一步法实现加氢反应耦合脱水反应在制备4-乙烯基愈创木酚中的应用的制作方法

文档序号:20834703发布日期:2020-05-22 16:43阅读:506来源:国知局

本发明属于化工医药中间体技术领域,涉及一种中间体的制备方法,具体为一步法实现加氢反应耦合脱水反应在制备4-乙烯基愈创木酚中的应用。



背景技术:

天然4-乙烯基愈创木酚主要存在于玉米酒精发酵的挥发物中,具有类似丁香类芳香气味,是决定酒类、酱油、茶叶、咖啡、干酪等食品品质的主要香味成分,也是日化、医药、香精合成等行业较为常用的高档香料之一,其商业价值是阿魏酸的40倍,因此具有广泛的应用价值和发展前景。

目前市场上的4-乙烯基愈创木酚多为采用阿魏酸为底物利用化学法脱羧基得到,然而现有的化学脱羧工艺主要存在以下不足之处:(1)反应时间长,反应速度慢,一般要4-8小时;(2)反应得到的产物4-乙烯基愈创木酚很容易缩合得到低聚物;(2)反应得到粗产物中4-乙烯基愈创木酚纯度不高因而导致分离成本高;(4)多数需要使用过渡金属催化剂且催化剂寿命较短。



技术实现要素:

解决的技术问题:为了克服现有技术的缺陷,本发明提供了一步法实现加氢反应耦合脱水反应在制备4-乙烯基愈创木酚中的应用。本发明不需要使用任何过渡金属催化剂且能有效阻止产物的聚合,产品最高的摩尔得率达到90%(转化率达99%以上),粗产品中纯度达到95%,由于纯度高所以减少了分离成本;而底物用的香草酮与阿魏酸的价格相当,且香草酮也可以从可再生的生物质物质木质素中得到,因此该技术有较大的经济价值和社会意义。

技术方案:一步法实现加氢反应耦合脱水反应在制备4-乙烯基愈创木酚中的应用,所述应用的反应底物为香草酮。

一步法实现加氢反应耦合脱水反应在制备4-乙烯基愈创木酚中的应用,所述方法以香草酮作为反应底物,醇为溶剂,碱性条件下经一步反应制得4-乙烯基愈创木酚。

优选的,所述方法的具体步骤为:

(1)将香草酮溶于醇中,加入碱,关闭反应釜,在150-250℃条件下反应0.2-12小时,升温到指定温度的时长为30分钟以内,反应结束后冷却至室温后加入酸调节ph值至中性;

(2)过滤除去固体,将滤液减压旋转蒸干得到4-乙烯基愈创木酚的粗产物,粗产物进行液相色谱分析,同时检测香草酮的转化率和4-乙烯基愈创木酚得率。

进一步的,对香草酮与醇的质量体积比为质量体积浓度为0.01-0.2kg/l。

进一步的,碱与醇的质量体积比为质量体积浓度为0.01-0.4kg/l。

进一步的,所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、氢氧化钙、氧化镁、氢氧化镁均为工业碱的一种。

进一步的,所述氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、氢氧化钙、氧化镁、氢氧化镁均为工业碱,纯度为80%以上。

进一步的,所述醇为甲醇、乙醇、异丙醇或者甘油中的一种,且均为无水醇。

进一步的,所述酸为质量浓度为10-30%的硫酸或质量浓度为10-30%的盐酸。

进一步的,对香草酮的转化率为95%以上;4-乙烯基愈创木酚的粗产物得率为对羟基苯乙烯的粗产物得率为50-95%。

本发明所述制备方法的原理在于:碱能催化酮还原为羟基同时耦合脱水反其制备流程如下:

有益效果:(1)本发明所述应用方式的制备方法采用常见的香草酮作为底物,经一步法实现加氢反应耦合脱水反应获得4-乙烯基愈创木酚,香草酮转化率达95%以上,4-乙烯基愈创木酚的粗产物中4-乙烯基愈创木酚的摩尔得率为50-90%,粗产品的纯度55-95%。;(2)所述应用方式简化了生产工艺,降低了生产成本,而底物香草酮可以以可再生的生物质资源木质素转化得到,因而具有良好的经济价值和社会意义。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下,对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换,均属于本发明的范围。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

一步法实现加氢反应耦合脱水反应在制备4-乙烯基愈创木酚中的应用,所述应用的反应底物为香草酮。具体步骤如下:

(1)将异丙醇(分析纯)50ml投入到100ml反应釜中,加入1.5克香草酮(分析纯),3.0克氢氧化钾分析纯,开始加热,达到反应温度200℃,升温时间为20分钟,保持1小时。反应结束后,冷却到室温加入10%的硫酸调节ph值至中性。

(2)过滤固体,将滤液减压旋转蒸干得到4-乙烯基愈创木酚的粗产物,产品为油状物,粗产物中4-乙烯基愈创木酚和香草酮质量根据标准品进行液相色谱对照,香草酮转化率99%以上,4-乙烯基愈创木酚摩尔得率为90%,粗产物纯度95%。

实施例2

一步法实现加氢反应耦合脱水反应在制备4-乙烯基愈创木酚中的应用,所述应用的反应底物为香草酮。具体步骤如下:

(1)将异丙醇(分析纯)50ml投入到100ml反应釜中,加入1.5克香草酮(分析纯),3.0克氢氧化钠分析纯,开始加热,达到反应温度200℃,升温时间为20分钟,保持1小时。反应结束后,冷却到室温加入10%的硫酸调节ph值至中性。

(2)过滤固体,将滤液减压旋转蒸干得到4-乙烯基愈创木酚的粗产物,产品为无色油状物,粗产物中4-乙烯基愈创木酚和香草酮质量根据标准品进行液相色谱对照,香草酮转化率99%,4-乙烯基愈创木酚摩尔得率为65%,将粗产物经过色谱柱分离得到纯品4-乙烯基愈创木酚,粗产物纯度70%。

实施例3

一步法实现加氢反应耦合脱水反应在制备4-乙烯基愈创木酚中的应用,所述应用的反应底物为香草酮。具体步骤如下:

(1)将乙醇(分析纯)50ml投入到100ml反应釜中,加入1.5克香草酮(分析纯),2.0克氢氧化钾分析纯,开始加热,达到反应温度200℃,升温时间为20分钟,保持1.0小时。反应结束后,冷却到室温加入10%的硫酸调节ph值至中性。

(2)过滤固体,将滤液减压旋转蒸干得到4-乙烯基愈创木酚的粗产物,产品为无色油状物,粗产物中4-乙烯基愈创木酚和香草酮根据标准品进行液相色谱对照,香草酮转化率99%,4-乙烯基愈创木酚摩尔得率为78%,粗产物纯度85%。



技术特征:

1.一步法实现加氢反应耦合脱水反应在制备4-乙烯基愈创木酚中的应用,其特征在于,所述应用的反应底物为香草酮。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述方法以香草酮作为反应底物,醇为溶剂,碱性条件下经一步反应制得4-乙烯基愈创木酚。

3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于,所述方法的具体步骤为:

(1)将香草酮溶于醇中,加入碱,关闭反应釜,在150-250℃条件下反应0.2-12小时,升温到指定温度的时长为30分钟以内,反应结束后冷却至室温后加入酸调节ph值至中性;

(2)过滤除去固体,将滤液减压旋转蒸干得到4-乙烯基愈创木酚的粗产物,粗产物进行液相色谱分析,同时检测香草酮的转化率和4-乙烯基愈创木酚摩尔得率和纯度。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,香草酮与醇的质量体积浓度为0.01-0.2kg/l。

5.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,碱与醇的质量体积浓度为0.01-0.4kg/l。

6.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、氢氧化钙、氢氧化锆、氧化镁、氢氧化镁、氨水中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、氢氧化钙、氢氧化锆、氧化镁、氢氧化镁均为工业碱,纯度为80%以上;所述氨水为工业氨水,质量浓度为5-30%。

8.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述醇为甲醇、乙醇、异丙醇,甘油中的一种,且均为无水醇。

9.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述酸为质量浓度为10-30%的硫酸或质量浓度为10-30%的盐酸。

10.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,香草酮的转化率达到大于95%以上;4-乙烯基愈创木酚的粗产物中4-乙烯基愈创木酚的摩尔得率为50-90%,粗产品的纯度55-95%。


技术总结
本发明公开了一步法实现加氢反应耦合脱水反应在制备4‑乙烯基愈创木酚中的应用,所述方法以香草酮作为反应底物,醇为溶剂,碱性条件下经一步反应制得4‑乙烯基愈创木酚。与现有技术相比,本发明具有以下优点:(1)所述制备方法采用常见的香草酮作为底物,经一步法实现加氢反应耦合脱水反应获得4‑乙烯基愈创木酚,香草酮转化率达99%以上,粗产物中的4‑乙烯基愈创木酚的摩尔得率达90%,粗产品纯度也达到95%;(2)所述方法与传统阿魏酸脱羧基方法相比底物价格相当,生产成本相当,但是得率明显提高,由于粗产品纯度较高将会减少分离成本,而且香草酮也可以从可再生的生物质物质木质素中得到,因此该技术有较大的经济价值和社会意义。

技术研发人员:应玲英;杨倩倩;邓海波;蒋学;田秀枝
受保护的技术使用者:江南大学
技术研发日:2020.02.11
技术公布日:2020.05.22
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