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一种洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方法.pdf

  • 上传人:小**
  • 文档编号:9117387
  • 上传时间:2021-02-08
  • 格式:PDF
  • 页数:8
  • 大小:649.75KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201610205632.0

    申请日:

    20160401

    公开号:

    CN105693688A

    公开日:

    20160622

    当前法律状态:

    有效性:

    审查中

    法律详情:

    IPC分类号:

    C07D317/60

    主分类号:

    C07D317/60

    申请人:

    衢州信步化工科技有限公司

    发明人:

    严招春

    地址:

    324000 浙江省衢州市凯旋南路6号2幢C座309室

    优先权:

    CN201610205632A

    专利代理机构:

    杭州华鼎知识产权代理事务所(普通合伙)

    代理人:

    施少锋

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    内容摘要

    本发明公开了一种洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方法,包括以下反应处理步骤:在反应釜中,先加入乙醛酸,在搅拌作用下加入胡椒环,将乙醛酸和胡椒环的混合液用冰盐水冷却;再加入催化剂浓硫酸;接着从高位槽中滴入一种不溶于水的惰性溶剂二氯甲烷,对反应混合物进行取样检测,当反应混合物中胡椒环的含量不再下降时,终止反应;最后往反应釜内加入水,搅拌均匀,再进行放料抽滤,得到固体物料为3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸。本反应处理方法通过前期调整加料次序,改善混合效果,加快反应速度,加入一种不溶于水的惰性溶剂,稀释反应混合物,保证搅拌效果不受影响,不但缩短了反应时间,而且解决了反应后期搅拌难的问题。

    权利要求书

    1.一种洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方法,其特征在于:包括以下反应处理步骤:(1)首先往反应釜中加入乙醛酸,搅拌下再按配比直接快速加入胡椒环,得到乙醛酸和胡椒环的混合液;(2)将所述乙醛酸和所述胡椒环的混合液用冰盐水冷却,控制反应釜内的温度为2~5℃,在反应釜内按配比滴加入预先配制好所需浓度的浓硫酸,控制滴加时间为0.5~1h,得到反应混合液,与此同时对所述反应混合液进行搅拌处理,控制反应时间为10~15h;(3)从反应釜的高位槽中滴入一种不溶于水的惰性溶剂,稀释上述反应混合物,进行二次反应,控制二次反应时间为3~6h;(4)对所述反应混合物进行取样检测,当所述反应混合物中胡椒环的含量不再下降时,终止反应;(5)终止反应后,先往反应釜内加入水,搅拌均匀,再进行放料抽滤,得到固体物料和滤液,所得所述固体物料为3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸,所述滤液为惰性溶剂和水的混合液,最后将所述滤液进行静置分层,得到水层滤液和油层滤液,所述水层滤液为稀硫酸溶液,油层滤液是有机溶剂。 2.根据权利要求1所述一种洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方法,其特征在于:在所述步骤(1)中,所述乙醛酸和所述胡椒环的摩尔比为1∶(1.5~4)。 3.根据权利要求1所述一种洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方法,其特征在于:在所述步骤(2)中,加入所述浓硫酸的摩尔质量为所述胡椒环的2~6倍。 4.根据权利要求1所述一种洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方法,其特征在于:在所述步骤(3)中,所述惰性溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯和碳酸二甲酯中的一种或者其混合物。 5.根据权利要求1所述一种洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方法,其特征在于:在所述步骤(3)中,所述二次反应控制的反应温度为2~5℃。 6.根据权利要求1所述一种洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方法,其特征在于:在所述步骤(3)中,加入所述惰性溶剂的质量为所述反应混合物的1~2倍。 7.根据权利要求1所述一种洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方法,其特征在于:在所述步骤(5)中,加入所述水的质量为所述反应混合物的1.5~5倍。 8.根据权利要求1所述一种洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方法,其特征在于:在所述步骤(5)中,所述油层滤液的有机溶剂中含有未反应的胡椒环。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及一种洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方 法。

    背景技术

    洋茉莉醛又名胡椒醛、天芥菜精、天芥菜醛、胡椒甲醛、氧化胡椒醛等, 化学名称为3,4-亚甲二氧基苯甲醛,英文名称为:piperonal、helitropine、 3,4-methylenedioxybenzaldehyde,分子式为C8H6O3,分子量为150.13,其中 C占64.00%,H占4.03%,O占31.97%,其结构如下:

    洋茉莉醛外观为白色闪亮结晶,熔点37℃,沸点263℃;难溶于水和甘油, 易溶于乙醇、乙醚、苯甲酸苄酯、邻苯二甲酸二乙酯,可溶于丙二醇,橄榄油 中。洋茉莉醛在受热和光照下容易变色,在稀酸、稀碱中稳定。

    洋茉莉醛是一种十分重要的精细化学品和香料合成的中间体,在食品、日 化工业具有十分广阔的应用,最重要的用途是用作各种香精香料的调香剂。

    洋茉莉醛最早是在研究生物碱—胡椒碱(piperin)的过程中发现的,在洋 茉莉花、刺槐、香夹豆、胡椒等植物精油中有少量存在,但从其中直接分离提 取非常不经济。因此洋茉莉醛几乎没有纯天然产品,全部是依靠从植物精油的 半合成技术生产。目前几乎所有的洋茉莉醛产品均来自以黄樟油素为原料的半 合成工艺。半合成技术主要由黄樟油素经异构化、氧化两步化学反应过程加工 成洋茉莉醛,是目前天然原料合成洋茉莉醛的工业化生产工艺路线。

    由于天然原料资源(黄樟油素)的日益匮乏、枯竭,因此,寻求化学合成 的方法来获得洋茉莉醛已成为一种必然的发展趋势。

    全合成制备洋茉莉醛(胡椒醛)的方法有多种,大多数的合成方法原料易 得,工艺简单,可以实现工业化生产,几乎所有的方法都要经由3,4-亚甲二氧 基苯乙醇酸这个中间体。其中,最主要的方法是,采用胡椒环和乙醛酸为主原 料,在浓硫酸催化下,反应生成中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸,再将3,4-亚 甲二氧基苯乙醇酸用合适的氧化剂氧化成洋茉莉醛。在合成3,4-亚甲二氧基苯 乙醇酸时,通常的做法是:先往反应釜中加入一定量的乙醛酸,搅拌下再按配 比慢慢滴加入预先配制好所需浓度的浓硫酸,用冰盐水冷却,控制釜内温度2~5 ℃,在2~4小时内按配比滴加完所需胡椒环。胡椒环滴加完后,反应混合液继 续搅拌反应大约24小时,直到混合液中胡椒环的含量不再下降,终止反应。往 反应釜中加入适量的水,搅拌,放料过滤,固体就是3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸, 滤液为稀硫酸,去中和处理。这一过程看似容易,但实施起来并不简单,因为 开始滴加胡椒环后反应混合液中逐渐产生了固体逐渐变粘稠,反应的前期尚能 良好搅拌;反应的后期,釜内物料越来越粘稠,搅拌变得越来越困难,直到搅 不动为止,整个反应物成了一团固体。但此时,内部的反应并未停止,而外部 的冷却已基本失效,反应物温度迅速升高。随着反应物温度的升高,伴随而来 的副反应和反应副产物杂质越来越多,既消耗了原料又增加了后处理的难度。 因此,当搅拌停滞后只能尽快往釜里加入冰水,强行终止反应。

    发明内容

    本发明针对现有技术的不足之处,提供了一种工艺简单、原料易得和反应 条件温和的洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方法,解决了 3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸合成反应后期搅拌越来越困难的问题。本反应处理方 法通过前期调整加料次序,改善混合效果,加快反应速度,在二次反应中加入 一种不溶于水的惰性溶剂,稀释反应混合物,保证搅拌效果不受影响,不但缩 短了反应时间,而且解决了反应后期搅拌难的问题,控制住恒定的反应温度, 避免了副反应产物的产生。除此之外,未反应的胡椒环不会流失,套用到下一 批次,提高了主原料胡椒环的利用率、可以实现工业化连续生产和大幅度提高 产品的收率。

    为了解决上述技术问题,采用如下技术方案:

    一种洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方法,包括以下 反应处理步骤:

    (1)首先往反应釜中加入一定量的乙醛酸,搅拌下再按配比直接快速加入 一定量的胡椒环,得到乙醛酸和胡椒环的混合液。

    (2)将乙醛酸和胡椒环的混合液用冰盐水冷却,控制反应釜内的温度为2~5 ℃,在反应釜内按配比滴加入预先配制好所需浓度的浓硫酸,控制滴加时间为 0.5~1h,得到反应混合液,与此同时对反应混合液进行搅拌处理,控制反应时 间为10~15h。

    (3)从反应釜的高位槽中滴入一种不溶于水的惰性溶剂,稀释上述反应混 合物,进行二次反应,控制二次反应时间为3~6h。

    (4)对反应混合物进行取样检测,当反应混合物中胡椒环的含量不再下降 时,终止反应。

    (5)终止反应后,先往反应釜内加入一定量的水,搅拌均匀,再进行放料 抽滤,得到固体物料和滤液,所得固体物料为3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸,滤液 为惰性溶剂和水的混合液,最后将滤液进行静置分层,得到水层滤液和油层滤 液,水层滤液为稀硫酸溶液,油层滤液是有机溶剂。

    优选后,在步骤(1)中,乙醛酸和胡椒环的摩尔比为1∶(1.5~4)。

    优选后,在步骤(2)中,加入浓硫酸的摩尔质量为胡椒环的2~6倍。

    优选后,在步骤(3)中,惰性溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯和碳酸二 甲酯中的一种或者其混合物。

    优选后,在步骤(3)中,二次反应控制的反应温度为2~5℃。

    优选后,在步骤(3)中,加入惰性溶剂的质量为反应混合物的1~2倍。

    优选后,在步骤(5)中,加入水的质量为反应混合物的1.5~5倍。

    优选后,在步骤(5)中,油层滤液的有机溶剂中含有未反应的胡椒环。

    由于采用上述技术方案,具有以下有益效果:

    本发明为一种洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方法, 解决了3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸合成反应后期搅拌越来越困难的问题。本反应 处理方法通过前期调整加料次序,改善混合效果,加快反应速度,在二次反应 中加入一种不溶于水的惰性溶剂,稀释反应混合物,保证搅拌效果不受影响, 不但缩短了反应时间,而且解决了反应后期搅拌难的问题,控制住恒定的反应 温度,避免了副反应产物的产生。除此之外,未反应的胡椒环不会流失,套用 到下一批次,提高了主原料胡椒环的利用率、可以实现工业化连续生产和大幅 度提高产品的收率。

    在反应第一步中先加入乙醛酸和胡椒环,让两种反应物先进行混合,但是 不加入催化剂(浓硫酸),这样混合后的乙醛酸和胡椒环几乎不会反应,而是 在第二步滴加浓硫酸后,反应开始进行。原来的方法胡椒环往浓硫酸中滴加, 浓硫酸的比重大,胡椒环的比重小浮在浓硫酸上面,使乙醛酸和胡椒环较难混 合接触,影响了反应的进行,而现在浓硫酸往乙醛酸和胡椒环的混合液中滴加, 浓硫酸的比重大,滴入的催化剂(浓硫酸)能与反应釜内的物料乙醛酸和胡椒 环很好地混合接触,从而不但提高了反应效果,而且缩短了反应时间。第二步 浓硫酸滴加完后,第一次反应有效地进行,随着反应时间的延长,釜内物料越 来越粘稠,当出现搅拌比较困难时,从高位槽内再滴入一种不溶于水的惰性溶 剂,稀释反应混合物,保证搅拌效果不受影响,促使剩余的乙醛酸和胡椒环进 行第二次反应,使物料乙醛酸和胡椒环尽量反应完全,基本转化为3,4-亚甲二 氧基苯乙醇酸,有效地解决了反应后期搅拌难的问题,且加入惰性溶剂更易地 控制住反应釜内的温度,避免了副反应产物的产生。

    具体实施方式

    一种洋茉莉醛中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸的反应处理方法,包括以下 反应处理步骤:

    (1)首先往反应釜中加入一定量的乙醛酸,搅拌下再按配比直接快速加入 一定量的胡椒环,乙醛酸和胡椒环的摩尔比为1∶(1.5~4),得到乙醛酸和胡 椒环的混合液。

    (2)将乙醛酸和胡椒环的混合液用冰盐水冷却,控制反应釜内的温度为2~5 ℃,在反应釜内按配比滴加入预先配制好所需浓度的浓硫酸,加入浓硫酸的摩 尔质量为胡椒环的2~6倍,控制滴加时间为0.5~1h,得到反应混合液,与此 同时对反应混合液进行搅拌处理,控制反应时间为10~15h。

    (3)从反应釜的高位槽中滴入一种不溶于水的惰性溶剂,性溶剂为二氯甲 烷、二氯乙烷、甲苯和碳酸二甲酯中的一种或者其混合物,加入惰性溶剂的质 量为反应混合物的1~2倍,稀释上述反应混合物,进行二次反应,控制二次反 应时间为3~6h,二次反应控制的反应温度为2~5℃。

    (4)对反应混合物进行取样检测,当反应混合物中胡椒环的含量不再下降 时,终止反应。

    (5)终止反应后,先往反应釜内加入一定量的水,加入水的质量为反应混 合物的1.5~5倍,搅拌均匀,再进行放料抽滤,得到固体物料和滤液,所得固体 物料为3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸,滤液为惰性溶剂和水的混合液,最后将滤液 进行静置分层,得到水层滤液和油层滤液,水层滤液为稀硫酸溶液,油层滤液 是有机溶剂,油层滤液的有机溶剂中含有未反应的胡椒环。

    本反应处理方法通过前期调整加料次序,改善混合效果,加快反应速度, 在二次反应中加入一种不溶于水的惰性溶剂,稀释反应混合物,保证搅拌效果 不受影响,不但缩短了反应时间,而且解决了反应后期搅拌难的问题,控制住 恒定的反应温度,避免了副反应产物的产生。除此之外,未反应的胡椒环不会 流失,套用到下一批次,提高了主原料胡椒环的利用率、可以实现工业化连续 生产和大幅度提高产品的收率。

    在反应第一步中先加入乙醛酸和胡椒环,让两种反应物先进行混合,但是 不加入催化剂(浓硫酸),这样混合后的乙醛酸和胡椒环几乎不会反应,而是 在第二步滴加浓硫酸后,反应开始进行。原来的方法胡椒环往浓硫酸中滴加, 浓硫酸的比重大,胡椒环的比重小浮在浓硫酸上面,使乙醛酸和胡椒环较难混 合接触,影响了反应的进行,而现在浓硫酸往乙醛酸和胡椒环的混合液中滴加, 浓硫酸的比重大,滴入的催化剂(浓硫酸)能与反应釜内的物料乙醛酸和胡椒 环很好地混合接触,从而不但提高了反应效果,而且缩短了反应时间。第二步 浓硫酸滴加完后,第一次反应有效地进行,随着反应时间的延长,釜内物料越 来越粘稠,当出现搅拌比较困难时,从高位槽内再滴入一种不溶于水的惰性溶 剂,稀释反应混合物,保证搅拌效果不受影响,促使剩余的乙醛酸和胡椒环进 行第二次反应,使物料乙醛酸和胡椒环尽量反应完全,基本转化为3,4-亚甲二 氧基苯乙醇酸,有效地解决了反应后期搅拌难的问题,且加入惰性溶剂更易地 控制住反应釜内的温度,避免了副反应产物的产生。

    下面结合实施例对本发明作进一步详细说明:

    实施例1

    在2L的反应釜中,先加入质量分数为40%的乙醛酸90g(0.5mol),在搅 拌作用下加入胡椒环100g(0.75mol),将乙醛酸和胡椒环的混合液用冰盐水冷 却,控制反应釜内的温度为2~5℃;再加入催化剂浓硫酸150g,控制第一次反 应时间为10h;接着从高位槽中滴入一种不溶于水的惰性溶剂二氯甲烷190g, 控制第二次反应釜内的温度为2~5℃,第二次反应时间为3h,对反应混合物进 行取样检测,当反应混合物中胡椒环的含量不再下降时,终止反应;最后往反 应釜内加入285g水,搅拌均匀,再进行放料抽滤,得到固体物料和滤液,所得 所述固体物料为3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸为0.452mol,产率为90.4%。

    实施例2-15

    在实施例2-15,除改变胡椒环、浓硫酸、惰性溶剂、第一次反应时间和第 二次反应时间外,与实施例1同样地进行反应,具体配方详见表1,具体工艺条 件及产品收率详见表2。

    表1

    表2

    以上仅为本发明的具体实施例,但本发明的技术特征并不局限于此。任何 以本发明为基础,为解决基本相同的技术问题,实现基本相同的技术效果,所 作出地简单变化、等同替换或者修饰等,皆涵盖于本发明的保护范围之中。

    关 键  词:
    一种 茉莉 中间体 二氧 乙醇 反应 处理 方法
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