[发明专利]一种固体酸催化合成格蓬酯香料的生产方法

说明书

本发明公开了一种固体酸催化合成格蓬酯香料的生产方法，包括：(1)以二氯乙烷为溶剂，氮气保护条件下，采用固体催化剂，重氮乙酸乙酯和异戊醇为起始原料，经O‑H插入反应得到异戊氧基乙酸乙酯，然后经皂化、酸化得到异戊氧基乙酸；(2)以固体酸为催化剂，异戊氧基乙酸和烯丙醇进行缩合反应，得到格蓬酯香料产品；本发明以异戊醇和重氮乙酸乙酯为起始原料，经O‑H插入反应、缩合反应后生产格蓬酯香料，大大缩短了反应时间，工艺流程相对简短，且原料易得，总收率提高；固体催化剂采用自动反冲洗过滤技术实现固体酸催化剂的固液分离，具有不腐蚀设备、后处理简单的优点，克服了现有液体酸对设备腐蚀和含酸废水污染环境的问题。

技术领域

本发明属于香料生产技术领域，具体涉及一种固体酸催化合成格蓬酯香料的生产方法。

背景技术

格蓬酯，CAS号67634-00-8，化学名称异戊氧基乙酸烯丙酯,是一种重要的合成香料,具有果香、清香及格蓬和菠萝香气,广泛用于香水、化妆品、香皂、空气清新剂、洗涤剂等各种产品的加香。

传统的格蓬酯生产方法为，首先通过Williamson反应制备异戊氧基乙酸,收率在80％左右,然后以硫酸、高氯酸、对甲苯磺酸等作催化剂,与丙烯醇经酯化反应得到格蓬酯；合成异戊氧基乙酸这一中间体就成为制备异戊氧基乙酸烯丙酯的关键，合成异戊氧基乙酸首先需要制备异戊氧基钠,目前报道主要有3种方法:一是以金属钠作为反应试剂，与异戊醇反应脱氢制备异戊醇钠,再在二甲苯作为溶剂与氯乙酸反应脱氯化钠制备异戊氧基乙酸，反应要求在无水体系下进行,工艺难度大,使用金属钠危险性高,很难实现工业化生产；二是以氢化钠作为反应试剂,在四氢呋喃作为溶剂下和异戊醇反应生产醇钠后，再在二甲基亚砜溶液下与氯乙酸反应生成异戊氧基乙酸钠，然后在强酸条件下酸化制备异戊氧基乙酸，反应采用了氢化钠，对反应体系要求极其严格，要求反应体系无水、低温、使用大量有机溶剂,且有氢气产生，反应条件苛刻，操作繁杂,原料成本高，不适宜于工业化规模生产；三是以NaOH作为反应催化剂,氯乙酸钠和异戊醇反应生成异戊氧基乙酸钠，然后经酸化后得到异戊氧基乙酸，采用该路线反应收率低,反应时间长，后处理难度大，不适宜于工业化生产。另外酯化反应步骤中采用的酸催化剂硫酸等作为传统酯化催化剂价格低廉,催化效果较好而沿用至今,但它对设备腐蚀严重,含酸废水污染环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固体酸催化合成格蓬酯香料的生产方法，代替了Williamson反应，采用重氮乙酸乙酯与异戊醇为起始原料，在固体酸催化剂催化作用下经O-H插入、皂化、酸化和缩合反应生产格蓬酯合成香料,大大缩短了反应时间的同时，安全化水平得到提高。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种格蓬酯合成香料的生产方法，具体包括以下步骤：

(1)向配料锅中加入二氯乙烷，然后加入重氮乙酸乙酯，开启搅拌器，配置成质量分数为30％重氮乙酸乙酯，打入到高位槽中备用；

(2)先通过反应釜手孔加入固体铑系催化剂，然后向反应釜中加入异戊醇和溶剂二氯乙烷，开启反应釜搅拌，持续通入氮气；

(3)打开反应釜蒸汽阀门，开始加热，将釜温升至60-80℃，从高位槽通过滴加泵向反应釜内滴加30％重氮乙酸乙酯的二氯乙烷溶液，滴加时间控制在4-8h，滴加结束后继续保温反应2-4h，取样采用气相色谱检测重氮乙酸乙酯的含量在0.5％以下时，结束反应，将反应釜温度降低至室温，通过自动反冲洗过滤器将固体铑系催化剂反冲洗至反应釜内进行下批次的反应，将液相的反应液转移到釜式蒸馏塔的蒸馏釜中；

(4)打开蒸馏釜蒸汽阀门，将釜温升至57-60℃，常压回收二氯乙烷，至塔顶不出料或塔顶温度下降时，结束回收二氯乙烷，回收的二氯乙烷进行套用，真空减压蒸馏回收过量的异戊醇，回收的异戊醇进行套用；