乙醛催化合成乙偶姻方法
2023-05-08 05:52:01
專利名稱：乙醛催化合成乙偶姻方法
技術領域：
本發明屬於乙偶姻製備技術領域，涉及到一種乙醛催化合成乙偶姻方法。
背景技術：
乙偶姻又名醋嗡、甲基乙醯甲醇、3-羥基-2-丁酮，具有令人愉快的奶油香氣。被廣泛用於配製奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精，是我國批准使用的香料產品(GB/T 14156-93)。乙偶姻天然存在於奶油、可可、葡萄酒和草莓中，是酒類調香中一個極其重要的品種，但含量少，目前使用的均為合成品。由於應用範圍極其廣泛，用量大，有關乙偶姻的合成研究多見報導。在已有的方法中，比較重要的有乙醯乳酸脫羧法、2，3-丁二酮選擇還原法和乙醛催化偶聯法。但上述前兩種方法均有成本高，產物難以純化等缺點，限制了大量生產；方法三則符合了當代綠色化學研究和開發的新興潮流，以「原子經濟性」為原則，實現了一步法合成乙偶姻，但在已有的文獻中，首推Breslow(J.Am.Chem.Soc.80，3719(1959))用噻唑類鎓鹽作催化劑，合成偶姻類化合物，但其催化劑摩爾用量為反應原料的5-20％(摩爾比)，從而限制了噻唑類鎓鹽的使用；Ebel，et al.(U.S.Pat.5,831,097，1998)報導用三唑類鎓鹽作催化劑合成偶姻類產物，但其催化劑製備較複雜，增加了生產成本。
發明內容
本發明的目的是提供一種成本低、產物純化容易、催化劑製備較簡單、生產成本低的乙醛催化合成乙偶姻方法。
本發明的技術解決方案是，在噻唑鹽的催化下，以乙醛為原料，直接合成乙偶姻，投入反應的原料乙醛與催化劑噻唑鹽的質量比為10∶1到1000∶1，反應溫度是60-160℃，反應時間是0.5-6小時，在噻唑鹽分子式如下 乙醛在噻唑鹽的催化下，合成了乙偶姻；噻唑鹽催化劑分子結構式中R1為1-30個碳原子的烷基、芳基、芳烷基或雜環烷基，R2為氫、氯、腈基、烷氧基、氨基或1-30個碳原子的烷基、芳基、芳烷基，R3為1-20個碳原子的烷基、芳基、芳烷基、雜環芳基，或它們帶有羥基基團的烷基、芳基、芳烷基、雜環基，X-為Cl-、Br-、I-、ClO4-、BF4-、NO3-。
投入反應的原料乙醛與催化劑噻唑鹽的質量比為100∶1到500∶1。
反應溫度是100-150℃。
乙醛以液相進入反應裝置。
以乙醛為原料，用噻唑類鎓鹽作催化劑一步法實現了乙偶姻的製備。由於反應在無任何溶劑下進行，從而大大簡化了生產過程，並從生產源頭上消除了汙染。噻唑鹽催化劑分子結構式中R1為1-30個碳原子的烷基、芳基、芳烷基或雜環烷基，一般為烷基、芳烷基；R2為氫、氯、腈基、烷氧基、氨基或1-30個碳原子的烷基、芳基、芳烷基，一般選擇氨基、芳基、芳烷基；R3為1-20個碳原子的烷基、芳基、芳烷基、雜環芳基，或它們帶有羥基基團的烷基、芳基、芳烷基、雜環烷基，一般選擇帶有羥基基團的烷基、芳基、芳烷基、雜環烷基；X-為保持噻唑鹽電中性的負電荷，一般為滷素離子，如氟、氯、溴、碘、硝酸根、高氯酸根、氟硼酸根離子等。本發明所述反應溫度60-160℃，最好在100-150℃；投入反應器的乙醛以液相進入反應裝置；反應原料乙醛與催化劑用量的質量比為10∶1-1000∶1，最好為100∶1-500∶1；本反應所需時間通常在0.5-6小時完成；本發明所使用催化劑皆可由傳統製備方式獲得。
本發明所達到的有益效果是，副產物少，產物純度高，經簡單蒸餾所得乙偶姻純度98.7％，反應選擇性99％。
具體實施例方式
下面結合技術方案對本發明作進一步的說明。
實施例1乙醛700克和7克((1wt％)5-苄基-4-(N-甲基-N-苯胺基)-3-辛基-1，3-噻唑氯鹽加入到兩升高壓釜中，開啟攪拌並升溫，控制反應溫度在100℃，反應時間5小時。反應結束後氣相色譜分析，乙醛轉化率85％，產品選擇性94％。
實施例2乙醛700克和7克((1wt％)5-苄基-4-(N-甲基-N-苯胺基)-3-辛基-1，3-噻唑氯鹽加入到兩升高壓釜中，開啟攪拌並升溫，控制反應溫度在120℃，反應時間3小時。反應結束後氣相色譜分析，乙醛轉化率93％，產品選擇性97％。
實施例3乙醛700克和7克((1wt％)5-苄基-4-(N-甲基-N-苯胺基)-3-辛基-1，3-噻唑氯鹽加入到兩升高壓釜中，開啟攪拌並升溫，控制反應溫度在140℃，反應時間0.5小時。反應結束後氣相色譜分析，乙醛轉化率98％，產品選擇性99％。
實施例4乙醛700克和3.5克(0.5wt％)5-乙基-4-氨基-3-十六烷基-1，3-噻唑溴鹽加入到兩升高壓釜中，開啟攪拌並升溫，控制反應溫度在120℃，反應時間3小時。反應結束後氣相色譜分析，乙醛轉化率96％，產品選擇性97％。
權利要求
1.乙醛催化合成乙偶姻方法，其特徵在於，在噻唑鹽的催化下，以乙醛為原料，直接合成乙偶姻，投入反應的原料乙醛與催化劑噻唑鹽的質量比為10∶1到1000∶1，反應溫度是60-160℃，反應時間是0.5-6小時，在噻唑鹽分子式如下
2.根據權利要求1所述的乙醛催化合成乙偶姻方法，其特徵在於，乙醛在噻唑鹽的催化下，合成了乙偶姻；噻唑鹽催化劑分子結構式中R1為1-30個碳原子的烷基、芳基、芳烷基或雜環烷基，R2為氫、氯、腈基、烷氧基、氨基或1-30個碳原子的烷基、芳基、芳烷基，R3為1-20個碳原子的烷基、芳基、芳烷基、雜環芳基，或它們帶有羥基基團的烷基、芳基、芳烷基、雜環基，X-為Cl-、Br-、I-、ClO4-、BF4-、NO3-。
3.根據權利要求1或2所述的乙醛催化合成乙偶姻方法，其特徵在於，投入反應的原料乙醛與催化劑噻唑鹽的質量比為100∶1到500∶1。
4.根據權利要求1或2所述的乙醛催化合成乙偶姻方法，其特徵在於，反應溫度是100-150℃。
5.根據權利要求1或2所述的乙醛催化合成乙偶姻方法，其特徵在於，乙醛以液相進入反應裝置。
全文摘要
乙醛催化合成乙偶姻方法屬於乙偶姻製備技術領域。提供了一種製備乙偶姻的新方法。該方法無需任何溶劑，以乙醛為原料，在噻唑鹽的催化下，直接實現了乙偶姻的合成。本發明所達到的有益效果是，副產物少，產物純度高，經簡單蒸餾所得乙偶姻純度98.7％，反應選擇性99％。適用於配製奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精。
文檔編號C07C49/17GK1562934SQ200410021240
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月5日 優先權日2004年4月5日
發明者孫芝 申請人:大連金菊化工廠