[发明专利]一种薄荷甲酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工产品的制备方法，特别是一种薄荷甲酸的制备方法。

背景技术

薄荷甲酸(WS－1)是一种重要的精细化工产品，它是许多酰胺化薄荷脑高效凉味剂(例如WS-3)的起始原料。目前薄荷甲酸的工业生产路线如下。氯代薄荷醇与镁进行格氏反应生成薄荷基氯化镁，薄荷基氯化镁再与二氧化碳反应，酸化处理后生成薄荷甲酸，反应过程如下：

关于薄荷甲酸的生产工艺有许多的文献和专利报道，这些工艺都用气态二氧化碳与薄荷基氯化镁在溶液中进行反应。例如，中国专利1613845报道的工艺为：将干燥的1.5个当量的二氧化碳气体通过流量计在30分钟内通入薄荷基氯化镁溶液中，冷却，继续反应1小时，酸化，提纯后得到薄荷甲酸，转化率为40％。中国专利101704765报道的工艺为：将二氧化碳气体通入薄荷基氯化镁溶液中，反应温度为10度，通气2到3小时后酸化，提纯后得到薄荷甲酸，转化率为72％。中国专利102531885报道的工艺为：将二氧化碳气体通入薄荷基氯化镁与至少一个当量的配体(例如四甲基乙二胺)混合溶液中，气体通入时间为2到12小时，反应温度为0到60度，酸化处理后得到薄荷甲酸，转化率为98到100％。中国专利102746143报道的工艺为：将二氧化碳气体通入薄荷基氯化镁与0.1个当量的催化剂(例如溴化锂)的混合溶液中，气体通入时间为1到6小时，反应温度为零下10度到30度，酸化处理后得到薄荷甲酸，转化率为98％到100％。美国专利7868200报道的工艺为：将二氧化碳气体通入氯代薄荷醇，镁和溶剂的混合物中，二氧化碳气体与即时生成的薄荷基氯化镁反应，反应温度为75到90度，酸化处理后得到薄荷甲酸，转化率为78到93％。以上的这些例子都是用常压二氧化碳气体进行反应，也有用高压二氧化碳来生产薄荷 甲酸的报道，例如中国专利101659626报道的工艺为：将薄荷基氯化镁溶液密闭于高压反应釜中，由二氧化碳钢瓶向反应釜中通入二氧化碳，调节二氧化碳流量，保持反应釜压力在0.2到0.6MPa之间，反应温度为50到90度，反应时间8到12小时。转化率为50％左右。

传统工艺应用气态二氧化碳进行薄荷甲酸生产会带来很多缺点，例如反应时间长，反应收率不稳定等。这主要是气态的二氧化碳与液态的薄荷基氯化镁溶液属于两种不同的状态，不能充分混合，两种反应物不容易接触造成的。虽然添加配体或催化剂可以提高反应的收率，但反应的成本也随之增高。本发明公布了一种新的薄荷甲酸生产工艺。这个新工艺用薄荷基氯化镁与超临界状态的二氧化碳反应，不需要添加任何另外的试剂，酸化处理后生成薄荷甲酸。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种薄荷甲酸的制备方法，可大大提高薄荷甲酸的制备效率，降低制备成本。

为实现上述目的，本发明所采用以下技术方案：

一种薄荷甲酸的方法，包括将薄荷基氯化镁溶液注入高压反应器中，再通入二氧化碳反应，将反应产物酸化处理后得到薄荷甲酸，其特征在于：通入的二氧化碳为超临界状态的二氧化碳。

按上述方案，所述高压反应器的反应压力变化范围优选为5～30MPA，反应温度90～120℃，反应时间为20～30分钟。

按上述方案，所述高压反应器的反应温度优选为100℃。

气态二氧化碳在温度高于临界温度31.26℃，压力高于临界压力72.9atm时，会转变成液体。超临界二氧化碳是目前研究最广泛的流体之一，广泛地应用于食品工业(除去咖啡中的咖啡因，天然产物萃取，植物油脂提取等)，制药业(控制药用颗粒的形成，药物分析等)，和化工业(作为溶剂，超临界色谱等)。在本发明公布的薄荷甲酸生产工艺中，超临界二氧化碳与薄荷基氯化镁溶液反应，因为超临界二氧化碳是液态，所以它可以和另一种反应物薄荷基氯化镁在溶液中充分混合，有效接触，这样反应的速度大大提高。

然而，如果反应器压力和温度选择不当，即使通入液态二氧化碳，反应速度仍不是很快，而压力过高也会增加设备的制造成本。申请人反复摸索发现反应器的压力控制在5～30MPA，温度在90～120℃范围内，反应收率可达到98％以上，反应时间也秩序30分钟左右。其中温度为100℃时，综合制造成本最佳。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例1