[发明专利]一种呋喃酮的制备方法

说明书

本发明公开了一种呋喃酮的制备方法，包括丙酮醛溶液的制备，3,4‑二羟基‑2,5‑己二酮溶液的制备，3,4‑二羟基‑2,5‑己二酮的提纯，呋喃酮半成品的制备，成品呋喃酮的制备。本发明优点：1.通过复合催化剂锌粉、铁粉和锰粉能够提高中间产物3,4‑二羟基‑2,5‑己二酮的产率和呋喃酮的总产率；2.通过加入元明粉和氯化钠复合粉体，明显提高中间产物3,4‑二羟基‑2,5‑己二酮的纯度；3.通过组合萃取剂乙醇和乙酸乙酯，能够明显提高呋喃酮的纯度。

技术领域

本发明属于化工生产技术领域，涉及一种呋喃酮的制备方法。

背景技术

呋喃酮天然品存在于草莓、燕麦、干酪、煮牛肉、啤酒、可可、咖啡、茶叶、芒果、荔枝、麦芽、鹅莓、葡萄、加热牛肉、菠萝等中,1965年，在菠萝汁的乙醚萃取液中首次分离出呋喃酮,并确定了其分子结构式。用它合成的呋喃酮，工艺简单，成本低，香气纯正。目前实际生产过程中比较多的是用丙酮醛和锌粉反应还原偶联得到3 ,4-二羟基-2 ,5-己二酮，再经环化制得呋喃酮。

丙酮醛法工艺普遍存在反应控制困难，伴随产生氢气因而安全隐患大，收率不是太高，三废（主要是含盐废水）污染严重等问题。比如张精安在文献（《精细化工》2001年第18卷第1期31～33页）中以丙酮醛为原料，用锌粉作偶联剂，加入适量的氯化锂和碘化四丁基铵，滴加15%的醋酸溶液反应得2 ,5-二羟基-3 ,4-己二酮，随后进行环化反应，经萃取后获得呋喃酮；房升等在文献（《高校化学工程学报》2005年第19卷第2期233～237页）中在丙酮醛和乙酸水溶液中分批加入一定量的锌粉反应得3 ,4-二羟基-2 ,5-己二酮，随后进行环化反应，经萃取后获得呋喃酮；张萍在文献（《连云港职业技术学院学报》2001年第14卷第4期13～14页）中报道丙酮醛的水溶液中加入锌粉，后滴加醋酸溶液反应得到2 ,5-二羟基-3,4-己二酮，随后进行环化反应，经萃取后获得呋喃酮。已有的报道中因为反应过程中预加酸会造成反应体系酸度大，导致锌粉与酸优先发生置换反应因而消耗加大，还会产生大量氢气带来严重的安全危险，体系酸度过大导致产物不稳定发生副反应影响收率。专利文献CN109879742A中使用醋酸盐作为反应酸度控制剂，通过连续滴加硫酸而连续提供反应所需的低浓度氢离子，反应物丙酮醛在催化剂的作用下经过还原偶联反应，即制得目标产物3 ,4-二羟基-2 ,5-己二酮的反应液，经抽滤，萃取，浓缩，结晶即可制得纯的3 ,4-二羟基-2 ,5-己二酮。CN109879742A虽然一定程度上减少副反应，降低物料消耗，生产相对安全，但仍然存在3 ,4-二羟基-2 ,5-己二酮产率较低，纯度较低的问题，其他文献中同样存在3 ,4-二羟基-2 ,5-己二酮中间产物产率较低、纯度较低，并且得到的最终产品呋喃酮总产率和纯度较低的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的丙酮醛法制备呋喃酮中，中间产物3 ,4-二羟基-2 ,5-己二酮中间产物以及呋喃酮总产率较低、纯度较低的问题，现提供一种产率和纯度均较高的呋喃酮的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种呋喃酮的制备方法，其具体制备步骤如下：

（1）丙酮醛溶液的制备：将银催化剂加入到氧化器中，再将1,2-丙二醇加入到氧化器中，通入空气，加热到360-380℃，进行催化氧化反应生成丙酮醛，然后经水吸收获得质量浓度为丙酮醛溶液，备用；

（2）3,4-二羟基-2,5-己二酮溶液的制备：在配有温度计、恒压滴液漏斗、机械搅拌装置和导气管的四口烧瓶中，加入45-55mL纯水、10-20g醋酸钠和1-2g四丁基碘化铵，搅拌溶解后加入锌粉、铁粉和锰粉，滴加35-45mL丙酮醛水溶液和10-20mL稀硫酸，滴加过程控制温度为15-25℃，再加入锌粉、铁粉和锰粉，再同时滴加35-45mL丙酮醛水溶液和10-20mL稀硫酸，滴加完后升温到30-45℃保温1-4小时，得到3,4-二羟基-2,5-己二酮溶液，3,4-二羟基-2,5-己二酮的产率在73%以上；