4-乙基愈创木酚的合成方法 【技术领域】
本发明涉及有机化工领域,具体地说涉及4-乙基愈创木酚的合成方法。
背景技术
4-乙基愈创木酚是允许使用的食用香料,香气味浓郁长久,被广泛用于食品、饮料、调味品、酒类的加香、烘烤食品及果制品的加香与增香。
其合成方法主要有下列几条路线:
1.以阿魏酸为原料,经加热脱羧后,收集230~240℃馏分,制得4-乙烯基愈创木酚,然后用PtO2催化加氢,得到4-乙基愈创木酚。该方法反应收率低,副产品多,且催化剂PtO2价格昂贵。
反应方程式如下:
2.日本横冢林用愈创木酚为基础原料,经酰化、还原合成4-乙基愈创木酚。即将愈创木酚溶于吡啶中,加乙酰氯酰化,制得乙酰愈创木酚后,加入无水AlCl3及溶剂CS2制得乙酰香草,再用Zn-Hg齐还原成4-乙基愈创木酚。此方法原料易得,条件不苛刻,但反应步骤多,收率很低,仅有21.5%。
反应方程式如下:
3.日本专利JP5262230介绍了一种4-乙基愈创木酚的制造方法,它是以磷酸和硫酸为催化剂,愈创木酚在加热,加压条件下,直接和乙烯反应,得到4-乙基愈创木酚。愈创木酚转化率为24.9%,选择性为51.6%。该方法一步合成得到目的产物,工艺路径短,有利于节约原料,降低成本。但由于磷酸和硫酸对设备的腐蚀严重,副反应多,后处理工艺复杂,同时产生大量废液污染环境。
反应方程式如下:
【发明内容】
本发明的目的是提供一种收率高、成本低、后处理简单的的合成4-乙基愈创木酚的方法。
本发明是这样实现的,这种4-乙基愈创木酚的合成方法,是以固体酸为催化剂,在加热、加酸条件下,由愈创木酚和乙烯反应制得4-乙基愈创木酚,反应温度为30~200℃,反应压力为20~100kg/cm3,催化剂的用量为愈创木酚重量的1~10%重量百分数,反应产物经提取精馏后得产品。
本发明的固体酸催化剂为酸性离子交换树脂、固体超强酸、固载酸、沸石分子筛、改性沸石中任选一种。
本发明中的固体超强酸是SO42-/MxOy型或WO3/ZrO2型,其中M是金属元素钛、锆、铁、镧、铝,x、y是正整数。所述的固载酸包括载体和吸附于载体上的液体酸,载体为硅藻土、硅胶、活性白土、活性炭、氧化铝、氧化铁中任选一种,液体酸为磷酸、硫酸或氢氟酸中任选一种。所述的沸石分子筛为ZSM-5、ZSM-48、丝光沸石、Y型、β型、M型、MCM-22、MCM-41、SAPO-5、SAPO-11中任选一种;所述的改性沸石是以其它元素经离子交换或水热合成对上述沸石分子筛进行改性后的产品,其它元素是氢、铝、钛、锆、钒、铁、锰、铜、锌、钯、铂、钴、铬、镓、铈、镧。
本发明合成方法中较佳的反应温度为120~180℃。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
一、本发明的反应产物经提取后精馏得到地产品纯度可达99%,愈创木酚的转化率40~72%,产物4-乙基愈创木酚的选择性为54~78%,与日本专利JP5262230中的方法相比转化率和选择性大大提高,降低了生产成本。
二、由于在反应中采用固体酸催化剂,不仅催化活性和选择性好,而且催化剂对釜体无腐蚀,易于回收,克服了现有技术中用磷酸和硫酸作催化剂,对设备腐蚀严重,副反应多,后处理工艺复杂,产生大量废液污染环境的缺陷。
三、简化了产品的分离程序,降低了设备投资,节约了成本。
【具体实施方式】
下面通过实施例对本发明的内容作进一步说明,但实施例不是对本发明的限制。
实施例1
将50克愈创木酚和1升正己烷放入2升压力釜中,加入酸性大孔离子交换树脂10%重量百分数,用氮气赶走釜内空气后,开动压力釜搅拌,缓慢升温至120~180℃之间,向釜内压入乙烯气,使釜内压力在20~100kg/cm3之间,保温反应2~8小时后停止加热及通入乙烯。待釜内温度降至室温后,放气,开釜,取样分析。愈创木酚的转化率为42%,对愈创木酚的选择性为57%。产物经提取后精馏,纯度为99%。
实施例2
除了催化剂选用固体超强酸为SO42-/TiO2,用量是愈创木酚重量的6%重量百分数外,其余反应物用量、反应步骤和操作条件都同实施例1,愈创木酚的转化率为45%,对愈创木酚的选择性为62%。
实施例3
除了催化剂选用磷钨杂多酸催化剂(H3PW12O40·19H2O),用量是愈创木酚重量的4%重量百分数外,其余反应物用量、反应步骤和操作条件都同实施例1,愈创木酚的转化率为40%,对愈创木酚的选择性为67%。
实施例4
除了催化剂选用H元素改性的β沸石,用量是愈创木酚重量的8%重量百分数外,其余反应物用量、反应步骤和操作条件都同实施例1,愈创木酚的转化率为65%,对愈创木酚的选择性为78%。
实施例5
除了催化剂选用H元素改性的ZSM-5沸石,用量是愈创木酚重量的8%重量百分数外,其余反应物用量、反应步骤和操作条件都同实施例1,愈创木酚的转化率为72%,对愈创木酚的选择性为69%。
实施例6
除了催化剂选用M型沸石分子筛,用量是愈创木酚重量的1%重量百分数外,其余反应物用量、反应步骤和操作条件都同实施例1,愈创木酚的转化率为27%,对愈创木酚的选择性为60%。