙酯按Darzens反應(yīng)制得,現(xiàn)有技術(shù)中,一般先以乙醇鈉為縮合劑使二者縮合成為環(huán)氧酸酯,生成的酯經(jīng)皂化、酸化成為相應(yīng)的環(huán)氧酸中間階段,再在酸性條件下加熱脫羧重排合成甜瓜醛。

陳志榮在《一種2,6二甲基-5-庚烯醛的合成方法》中報(bào)道,以6-甲基-5-庚烯酮和異丙醇鋁為原料,經(jīng)過(guò)還原、水解、鹵化、格式、水解、蒸餾得到甜瓜醛。由于在反應(yīng)過(guò)程采用了格式和鹵化反應(yīng),同時(shí)上述反應(yīng)的步驟長(zhǎng),在工業(yè)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中對(duì)于設(shè)備和操作要求較高。

倪偉中在《反應(yīng)精餾制備甜瓜醛》一文中報(bào)道,以甲基庚烯酮和氯乙酸甲酯為原料經(jīng)縮合、水解、酸化、脫羧制備甜瓜醛??偸章蕿?6%。在此文獻(xiàn)中采用反應(yīng)精餾的方法合成甜瓜醛。由于反應(yīng)精餾的時(shí)間長(zhǎng),酸化產(chǎn)物在高溫下容易產(chǎn)生聚合。

針對(duì)上述問(wèn)題,本申請(qǐng)?zhí)岢霾捎眉谆┩吐纫宜峒柞樵?,?jīng)縮合、水解、脫羧制備甜瓜醛。縮合部分已經(jīng)在《甜瓜醛前體-α,β環(huán)氧酸酯合成》(CN 104447634 A)中進(jìn)行了闡述。本專利主要涉及甜瓜醛水解提純工序。甜瓜醛的水解原料α,β環(huán)氧酸酯,具有環(huán)氧基團(tuán),在加熱的過(guò)程中不穩(wěn)定,長(zhǎng)時(shí)間的加熱分餾提純?cè)斐善浞纸?,大回流比進(jìn)行分餾造成成本上升。上述的原料經(jīng)過(guò)水解、脫羧工序后,甜瓜醛的含量很難達(dá)到產(chǎn)品的要求。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種甜瓜醛前體α,β環(huán)氧酸合成及提純方法,可以量產(chǎn)工藝制備甜瓜醛前體,原料易得,工藝簡(jiǎn)單,所得產(chǎn)品中甜瓜醛前體α,β環(huán)氧酸含量高。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的甜瓜醛前體α,β環(huán)氧酸合成及提純方法,包括以下步驟:

A、取甜瓜醛前體α,β環(huán)氧酸酯加入到水解反應(yīng)釜內(nèi);

B、開(kāi)啟攪拌裝置,同時(shí)向水解反應(yīng)釜內(nèi)加入氫氧化鈉溶液;氫氧化鈉溶液添加結(jié)束后繼續(xù)攪拌30min;本步驟中,釜溫控制在0~40℃;本步驟中,氫氧化鈉溶液的濃度為4%~25%;

C、向上述的水解反應(yīng)釜加入萃取劑環(huán)己烷并充分?jǐn)嚢?0min,靜置分層;本步驟中,萃取劑環(huán)己烷的用量為水解原料α,β環(huán)氧酸酯重量的0.5~3倍;

D、分出上油層回收催化劑環(huán)己烷;下水層采用磷酸進(jìn)行酸化,酸化時(shí)控制釜溫在0~30℃,當(dāng)酸化體系的pH值為1~5時(shí),靜置分層;得到含有α,β環(huán)氧酸的油層;本步驟中,酸化時(shí)間控制在1~6小時(shí)。

所述的步驟A、B中,α,β環(huán)氧酸酯與氫氧化鈉的摩爾量比為1:1~3。

優(yōu)選的,步驟A中所述的α,β環(huán)氧酸酯通過(guò)甲基庚烯酮和氯乙酸甲酯在甲醇鈉縮合劑下進(jìn)行縮合反應(yīng)分餾制得,其含量在70%~95%之間,最佳為85%~90%。

優(yōu)選的,所述的步驟A、B中,α,β環(huán)氧酸酯與氫氧化鈉的摩爾量比為1:1~1.5。

優(yōu)選的,所述的步驟B中,氫氧化鈉溶液的濃度為10%~15%。所述的步驟B中,水解的溫度控制在5~15℃。所述的步驟B中,氫氧化鈉溶液的添加時(shí)間為1.5~2.5小時(shí)。

作為可選工藝,所述的步驟B中,氫氧化鈉溶液的添加步驟為:先向水解反應(yīng)釜內(nèi)加入自來(lái)水,再加入固體氫氧化鈉。便于在低溫環(huán)境下,利用其水溶放熱調(diào)節(jié)釜溫。

優(yōu)選的,所述的萃取劑環(huán)己烷的用量為水解原料α,β環(huán)氧酸酯重量的1~1.5倍。

優(yōu)選的,所述的步驟D中,酸化后的反應(yīng)體系pH值為3~5時(shí)停止加入磷酸并靜置分層;所述的步驟D中,酸化的溫度控制在5~15℃;酸化時(shí)間控制在2~4小時(shí)。

本發(fā)明提出在甜瓜醛水解環(huán)節(jié)采用環(huán)己烷萃取產(chǎn)物中的有機(jī)相。α,β環(huán)氧酸酯采用氫氧化鈉溶液水解后形成鹽溶解在水層中,萃取結(jié)束后,采用磷酸將其萃取后的水層進(jìn)行酸化;經(jīng)檢測(cè),酸化后的油層α,β環(huán)氧酸含量可達(dá)90%。采用此方法制備甜瓜醛甜瓜醛前體α,β環(huán)氧酸,原料易得,工藝簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。油層經(jīng)過(guò)水洗后脫羧即可得到甜瓜醛,其含量可達(dá)到92%。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

A、取92%甜瓜醛前體α,β環(huán)氧酸酯500g(2.32mol),加入到水解反應(yīng)釜內(nèi);本步驟中,應(yīng)將釜溫控制在7℃。

B、配置10%氫氧化鈉溶液1020.8g(2.55mol)。開(kāi)啟攪拌的同時(shí)將氫氧化鈉溶液滴加到水解反應(yīng)釜內(nèi),滴加時(shí)間1.5小時(shí);本步驟中,釜溫控制在10℃;滴加結(jié)束后繼續(xù)攪拌30min。

C、向上述的水解反應(yīng)釜加入500g環(huán)己烷并充分?jǐn)嚢?0min、靜置分層。

D、分出上油層回收催化劑環(huán)己烷;下水層采用磷酸進(jìn)行酸化,酸化時(shí)控制釜溫在10℃,當(dāng)酸化體系的pH值為3時(shí),靜置分層;得油層450g,經(jīng)檢測(cè),油層內(nèi)α,β環(huán)氧酸含量90%,選擇性達(dá)到93%。

酸化后的油層經(jīng)過(guò)水洗后脫羧得到甜瓜醛。

實(shí)施例二

A、取92%甜瓜醛前體α,β環(huán)氧酸酯500g(2.32mol),加入到水解反應(yīng)釜內(nèi)。

B、向上述水解反應(yīng)釜內(nèi)加入自來(lái)水910g。將釜控制在10℃;開(kāi)啟攪拌裝置,采用固體投料機(jī)向上述反應(yīng)釜加入固體氫氧化鈉124g(3.016mol),加入時(shí)間2小時(shí);加入結(jié)束后繼續(xù)攪拌30min。本實(shí)施例中,氫氧化鈉溶液在水解反應(yīng)釜內(nèi)完成配制。

C、向上述的水解反應(yīng)釜加入500g環(huán)己烷并充分?jǐn)嚢?0min、靜置分層。

D、分出上油層,并回收催化劑環(huán)己烷;下水層采用磷酸進(jìn)行酸化,酸化時(shí)控制釜溫在10℃,當(dāng)酸化體系的pH值為3時(shí),靜置分層;得油層450g,經(jīng)檢測(cè),油層內(nèi)α,β環(huán)氧酸含量87%,選擇性達(dá)到91%。

酸化后的油層經(jīng)過(guò)水洗后脫羧即可得到甜瓜醛。

本發(fā)明所采用的方法,在甜瓜醛水解環(huán)節(jié)采用環(huán)己烷萃取產(chǎn)物中的有機(jī)相。α,β環(huán)氧酸酯采用氫氧化鈉溶液水解后形成鹽溶解在水層中,萃取結(jié)束后,采用磷酸將其萃取后的水層進(jìn)行酸化;酸化后的油層經(jīng)過(guò)水洗后脫羧即可得到甜瓜醛,其含量可達(dá)到92%。采用此方法制備甜瓜醛前體α,β環(huán)氧酸,原料易得,工藝簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

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