[发明专利]一种高效精馏柠檬醛制备橙花醛的方法及用于该方法的催化剂

说明书

本发明涉及一种将柠檬醛中的香叶醛转化为橙花醛的方法及用于该方法的催化剂。所述方法以负载碘和磷催化活性中心的填料为催化剂，依靠精馏塔，在减压精馏柠檬醛的过程中，将塔中富含香叶醛的物料转化为橙花醛与香叶醛比例接近1:1的物料，从而实现柠檬醛精馏分离橙花醛工艺的连续操作，提高柠檬醛利用率与橙花醛产量。

技术领域

本发明提供了一种高效精馏柠檬醛制得橙花醛的方法及用于该方法的催化剂，与传统精馏分离柠檬醛方法相比，该方法具有设备简单，装置连续运转，原料利用效率高，橙花醛收率高的优点。

发明背景

柠檬醛是一种重要的合成香料，同时也是制备多种有价值材料及活性成分的原料或者中间体，通常状况下，柠檬醛可以从天然产物中分离或者以化学合成的方法制备得到，并以橙花醛和香叶醛(E/Z异构体)的混合形式存在，但对于某些香料或精细化学品制备领域，可能需要单一的组分或者富集形式的所述两种异构体。

在工业化生产中，以精馏的方法对底物进行提纯是一种被普遍采用的方法，当以常见的减压精馏操作从柠檬醛中分离提纯橙花醛时，随着塔顶采出橙花醛的增多，塔底物料中橙花醛含量逐渐下降，当塔底橙花醛含量下降到某一范围时，便失去了继续循环精馏提取橙花醛的价值，如此便降低了柠檬醛的利用率，造成原料的浪费以及成本的上升。解决此问题的一种思路，便是利用橙花醛与香叶醛之间容易发生相互转化的特性，将塔底物料中的香叶醛转化为橙花醛，进而将其继续循环，提取橙花醛。

专利WO 2014096063公开了一种以联苯4,4’-二硫醇作为催化剂，以柠檬醛分离后所剩底料为原料，经由催化得到橙花醛与香叶醛摩尔比为1:1的混合物，之后再次进行异构体的分离。然而此发法需反复加热原料，致使重组分含量升高，造成原料的浪费。

专利CN 201610524026.5公开了一种利用手性含氮亚磷酸联萘二酚酯作为催化剂，催化一种异构体过量的原料，所得产物中香叶醛与橙花醛的比例接近1:1。此发明所用催化剂合成复杂，且需额外增加反应器，生产成本较高。

针对以上问题，本发明旨在依靠简单精馏设备，经由催化作用，使流经塔底部的富含香叶醛的物料转化为橙花醛与香叶醛比例接近1:1的物料，从而提高原料柠檬醛的利用率，以经济高效的方法获得富集橙花醛。

发明内容

根据本发明的第一个目的，提供一种高效精馏柠檬醛制备橙花醛的方法，该方法包括通过精馏塔将包含两种异构体橙花醛与香叶醛的柠檬醛精馏分离，在精馏塔塔顶获得橙花醛产品，其中在精馏塔提馏段填料上负载碘(I)和磷(P)催化活性中心，使流经塔底部富含香叶醛的物料催化转化为橙花醛比例增加(例如橙花醛与香叶醛摩尔比1:0.8-1.5，尤其接近1:1)的物料。

进一步地，所述催化剂中，以碘和磷的总负载量为基准，碘负载量为40-70wt％，优选45-65wt％，磷负载量为30-60wt％，优选35-55wt％。

进一步地，所述催化活性中心负载总量为1.0-10.0wt％，优选3.5-8wt％，以催化活性中心碘元素和磷元素占用作载体的填料的质量百分率计算。

进一步地，精馏通过精馏塔进行，精馏塔为填料塔，精馏塔具有30-120个理论塔板，优选50-100个理论塔板，采用塔中间进料的方式，精馏段与提馏段的比例优选为1:1。减压精馏操作工况如下：绝对压力为0.1-1.0毫巴，塔底温度为90-150℃，优选100-130℃，塔顶冷凝温度低于10℃，回流与采出的比例控制为2:1-10:1，优选4:1-8:1。