[发明专利]一种清洁的四甲基吡嗪制备方法在审

专利信息
申请号: 201711372220.7 申请日: 2017-12-19
公开(公告)号: CN107857736A 公开(公告)日: 2018-03-30
发明(设计)人: 赵军侠;文教刚;李鹏毅;付敬超;吕孝永;刘仁欢;陈永装;王丽娜 申请(专利权)人: 濮阳天源生物科技有限公司
主分类号: C07D241/12 分类号: C07D241/12
代理公司: 郑州大通专利商标代理有限公司41111 代理人: 陈勇
地址: 457163 河南省濮阳市户部寨*** 国省代码: 河南;41
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 清洁 甲基 制备 方法
【说明书】:

技术领域

本发明属于精细化工技术领域,涉及一种清洁的四甲基吡嗪制备方法。

背景技术

2,3,5,6-四甲基吡嗪,简称四甲基吡嗪(tetramethylpyrazine,TTMP),又名川芎嗪,是吡嗪环碳原子上均连接甲基的含氮杂环化合物,白色晶体,呈发酵味和咖啡味香气,可用于配制肉类、咖啡、巧克力等香精,也可用于调味剂、酒精饮料的甜味增强剂、卷烟的矫味剂和增补剂,还可作为医药和农药的中间体。TTMP的生产方法可分为生物合成法、直接从植物中提取法和化学合成法三种。

利用微生物发酵生产TTMP的相关研究较晚,且目前普遍认为发酵体系中TTMP的合成是细胞自身代谢过程中酶促催化反应的产物。授权公告号为CN 101955980 B的中国发明专利“一种生产四甲基吡嗪的方法及其生产菌株”,公开了一种微生物利用还原糖发酵积累前体乙偶姻、以及乙偶姻和氨经非酶促反应合成四甲基吡嗪的两步法生产工艺,但是总体反应时间过长,反应条件难以准确控制,所得产品与原料分离困难。

TTMP的直接萃取法由于川芎植物来源有限,且TTMP在川芎中的含量较低,导致后提取成本过高,在工业化大规模生产方面仍存在困难。

利用美拉德反应和Strecker降解化学法合成吡嗪类化合物由于产物成分复杂且产率较低,尚未有大规模工业化生产的报道。利用非Strecker降解的方法化学合成TTMP亦有大量的研究,包括化学合成法和催化合成法,但普遍存在较严峻的环保问题,反应条件一般较剧烈,对设备要求较高,且产品不属于‘天然’或‘生物合成’范畴。授权公告号为CN 104341359 B的发明专利公开了一种四甲基吡嗪的制备方法,其以丁二酮单肟为原料,钯碳作催化剂,回流状态下加入甲酸铵,得到四甲基吡嗪,但该方法对环保压力很大。授权公告号为CN1238344C的发明专利,以氨基丁酮为原料,通入蒸汽在碱性条件下合成四甲基吡嗪三水合物,该工艺收率较低,且生产的三水合物制备纯品四甲基吡嗪较难;授权公告号为1100765C的发明专利,以2,3丁二酮单肟为原料,在VIII族金属化合物与有机配体形成的配位催化剂存在下,通入氢气合成四甲基吡嗪,该方法收率较低。

因此,需要一种能够实现清洁生产的四甲基吡嗪的制备方法,减轻化工企业的环保压力,降低生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清洁的四甲基吡嗪制备方法,相比现有技术,该方法一步合成四甲基吡嗪,合成步骤简单,降低了物料损失及能耗,能够实现清洁生产,工业化前景极高。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

本发明提供一种清洁的四甲基吡嗪制备方法,包括以下步骤:搅拌下,向反应釜中加入乙偶姻与催化剂雷尼镍,升温至80℃时开始通入氨气,反应0.5~10h,反应温度控制在80~150℃,反应过程中同时进行蒸馏,对反应馏出物进行离心得到四甲基吡嗪。

进一步地,所述乙偶姻和催化剂雷尼镍的质量比为(100~1000):1。

进一步地,所述乙偶姻和催化剂雷尼镍的质量比为(200~500):1。

进一步地,所述氨气的流速为1m3/h。

相比现有技术,本发明的有益效果在于:

本发明制备方法以乙偶姻、氨气为原料,以雷尼镍为催化剂,一步合成四甲基吡嗪,是一种新的制备方法,相比现有技术,该制备方法中的原料为常见化工原料,原料来源充足;该制备方法合成步骤简单,反应和产物的蒸馏同时进行,产物与原料的分离容易,降低了物料损失及能耗,所得产品的纯度高,收率最高可达71%;该制备方法能够实现清洁生产,可有效减轻化工企业的环保压力,降低生产成本,具备推广应用的价值,工业化前景极高。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明,但不用来限定本发明的保护范围。若未特别指明,实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。下述实施例中的试验方法,如无特别说明,均为常规方法。

实施例一

一种清洁的四甲基吡嗪制备方法,包括以下步骤:搅拌下,向反应釜中加入500g乙偶姻与1g催化剂雷尼镍,升温至80℃时开始通入氨气,氨气的流率为1m3/h,反应5h,反应温度控制在100℃,反应过程中同时进行蒸馏,反应馏出物为四甲基吡嗪粗品,通入氨气0.5h后即有四甲基吡嗪粗品馏出,对反应馏出物进行离心得到355g四甲基吡嗪。反应方程式如下:

气相色谱分析结果如表1所示,四甲基吡嗪含量为99.61%,四甲基吡嗪的收率为70.72%。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于濮阳天源生物科技有限公司,未经濮阳天源生物科技有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201711372220.7/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top