本发明涉及化工生产,具体为一种环十五内酯中间体双环烯醚的制备方法。
背景技术:
1、环十五内酯为无色低熔点晶体,具有非常强烈的麝香香气,微量溶于水,极易溶于乙醇、油质香料等有机溶剂。分子式c15h28o2,分子量240.39,熔点36~37℃,沸点280℃、176℃(2.0kpa)、128℃(1.3kpa),闪点110℃,相对密度0.9549g/cm3,折光率1.4708。
2、环十五内酯有着优雅细腻的香味,其适宜的香气可以使人消除疲劳,从而感到身心愉快。而且,将环十五内酯加入到食品饮料中还能改善食品的嗜好性,从而使人们的生活得到改善。因此,它在人们每天的生活中不可或缺。环十五内酯具有良好的定香性能,从而在木香型、东方香型、幻想型、琥珀香型和花香型等日用香精中得到广泛的运用。环十五内酯在香水中的用量是0.08~1.00%,在香精中的用量是0.1~2.0%,在香酯中的用量是0.003~0.010%,在香皂的用量是0.005~0.030%。
3、环十五内酯最早在上世纪中叶由ruzicka和他的合作者成功地用化学法合成。目前,环十五内酯的合成已经取得了巨大的进步,其工业生产均需经过关键中间体双环烯醚,工艺路线如下:
4、
5、德国symrise公司专利cn1867556a提供了一种制备环十五内酯的方法,以双环烯醚为关键中间体,使用丙酸/三氟乙酸/双氧水体系,经氧化、裂解得到环十五内酯。
6、瑞士firmenich公司专利wo2005/113533仍选择以双环烯醚为关键中间体,使用甲苯/苯磺酸/双氧水体系,经氧化、裂解得到环十五内酯。
7、关键中间体双环烯醚的合成方法如下:
8、方法一:
9、
10、专利us3856815以环十二酮和烯丙醇为原料,在催化剂二叔丁基过氧化物的作用下发生自由基加成反应,再在酸性条件下关环脱水得到双环烯醚。该方法所用烯丙醇为剧毒品,其毒性巨大,对人体有极大的危害;另外烯丙醇稳定性较差,易聚合,选择烯丙醇作为加成试剂,环十二酮的转化率仅有17%。
11、方法二:
12、
13、专利us3856815以环十二酮和醋酸烯丙酯为原料合成双环烯醚,虽然避免了剧毒的烯丙醇,但是中间多了一步酯的水解反应,将产生大量高含盐的废水,环保性较差。
14、方法三:
15、
16、专利us4268445以环十二酮和烯丙醇丁基醚为原料合成双环烯醚,该方法所用烯丙醇醚来源有限,价格较高,生产成本明显增加,经济性较差。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种环十五内酯中间体双环烯醚的制备方法,本发明缩短了现有工艺的反应步骤,更加简便,同时杜绝了高盐废水的产生,更加环保。
2、本发明提供的制备方法工艺路线如下所示:
3、
4、本发明以环十二酮和脂肪酸烯丙酯为原料,合成了环十二酮加成酯,该加成酯在醇类溶剂中,经高温酸催化,一步关环直接得到双环烯醚。
5、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
6、一种环十五内酯中间体双环烯醚的制备方法,包括以下步骤:
7、(1)以环十二酮为起始原料,与脂肪酸烯丙酯发生自由基加成反应得到环十二酮加成酯;
8、(2)将环十二酮加成酯在醇类溶剂中,经高温酸催化,一步关环反应得到双环烯醚。
9、进一步地,所述脂肪酸烯丙酯为乙酸烯丙酯、丁酸烯丙酯、己酸烯丙酯其中的一种,所述环十二酮与脂肪酸烯丙酯物的摩尔比为2.0~5.0;所述自由基加成反应所用的催化剂为二叔丁基过氧化物,所述二叔丁基过氧化物与脂肪酸烯丙酯的摩尔比为0.05~0.30;所述自由基加成反应的温度为100~200℃。
10、进一步地,所述环十二酮与脂肪酸烯丙酯物的摩尔比优选为2.5~4.0。
11、进一步地,所述二叔丁基过氧化物与脂肪酸烯丙酯的摩尔比优选为0.10~0.20。
12、进一步地,所述自由基加成反应的温度优选为140~170℃。
13、进一步地,所述关环反应所用的醇类溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇、正己醇、环己醇其中的一种,所述醇类溶剂与环十二酮加成酯的质量比为2.0~10.0;所述关环反应所用的催化剂为三氟乙酸、对甲苯磺酸、盐酸、硫酸、磷酸其中的一种,所述催化剂与环十二酮加成酯的质量比为0.01~1%;所述关环反应的温度为30~150℃。
14、进一步地,所述醇类溶剂与环十二酮加成酯的质量比优选为2.5~5.0。
15、进一步地,所述催化剂与环十二酮加成酯的质量比优选为0.05~0.5%。
16、进一步地,所述关环反应的温度优选为60~110℃。
17、一种环十五内酯中间体双环烯醚,采用上述的制备方法制备得到。
18、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
19、1、本发明将现有工艺的三步反应缩短至两步,降低了生产的劳动强度及生产的能耗,在提高产能的基础上,同时降低了产品的生产成本。
20、2、本发明从根本上杜绝了高盐废水的产生,使得整个工艺更加环保。
21、3、本发明不使用剧毒化学品,生产现场更加安全、健康。
22、4、本发明得到的双环烯醚粗品无需经过额外的提纯操作,即可直接用于环十五内酯的合成,而不影响产品质量。
1.一种环十五内酯中间体双环烯醚的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种环十五内酯中间体双环烯醚的制备方法,其特征在于,所述脂肪酸烯丙酯为乙酸烯丙酯、丁酸烯丙酯、己酸烯丙酯其中的一种,所述环十二酮与脂肪酸烯丙酯物的摩尔比为2.0~5.0;所述自由基加成反应所用的催化剂为二叔丁基过氧化物,所述二叔丁基过氧化物与脂肪酸烯丙酯的摩尔比为0.05~0.30;所述自由基加成反应的温度为100~200℃。
3.根据权利要求2所述的一种环十五内酯中间体双环烯醚的制备方法,其特征在于,所述环十二酮与脂肪酸烯丙酯物的摩尔比优选为2.5~4.0。
4.根据权利要求2所述的一种环十五内酯中间体双环烯醚的制备方法,其特征在于,所述二叔丁基过氧化物与脂肪酸烯丙酯的摩尔比优选为0.10~0.20。
5.根据权利要求2所述的一种环十五内酯中间体双环烯醚的制备方法,其特征在于,所述自由基加成反应的温度优选为140~170℃。
6.根据权利要求1所述的一种环十五内酯中间体双环烯醚的制备方法,其特征在于,所述关环反应所用的醇类溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇、正己醇、环己醇其中的一种,所述醇类溶剂与环十二酮加成酯的质量比为2.0~10.0;所述关环反应所用的催化剂为三氟乙酸、对甲苯磺酸、盐酸、硫酸、磷酸其中的一种,所述催化剂与环十二酮加成酯的质量比为0.01~1%;所述关环反应的温度为30~150℃。
7.根据权利要求6所述的一种环十五内酯中间体双环烯醚的制备方法,其特征在于,所述醇类溶剂与环十二酮加成酯的质量比优选为2.5~5.0。
8.根据权利要求6所述的一种环十五内酯中间体双环烯醚的制备方法,其特征在于,所述催化剂与环十二酮加成酯的质量比优选为0.05~0.5%。
9.根据权利要求6所述的一种环十五内酯中间体双环烯醚的制备方法,其特征在于,所述关环反应的温度优选为60~110℃。
10.一种环十五内酯中间体双环烯醚,其特征在于,采用权利要求1-9任意一项所述的制备方法制备得到。