[发明专利]一种高选择性氧化香叶醇合成柠檬醛的方法

说明书

本发明公开了一种高选择性氧化香叶醇合成柠檬醛的方法，涉及有机合成技术领域，将催化剂装入固定床反应器中，反应器用盐浴加热，再将香叶醇经汽化器气化后与空气混合形成气体混合物，然后将气体混合物通入反应器中，并于反应压力0.05MPa、反应温度150‑230℃、反应空速4000‑5000h^‑1条件下进行反应，反应后气体经冷凝捕集器捕集，得到柠檬醛产品。本发明以香叶醇作为原料经气相氧化法制得柠檬醛，使香叶醇转化率达到90％以上，柠檬醛选择性达到98％以上。

技术领域：

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种高选择性氧化香叶醇合成柠檬醛的方法。

背景技术：

柠檬醛具有较为浓郁的柠檬样香气，是一种具有柑橘类水果清香型的香料化合物，通常作为调味剂、防腐剂和芳香剂用在食品和化妆品中，也是合成维生素E、维生素A、薄荷醇、紫罗兰酮、甲基紫罗兰酮、鸢尾酮以及异植物醇的主要原料，同时柠檬醛还能用于合成柠檬腈、环状柠檬醛、木材酮和香茅醇等一系列重要的香料化合物。因此，柠檬醛在香料合成领域也具有非常广泛的应用。

目前，关于柠檬醛的合成方法主要分为以下几种：醇醛缩合重排法、脱氢芳樟醇直接重排法、异戊二烯法、香叶醇气相氧化法、丙酮法和氮氧化物法。其中，香叶醇气相氧化法是以香叶醇作为原料经气相氧化法合成柠檬醛。

L.GIVAUDAN以及CIE Societe Anonyme等公司采用香叶醇与橙花醇混合物的固定床气相氧化脱氢成功合成了柠檬醛。反应以金/铜丝网或栅板为催化剂，以空气为氧化剂，在300-500℃、4-300mmHg条件下进行，柠檬醛产品收率约为40-50％。专利CN 1305983A通过香叶醇的固定床气相选择性氧化脱氢合成了柠檬醛，在银或银-铜催化剂中加入碱金属和(或)碱土金属等作为助催化剂，从而有效减少了副产物，提高了柠檬醛产品的收率。反应压力0.01-0.2MPa、温度230-400℃，香叶醇蒸汽与空气、水蒸汽通过催化剂床层后备迅速冷却至50-80℃并获得柠檬醛，香叶醇转化率可达72％，柠檬醛选择性可达90％。

香叶醇气相氧化法虽能得到一定产率的柠檬醛，但在反应条件上较为苛刻，需要高温高压条件以及特殊催化剂的催化，并且香叶醇的转化率和柠檬醛的选择性还有待提高。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高选择性氧化香叶醇合成柠檬醛的方法，香叶醇转化率达到90％以上，柠檬醛选择性达到98％以上。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种高选择性氧化香叶醇合成柠檬醛的方法，将催化剂装入固定床反应器中，反应器用盐浴加热，再将香叶醇经汽化器气化后与空气混合形成气体混合物，然后将气体混合物通入反应器中，并于反应压力0.05MPa、反应温度150-230℃、反应空速4000-5000h^-1条件下进行反应，反应后气体经冷凝捕集器捕集，得到柠檬醛产品；

所述催化剂由载体和负载在载体上的活性组分组成，所述活性组分由如下质量百分比的组分组成：

二氧化钛 50-80％

氧化钯 5-20％

二氧化钌 5-20％；

上述各组分的质量百分比之和为100％。

所述气体混合物中香叶醇蒸汽与空气的体积比为1:2-5。

所述催化剂的制备方法为：先将二氧化钛、氧化钯和二氧化钌加入草酸溶液中配制成悬浮液，然后加入载体和PEG-60氢化蓖麻油，利用超声-微波协同反应仪处理5min，停止5min后再次处理5min，停止5min后继续处理5min，如此反复直至负载完成，静置，待无沉淀形成时过滤，水洗沉淀数次，最后于100-110℃下干燥至恒重，再于400-500℃下焙烧1-3h，即得催化剂。