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1、(10)授权公告号 CN 101585822 B (45)授权公告日 2011.05.18 CN 101585822 B *CN101585822B* (21)申请号 200910117171.1 (22)申请日 2009.06.26 C07D 309/40(2006.01) (73)专利权人 滁州学院 地址 239012 安徽省滁州市琅琊西路 2 号 (72)发明人 薛连海 葛秀涛 吴霖生 李永红 (74)专利代理机构 合肥天明专利事务所 34115 代理人 袁由茂 US 4435584 A,1984.03.06,说明书第1栏第 20 行至第 16 栏第 41 行 . CN 1142821 。
2、A,1997.02.12,说明书第1页第 1 段至第第 18 页第 2 段 . (54) 发明名称 一种乙基麦芽酚的合成方法 (57) 摘要 本发明涉及一种乙基麦芽酚的合成方法, 包 括 - 呋喃丙醇氯化重排反应和 - 呋喃丙醇 氯化重排反应产物的水解反应, 其中水解反应为 氯化重排反应混合物在 95 140的反应温度、 1.9 8.5Mpa 的反应压力下, 水解 1.5 5.5 小 时, 冷却至 100以下, 分离出副产物氯甲烷气 体, 即得到含有产物乙基麦芽酚的水解混合液。 通过本发明合成的乙基麦芽酚的产率为 60左 右, 比现有方法提高了 4 6 ; 反应过程中生成 的氯化氢与溶剂甲醇反。
3、应生成大量的可回收利 用的副产物氯甲烷, 使水解液中盐酸的浓度降低 75-80, 减少后续乙基麦芽酚分离精制过程中氢 氧化钠的用量, 也减少了工艺废水中氯化钠的含 量, 减少环境污染和降低生产成本。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 张建英 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 6 页 CN 101585822 B1/1 页 2 1. 一种乙基麦芽酚的合成方法, 包括 - 呋喃丙醇氯化重排反应和 - 呋喃丙醇氯化 重排反应产物的水解反应, 所述 呋喃丙醇氯化重排反应为向冷却后的甲醇水溶液中逐 滴加入-呋喃丙醇的甲醇溶液, 并同时通入。
4、氯气进行反应, 其特征在于所述-呋喃丙醇 氯化重排反应产物的水解反应包括 : 将上述氯化重排反应混合物在 95 140的反应温度 以及 1.9 8.5Mpa 的反应压力下, 水解 1.5 5.5 小时, 冷却至 100以下, 分离出副产物 氯甲烷气体, 即得到含有产物乙基麦芽酚的水解混合液。 2.根据权利要求1所述的一种乙基麦芽酚的合成方法, 其特征在于在所述呋喃丙醇 氯化重排反应产物的水解反应中, 反应温度为 123 127。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的一种乙基麦芽酚的合成方法, 其特征在于在所述 - 呋 喃丙醇氯化重排反应产物的水解反应中, 反应温度为 125。 4. 根据权利。
5、要求 1 所述的一种乙基麦芽酚的合成方法, 其特征在于在所述 - 呋喃丙 醇氯化重排反应产物的水解反应中, 反应压力为 4.2 6.5Mpa。 5. 根据权利要求 1 或 4 所述的一种乙基麦芽酚的合成方法, 其特征在于在所述 - 呋 喃丙醇氯化重排反应产物的水解反应中, 反应压力为 4.7Mpa。 6. 根据权利要求 1 所述的一种乙基麦芽酚的合成方法, 其特征在于在所述 - 呋喃丙 醇氯化重排反应产物的水解反应中, 水解时间为 2.5 3.5 小时。 7. 根据权利要求 1 或 6 所述的一种乙基麦芽酚的合成方法, 其特征在于在所述 - 呋 喃丙醇氯化重排反应产物的水解反应中, 水解时间为。
6、 3 小时。 8. 根据权利要求 1 所述的一种乙基麦芽酚的合成方法, 其特征在于在所述 - 呋喃丙 醇氯化重排反应产物的水解反应中, 水解后冷却至室温。 9. 根据权利要求 1 所述的一种乙基麦芽酚的合成方法, 其特征在于在所述 - 呋喃丙 醇氯化重排反应中, 所述甲醇水溶液中甲醇的质量分率为 50 90。 10.根据权利要求9所述的一种乙基麦芽酚的合成方法, 其特征在于在所述-呋喃丙 醇氯化重排反应中, 所述甲醇水溶液中甲醇的质量分率为 60 70。 权 利 要 求 书 CN 101585822 B1/6 页 3 一种乙基麦芽酚的合成方法 技术领域 0001 本发明涉及化学领域, 具体涉及。
7、一种用 - 呋喃丙醇合成乙基麦芽酚的方法。 背景技术 0002 以 - 呋喃丙醇和氯气为原料合成乙基麦芽酚的化学反应方程式如下 : 0003 0004 式中, 第一、 二步骤称为 - 呋喃丙醇氯化重排反应, 简称为氯化重排反应 ; 第三 步骤称为 - 呋喃丙醇氯化重排反应产物的水解反应, 简称为水解反应。现有的合成方法 主要为一锅法和二锅法 : 0005 1、 一锅法 0006 向装有搅拌器、 温度计、 滴液漏斗及通气管的四口瓶中加入甲醇水溶液 ( 体积比 23), 冷却到-5以下, 用滴液漏斗逐滴加入-呋喃丙醇的甲醇混合液。 同时开始向瓶 中通氯气, 反应温度始终维持在10以下。 反应完毕后。
8、, 蒸去反应混合物中的甲醇, 在90 95下加热回流 3h, 趁热过滤, 得到水解液。滤液经冷却、 用 50氢氧化钠调 PH2.2, 置于 5下冷却 0.5h, 过滤后得到粗产品 1, 滤液用氯仿萃取, 回收萃取相中的氯仿, 得到粗产品 2, 萃余相用氢氧化钠调PH7后排放。 合并粗产物1、 2, 经无水乙醇重结晶、 干燥, 得到白色针 状的乙基麦芽酚晶体, 产率为 30左右。( 穆旻, 郑福平, 孙宝国等 . 麦芽酚和乙基麦芽酚 的合成及其在食品工业中的应用 . 中国食品学报, 2006, 6(1) : 407 410) 0007 一锅法的主要缺点 : 0008 (1) 乙基麦芽酚的产率低 。
9、(30左右 )。 0009 (2) 由于氯化重排反应需在较低温度下进行, 而水解反应需在较高温度下进行, 同一反应器在较大的温度差下操作, 能量利用不合理, 目的产物的生产成本过高。 0010 (3) 排放的工艺废水中氯化钠含量很高, 环境污染严重。 0011 2、 二锅法 0012 向装有搅拌器、 温度计、 滴液漏斗及通气管的四口瓶中加入甲醇水溶液 ( 甲醇的 质量分率为 60 70 ), 冷却到 -10以下, 由滴液漏斗逐滴加入 - 呋喃丙醇的甲醇溶 液, 同时按一定比例开始向瓶中通氯气, 反应温度维持在 -8以下。滴加完 - 呋喃丙 醇的甲醇溶液后, 继续通氯气 15min 左右, 直到。
10、反应温度明显下降, 停止通氯气, 继续反应 15min。将氯化重排反应产物移入到另一个装有搅拌器、 回流装置、 蒸馏装置及温度计的 四口烧瓶中, 加热脱除残余氯气、 回收副产物氯甲烷及溶剂甲醇后, 在 90 95回流水解 3.5h, 冷却, 分离出沥青状物质, 得到水解液。采用高效液相色谱法测定水解反应液中乙基 麦芽酚的含量, 以 - 呋喃丙醇为基准物, 计算乙基麦芽酚的产率, 产率为 54左右。水解 说 明 书 CN 101585822 B2/6 页 4 液用 32氢氧化钠调 PH2.2, 置于低温下冷却结晶, 过滤后得到粗产品 1, 滤液用氯仿萃取, 回收萃取相中的氯仿, 得到粗产品 2,。
11、 萃余相用氢氧化钠调 PH7 排放。合并粗产物 1、 2, 经升 华、 无水乙醇重结晶、 干燥, 得到白色针状的乙基麦芽酚晶体, 得率为 52左右。 0013 二锅法的主要缺点 : 0014 (1) 乙基麦芽酚产率较低 (54左右 )。 0015 (2) 由于水解液中含有大量的氯化氢, 在后续乙基麦芽酚分离、 精制过程中需用大 量的氢氧化钠中和, 因此, 即导致了所排放的工艺废水中氯化钠含量较高, 造成环境污染, 又导致消耗了大量的氢氧化钠, 使产品的成本较高。 发明内容 0016 本发明针对以上现有技术的不足, 提供了一种能提高产率, 降低生产成本, 减少环 境污染的乙基麦芽酚合成方法。 0。
12、017 本发明是通过以下技术方案实现的 : 0018 一种乙基麦芽酚的合成方法, 包括 - 呋喃丙醇氯化重排反应和 - 呋喃丙醇氯 化重排反应产物的水解反应, 所述 - 呋喃丙醇氯化重排反应为向冷却后的甲醇水溶液中 逐滴加入 - 呋喃丙醇的甲醇溶液, 并同时通入氯气进行反应, 所述 - 呋喃丙醇氯化重 排反应产物的水解反应包括 : 将上述氯化重排反应混合物在 95 140的反应温度 以及 1.9 8.5Mpa 的反应压力下, 水解 1.5 5.5 小时, 冷却至 100以下, 分离出副产物氯甲 烷气体, 即得到含有产物乙基麦芽酚的水解混合液。 0019 所述 - 呋喃丙醇氯化重排反应产物的水解。
13、反应中, 反应温度为 123 127。 0020 所述 - 呋喃丙醇氯化重排反应产物的水解反应中, 反应温度为 125。 0021 所述 - 呋喃丙醇氯化重排反应产物的水解反应中, 反应压力为 4.2 6.5Mpa。 0022 所述 - 呋喃丙醇氯化重排反应产物的水解反应中, 反应压力为 4.7Mpa。 0023 所述-呋喃丙醇氯化重排反应产物的水解反应中, 水解时间为2.53.5小时。 0024 所述 - 呋喃丙醇氯化重排反应产物的水解反应中, 水解时间为 3 小时。 0025 所述 - 呋喃丙醇氯化重排反应产物的水解反应中, 水解后冷却至室温。 0026 所述 - 呋喃丙醇氯化重排反应中,。
14、 所述甲醇水溶液中甲醇的质量分率为 50 90。 0027 所述 - 呋喃丙醇氯化重排反应中, 所述甲醇水溶液中甲醇的质量分率为 60 70。 0028 采用高效液相色谱法测定通过以上方法获得的水解混合物中乙基麦芽酚的含量, 以 - 呋喃丙醇为基准物, 计算得出乙基麦芽酚的产率为 60左右。 0029 采用本发明方法得到的水解液用 10氢氧化钠溶液中和至 PH 值为 2.2 所消耗 的氢氧化钠溶液, 比用二锅法得到的水解液中和所消耗的氢氧化钠溶液的体积量减少了 77.8。 0030 本发明的有益效果为 : 通过本发明合成的乙基麦芽酚的产率为 60左右, 比现有 的利用二锅法合成的产率提高了 4。
15、 6 ; 由于反应过程中生成的氯化氢与溶剂甲醇反应 生成了更大量的可回收利用的副产物氯甲烷, 使水解液中盐酸的浓度降低 75 80, 即 减少了后续乙基麦芽酚分离精制过程中氢氧化钠的用量, 也减少了工艺废水中氯化钠的含 说 明 书 CN 101585822 B3/6 页 5 量, 从而减少了环境污染和降低了产品的生产成本。 具体实施方式 0031 实施例 1 0032 (1) 氯化重排反应混合液的制备 : 0033 向装有搅拌器、 温度计、 滴液漏斗及通气管的 1000mL 四口瓶中加入甲醇水溶液 ( 甲醇的质量分率为 60 )600mL, 冷却到 -25, 由滴液漏斗逐滴加入 - 呋喃丙醇的。
16、甲醇 溶液(96mL密度为1.05g/mL, 含量为95.3的-呋喃丙醇与104mL甲醇混合), 同时按一 定比例开始向瓶中通氯气, 反应温度始终维持在-10-12。 滴加完-呋喃丙醇的甲醇 溶液后, 继续通氯气 15min 左右, 直到反应温度明显下降, 停止通氯气, 继续反应 15min, 得 到氯化重排反应混合液, 体积为 800mL 左右。 0034 (2) 氯化重排反应混合液的水解 : 0035 每次取 100mL 氯化重排反应混合液, 分别加入到五个容积为 125mL 的不锈钢 ( 内 有聚四氟乙烯衬里 ) 水解反应釜中, 将反应釜放入预先升温到 1252的电热鼓风干燥箱 中, 在。
17、水解反应压力为 4.7MPa 下, 分别水解 1.5、 2.5、 3.5、 4.5、 5.5h, 取出反应釜用自来水 喷淋冷却到室温(约需1h左右), 分离出水解反应中生成的副产物氯甲烷气体, 得到含有产 物乙基麦芽酚的水解混合液并测定每个反应釜中水解液的体积 ( 体积为 80 91mL)。 0036 对比实施例 : 0037 采用二锅法水解 : 在采用本发明的水解方法进行水解的同时, 另取 200mL 氯化重 排反应混合液, 加入到一个装有搅拌器、 回流装置、 蒸馏装置及温度计的 250mL 四口烧瓶 中, 在常压下, 首先缓慢升温到 45左右, 分离出氯化重排反应混合物中残余的氯气和副产 。
18、物氯甲烷, 然后再升温到 92左右, 回收溶剂甲醇, 最终在 921下回流水解 3.5h, 得到 含有产物乙基麦芽酚的水解混合液并测定其体积, 体积为 72.5mL。 0038 (3) 上述水解液的分析步骤 : 0039 a、 仪 器 及 条 件 : Agilent1200 高 效 液 相 色 谱 仪 ; Agilent Eclipse XDB-C18, 4.6mm150mm5m 色谱柱 ; 检测器为 DAD, 检测波长为 250nm ; 流动相为甲醇水 65 35(V/V), 1mL/min ; 进样量为 10L。采用乙知物对照法定性, 标准曲线法定量。定量 标准曲线 y 6742.92x-。
19、127.28, 式中, y- 乙基麦芽酚的峰面积, x- 乙基麦芽酚的浓度 (mg/ mL)。相关系数 R 0.9998。加标回收率 99 101, 相对标准偏差 1.2。 0040 b、 操作步骤 : 用1mL移液管准确移取1.0mL水解液至100mL容量瓶中, 用甲醇水 6535(V/V)溶液稀释至刻度并摇匀, 用25L微量进样器进样10L, 测得乙基麦芽酚 的峰面积, 计算水解液中乙基麦芽酚的含量。 0041 c、 乙基麦芽酚产率的计算 : 乙基麦芽酚的产率 ( 水解液中乙基麦芽酚的质量 / 应得到的乙基麦芽酚的理论质量 )。 0042 采用高效液相色谱法测定水解液中乙基麦芽酚的含量并计。
20、算乙基麦芽酚的产率。 上述采用本发明方法得到的乙基麦芽酚的产率分别为 54.2、 60.1、 60.5、 57.6、 54.7 ; 对比实施例中乙基麦芽酚的产率为 54.3。 0043 实施例 2 0044 (1) 氯化重排反应混合液的制备 : 同实施例 1。 说 明 书 CN 101585822 B4/6 页 6 0045 (2) 氯化重排反应混合液的水解 : 0046 每次取 100mL 氯化重排反应混合液, 分别加入到五个容积为 125mL 的不锈钢 ( 内 有聚四氟乙烯衬里 ) 水解反应釜中, 将反应釜分别放入预先升温到 95、 105、 115、 125、 135、 140的电热鼓风。
21、干燥箱中, 在水解压力依次为 1.9、 2.6、 3.5、 4.7、 6.1、 6.8MPa下, 水解反应时间均为3.0h, 取出反应釜用自来水喷淋冷却到室温(约需1h左右), 分离出水解反应中生成的副产物氯甲烷气体, 得到含有产物乙基麦芽酚的水解混合液并测 定每个反应釜中水解液的体积 ( 体积为 81 92mL)。 0047 对比实施例 : 同实施例 1。 0048 (3) 水解液的分析 : 同实施例 1。 0049 采用本发明方法得到的乙基麦芽酚的产率分别为 50.2、 54.6、 56.8、 60.7、 59.8和 57.3 ; 对比实施例中乙基麦芽酚的产率为 54.1。 0050 实施。
22、例 3 0051 (1) 氯化重排反应混合液的制备 : 0052 向装有搅拌器、 温度计、 滴液漏斗及通气管的 1000mL 四口瓶中加入甲醇的质量分 率分别为 50、 60、 70、 80、 90的甲醇水溶液 600mL, 冷却到 -25, 由滴液漏斗逐滴 加入 - 呋喃丙醇的甲醇溶液 (96mL 密度为 1.05g/mL, 含量为 95.3的 - 呋喃丙醇与 104mL 甲醇混合 ), 同时按一定比例开始向瓶中通氯气, 反应温度始终维持在 -10 -12。 滴加完 - 呋喃丙醇的甲醇溶液后, 继续通氯气 15min 左右, 直到反应温度明显下降, 停止 通氯气, 继续反应 15min, 得。
23、到氯化重排反应混合液。 0053 (2) 氯化重排反应混合液的水解 : 0054 依次取 100mL 含甲醇质量分率不同的氯化重排反应混合液, 分别加入到五个容 积为 125mL 的不锈钢 ( 内有聚四氟乙烯衬里 ) 水解反应釜中, 将反应釜放入预先升温到 1252的电热鼓风干燥箱中, 在水解反应压力依次为 4.2、 4.7、 5.2、 5.8、 6.5MPa 下, 水解 反应时间均为 3.0h, 取出反应釜并用自来水喷淋冷却到室温 ( 约需 1h 左右 ), 分离出水解 反应中生成的副产物氯甲烷气体, 得到含有产物乙基麦芽酚的水解混合液。 0055 对比实施例 : 0056 依次取 200m。
24、L 含甲醇质量分率不同的氯化重排反应混合液, 分别加入到五个装 有搅拌器、 回流装置、 蒸馏装置及温度计的 250mL 四口烧瓶中, 在常压下, 首先缓慢升温 到 45左右, 除去氯化重排反应混合物中残余的氯气和回收副产物氯甲烷, 然后再升温到 92左右, 回收溶剂甲醇, 最终在 921下回流水解 3.5h, 得到含有产物乙基麦芽酚的水 解混合液。 0057 (3) 水解液的分析 : 同实施例 1。 0058 采用本发明方法得到的乙基麦芽酚的产率分别为 58.5、 60.3、 60.6、 60.5、 60.7 ; 对比实施例中乙基麦芽酚的产率为 53.3、 55.2、 55.4、 55.8、 。
25、54.8。 0059 实施例 4 0060 (1) 氯化重排反应混合液的制备 : 同实施例 3。 0061 (2) 氯化重排反应混合液的水解 : 0062 依次取 100mL 含甲醇质量分率不同的氯化重排反应混合液, 分别加入到五个容 说 明 书 CN 101585822 B5/6 页 7 积为 125mL 的不锈钢 ( 内有聚四氟乙烯衬里 ) 水解反应釜中, 将反应釜放入预先升温到 1152的电热鼓风干燥箱中, 在水解反应压力依次为 3.1、 3.5、 3.9、 4.4、 4.9MPa 下, 水解 反应时间均为 3.0h, 取出反应釜并用自来水喷淋冷却到室温 ( 约需 1h 左右 ), 分离。
26、出水解 反应中生成的副产物氯甲烷气体, 得到含有产物乙基麦芽酚的水解混合液。 0063 对比实施例 : 同实施例 3。 0064 (3) 水解液的分析 : 同实施例 1。 0065 采用本发明方法得到的乙基麦芽酚的产率分别为 53.9、 56.7、 56.6、 57.1、 56.5 ; 对比实施例中乙基麦芽酚的产率为 53.4、 55.2、 55.2、 55.6、 54.9。 0066 实施例 5 0067 (1) 氯化重排反应混合液的制备 : 同实施例 3。 0068 (2) 氯化重排反应混合液的水解 : 0069 依次取 100mL 含甲醇质量分率不同的氯化重排反应混合液, 分别加入到五个。
27、容 积 为 125mL 的不锈钢 ( 内有聚四氟乙烯衬里 ) 水解反应釜中, 将反应釜放入预先升温到 1352的电热鼓风干燥箱中, 在水解反应压力依次为 5.5、 6.1、 6.8、 7.6、 8.5MPa 下, 水解 反应时间均为 3.0h, 取出反应釜并用自来水喷淋冷却到室温 ( 约需 1h 左右 ), 分离出水解 反应中生成的副产物氯甲烷气体, 得到含有产物乙基麦芽酚的水解混合液。 0070 对比实施例 : 同实施例 3。 0071 (3) 水解液的分析 : 同实施例 1。 0072 采用本发明方法得到的乙基麦芽酚的产率分别为 57.5、 58.9、 58.4、 57.7、 57.2 ;。
28、 对比实施例中乙基麦芽酚的产率为 53.1、 55.4、 55.1、 54.8、 54.2。 0073 实施例 6 0074 (1) 氯化重排反应混合液的制备 : 同实施例 1。 0075 (2) 氯化重排反应混合液的水解 : 0076 取 100mL 氯化重排反应混合液, 分别加入到三个容积为 125mL 的不锈钢 ( 内有聚 四氟乙烯衬里 ) 水解反应釜中, 将反应釜放入预先升温到 1252的电热鼓风干燥箱中, 在水解反应压力为 4.7MPa 下, 水解反应时间均为 3.0h, 取出反应釜并用自来水分别喷淋冷 却至 99、 80、 45, 在常压下, 分离出水解反应中生成的氯甲烷气体和溶剂。
29、甲醇, 冷却到 室温, 得到含有产物乙基麦芽酚的水解混合液。 0077 对比实施例 : 同实施例 1。 0078 (3) 水解液的分析 : 同实施例 1。 0079 采用本发明方法得到的乙基麦芽酚的产率分别为 59.8、 60.2、 60.4; 对比实 施例中乙基麦芽酚的产率为 55.1。 0080 实施例 7 0081 (1) 氯化重排反应混合液的制备 : 同实施例 1。 0082 (2) 氯化重排反应混合液的水解 : 0083 取 100mL 氯化重排反应混合液, 分别加入到三个容积为 125mL 的不锈钢 ( 内有聚 四氟乙烯衬里 ) 水解反应釜中, 将反应釜放入预先升温到 1252的电。
30、热鼓风干燥箱中, 说 明 书 CN 101585822 B6/6 页 8 在水解压力为 4.7MPa 下, 水解反应时间均为 3.0h, 取出反应釜并用自来水喷淋冷却到室温 ( 约需 1h 左右 ), 分离出水解反应中生成的氯甲烷气体, 得到含有产物乙 基麦芽酚的水解 混合液。 0084 对比实施例 : 同实施例 1。 0085 (3) 水解液的分析 : 同实施例 1。 0086 采用本发明方法得到的乙基麦芽酚的产率分别为 60.5、 60.3、 60.6; 对比实 施例中乙基麦芽酚的产率为 55.1。 0087 (4) 水解液的中和 : 0088 取上述产率为 60.5的水解液 20mL, 用 10氢氧化钠溶液中和到 PH2.2, 消耗氢 氧化钠溶液的体积为 1.60mL。 0089 对比实施例 : 取使用二锅法制得到的水解液 20mL, 用 10氢氧化钠溶液中和到 PH2.2, 消耗氢氧化钠溶液的体积为 7.20mL。 0090 采用本发明的水解方法与采用现有的水解方法得到的水解液用氢氧化钠中和, 本 发明方法所消耗的氢氧化钠量减少了 77.8。 说 明 书 。