[发明专利]催化剂的制备方法及催化剂在制备β-异佛尔酮中的应用

说明书

本发明提供了一种催化剂的制备方法及催化剂在制备β‑异佛尔酮中的应用。催化剂的制备方法包括：1)使β‑环糊精、氨基酸发生酯化反应，得到氨基酸改性酯化β‑环糊精；2)使氨基酸改性酯化β‑环糊精与芳香醛发生席夫碱反应，得到席夫碱改性酯化β‑环糊精催化剂。本发明还提供一种在通过上述方法制备的席夫碱改性酯化β‑环糊精的催化作用下，将α‑异佛尔酮通过异构化反应制备生成β‑异佛尔酮的方法。本发明方法制备的催化剂对α‑异佛尔酮异构化生成β‑异佛尔酮的反应具有高选择性以及高收率，不易产生副产物，并且操作简单、工业应用性强、对设备无腐蚀。

技术领域

本发明涉及一种环糊精改性催化剂，尤其涉及一种环糊精改性催化剂的制备方法及催化剂在制备β-异佛尔酮中的应用，属于催化剂技术领域。

背景技术

β-异佛尔酮(3,5,5-三甲基环己-3-烯-1-酮)是合成维生素E、类胡萝卜素、虾青素及各种香料的重要中间体，并且是合成茶香酮(2,6,6-三甲基-2-环己烯-1,4-二酮，KIP)的主要原料。

β-异佛尔酮的常规制备方法是以α-异佛尔酮(3,5,5-三甲基环己-2-烯-1-酮)为原料，在催化剂的作用下通过异构化反应得到。α-异佛尔酮与β-异佛尔酮是一对同分异构体，而β-异佛尔酮的生成涉及到去共轭的平衡反应，因此其平衡浓度较低，反应过程中需采用精馏等方法不断抽提β-异佛尔酮以促进反应进行。

鉴于上述异构化反应操作复杂，现有技术对催化剂进行了大量研究，以期望提高反应收率：

美国专利US4010205A以三乙醇胺为催化剂进行反应精馏，将反应液用酒石酸以及盐水洗涤，得到β-异佛尔酮；该技术方案的缺点在于，所得β-异佛尔酮的纯度较低且后处理工艺复杂；

美国专利US5907065A、US6005147A利用Co₃O₄、CaO、Fe₃O₄等氧化物为催化剂，采用减压精馏的方法进行异构化反应，所得β-异佛尔酮的纯度可达97％以上，但反应副产较多、时空产率低；

中国专利CN1288882、CN1292374以碱性氢氧化物(KOH、NaOH等)为催化剂，经异构化反应制取β-异佛尔酮，该技术方案虽可得到纯度较高的β-异佛尔酮，但强碱性催化剂对设备腐蚀严重；

美国专利US4005145A公开了一种采用己二酸为催化剂，经反应精馏制备出β-异佛尔酮粗品的方法，所得产品纯度可达91％以上。该方法同样面临副产物较多、时空产率低、设备腐蚀严重等问题。

综上，亟需开发一种应用于β-异佛尔酮的新型催化剂，解决现有技术和工艺存在的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化剂的制备方法及催化剂在制备β-异佛尔酮中的应用。通过本方法制备的催化剂具有反应选择性好、β-异佛尔酮收率高的优点。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)使β-环糊精、氨基酸发生酯化反应，得到氨基酸改性酯化β-环糊精；

2)使氨基酸改性酯化β-环糊精与芳香醛发生席夫碱反应，得到席夫碱改性酯化β-环糊精催化剂。

进一步地，所述步骤1)中β-环糊精与氨基酸的质量比为1-20:1，优选5-10:1。

进一步地，所述步骤2)中芳香醛与氨基酸酯化β-环糊精的质量比为1-10:1，优选2-5:1。

进一步地，所述步骤1)中添加有缩合剂，添加量为氨基酸质量的1-10倍，优选氨基酸质量的2-5倍；