化妆品用邻伞花烃-5-醇的制备方法及应用与流程

本发明涉及精细化工合成，具体涉及一种主要用于化妆品和医药领域的邻伞花烃-5-醇的制备方法及应用。

背景技术：

1、邻伞花烃-5-醇，又名5-羟基邻伞花烃、3-甲基-4-异丙基苯酚或1-羟基-3-甲基-4-异丙基苯，英文名称为o-cymen-5-ol，呈白色针状结晶性固体，微溶于水，易溶于醇类有机溶剂，是一种安全性高、可直接用于人体粘膜的功效化合物，最低0.03％的添加量就能对革兰氏阳性菌(如人型结核菌、仙人掌菌、粉刺菌等)、革兰氏阴性菌类(如鼠伤寒菌、肺炎杆菌、肠炎弧菌等)、真菌、酵母菌等起到显著的抗菌效果，与其他化妆品复配时可起到良好的防腐剂作用，目前已广泛用于抗菌型牙膏、漱口水、祛痘膏、洁面粉、精华水、精华露、整发露等多种化妆品和医药产品的生产。

2、邻伞花烃-5-醇的制备技术最早可以追溯至1924年，至今已有百年。1924年，de400969公开了一种以间羟基甲苯和异丙醇为原料，在正磷酸存在下于150℃脱水制得邻伞花烃-5-醇的制备技术，该技术路线简短、副产物少，但是150℃的反应温度会产生类焦油物质而导致所得产品外观较差，需要反复精制，工艺操作较为繁琐，后来us2103736试图用磷钨酸替代正磷酸进行优化，反而得到了更糟糕的结果。1927年，de586150公开了间羟基甲苯和丙烯在硅藻土存在下可以制得邻伞花烃-5-醇，但该反应会产生邻伞花烃-3-醇等杂质，纯化难度高，无工业价值，后来wo200674401使用1-丁基-3-甲基咪唑七氯二腈(iii)为催化剂来改善，但试验结果不理想。1928年，de588824针对de586150所述制备路线的缺陷，公开了杂质邻伞花烃-3-醇的异构化方法，将邻伞花烃-3-醇于二硫化碳溶剂中在三氯化铝或五氧化二磷的作用下进行异构化制备邻伞花烃-5-醇，虽然异构化路线可行但又伴生了一个新的杂质对伞花烃-5-醇，加之邻伞花烃-3-醇并非天然物质，该路线仅能作为de586150的补充研究，并无工业化意义。1928年，us1876435、ch144207和us1835344公开了1-异丙氧基-3-甲苯可以在硫酸、五氧化二磷或硅胶的存在下异构化为为邻伞花烃-5-醇，但该反应也会伴生一个新的杂质对伞花烃-4-醇，无工业化价值。1934年，us2064885以2-氯丙烷和间羟基苯酚为原料，用三氯化铝进行傅克烷基化，在杂质对伞花烃-4-醇的伴生比例上有所下降，但仍未彻底消除，目前有少量生产企业采用此技术路线。1947年，us2603662选取纯苯为溶剂，用硅藻土对2,4-二异丙基-5-甲基苯酚进行定向脱异丙基制备邻伞花烃-5-醇，虽然表现出可观的收率，但使用到致癌物质纯苯，反应温度也高达265℃(超过溶剂纯苯沸点，带压反应)，起始原料2,4-二异丙基-5-甲基苯酚市场上供应也非常稀缺，故不适宜工业化。1965年，chekhuta,v.g.等人(journal of organic chemistry ussr(englishtranslation),1965,vol.1,p.1869-1872)报道了5-硝基邻伞花烃制备邻伞花烃-5-醇的技术路线，该反应具有较高的收率，但是铁粉还原硝基制备氨基物过程会产生铁盐，氨基物重氮化制备羟基物过程废水废盐量较大，目前国内外不少生产厂家出于成本考虑都是采用的此路线。2005年，jp200582506报道了一种酶法制备邻伞花烃-5-醇的技术路线，该反应属于合成生物学范畴，对“碳达峰、碳中和”目标的实现意义深远，但反应底物异丙基甲基苯基葡萄糖售价较高。2020年，cn108046998公开了以碳酸二(间甲酚)酯和异丙醇为原料的合成邻伞花烃-5-醇技术路线，申请人认为在该反应中用三光气保护酚羟基意义不大，因为酚羟基在酸性条件难以和2-氯丙烷发生反应，故此技术路线在制造成本上并不占优势。

3、因种种原因，目前绝大部分的邻伞花烃-5-醇制备技术仍停留在实验室研究阶段，公开报道的邻伞花烃-5-醇技术路线进行工业化量产也有一定限制，鲜见吨位级制备技术的报道。为解决现有技术存在的缺陷和不足，本发明提供一种操作简便、工艺安全性佳、低能耗、少污染的邻伞花烃-5-醇制备新技术。

技术实现思路

1、本发明提供了化妆品用邻伞花烃-5-醇的制备方法，所述方法包括一步异构化反应；所述方法具体为4-异丙基-3-甲基环己-2,4-二烯-1-酮在碱性条件下被异构化酶异构化，随后酸化离心，得到邻伞花烃-5-醇。

2、进一步地，所述方法具体按照以下步骤：

3、(1)底物准备：将底物4-异丙基-3-甲基环己-2,4-二烯-1-酮与纯净水按照质量比1:1.8-2进行混合，混合后用碳酸氢钠调节ph至8-8.5；

4、(2)酶异构化反应：将步骤(1)得到的底物溶液与异构化酶常温常压下搅拌反应，期间用质量分数为5％的氢氧化钠溶液维持反应体系ph＝8-8.5，搅拌5h后得到异构化液；

5、(3)酸化离心：将步骤(2)得到的异构化液滤除异构化酶，滤液在25℃以下，用酸溶液调节异构化液至ph＝4-5，随后抽滤，滤饼减压烘干，即得邻伞花烃-5-醇。

6、进一步地，步骤(2)中异构化酶为掷孢酵母酶，所述掷孢酵母酶自于sporobolomyces salmonicolor。

7、进一步地，步骤(2)中酶异构化反应须在室温常压下进行，生产过程中若处于夏季或冬季应进行适当的降温或加温。

8、进一步地，步骤(3)中酸溶液为磷酸、硝酸、硫酸、盐酸、柠檬酸中的任意一种，优选为质量分数为30％的盐酸溶液。

9、进一步地，步骤(3)中烘干的温度为45℃-80℃，过低的温度会导致烘干效率低下，过高的温度会导致产品外观偏红或偏黄；压力为-0.085-0.095kpa。

10、上述制备方法可用于吨位级的工业化量产邻伞花烃-5-醇。

11、用于吨位级的工业化量产邻伞花烃-5-醇还包括生产系统，所述生产系统包括搪玻璃反应釜(1)、ihf离心泵(2)、固定床反应器(3)、异构化液接收罐(4)、高位槽(5)、酸化釜(6)、全自动离心机(7)、离心母液储罐(8)。

12、用于制备吨位级的工业化量产邻伞花烃-5-醇按照以下步骤：

13、(1)将掷孢酵母酶装填于直径1.2米高8米的钢衬塑固定床反应器(3)中，用纯化水室温下清洗后待用，掷孢酵母酶完全浸没于纯化水中；

14、(2)底物准备：将底物4-异丙基-3-甲基环己-2,4-二烯-1-酮和纯化水按照质量比1:1.5-3.5投入搪玻璃反应釜(1)，搅拌均匀，用碳酸氢钠调节ph至8-8.5，待用。

15、(3)酶异构化反应：将步骤(2)准备好的底物溶液用ihf型离心泵(2)以约2m3/h的流量从固定床底部泵入固定床反应器(3)中，酶异构化液从固定床反应器(3)顶部流出并被异构化液接收罐(4)接收；随着底物溶液持续泵入固定床反应器，前述ihf型离心泵(2)出口压力也持续增加，但直至底物溶液泵尽，固定床反应器(3)顶部尚有料液流出；泵底物溶液毕，再从固定床反应器(3)底部泵入质量分数为5％的氢氧化钠溶液；泵5％氢氧化钠溶液毕，再从固定床反应器(3)底部泵入纯化水；泵纯化水毕，得到异构化液，转料至酸化釜(6)。

16、(4)酸化离心：控温不超过25℃，用来自于高位槽(5)的30％盐酸调节异构化液ph＝4-5；调ph毕，放料至全自动离心机(7)离心，离心液流至离心母液储罐(8)得到白色晶状固体湿品，控温45-80℃，负压-0.085-0.095mpa，烘干得到白色晶状固体干品，即为邻伞花烃-5-醇成品。

17、有益效果

18、本发明提供了化妆品用邻伞花烃-5-醇制备方法及应用。所述方法利用一步异构化反应，具体为底物4-异丙基-3-甲基环己-2,4-二烯-1-酮在碱性条件下被异构化酶异构化，随后酸化离心，得到邻伞花烃-5-醇。其中底物4-异丙基-3-甲基环己-2,4-二烯-1-酮为松节油深加工成松油醇、合成樟脑等产品生产过程中伴生的副产品衍生物，本发明利用较为温和生物方法(酶异构化反应)将4-异丙基-3-甲基环己-2,4-二烯-1-酮还原为邻伞花烃-5-醇，所述方法工艺路线简单，原料易得，实现了废物再利用，符合“双碳政策”和循环经济主题，制备得到的产品质量品质较高，可进行吨位级工业化量产。