[发明专利]天然苯甲醛的绿色合成方法

说明书

本发明公开了一种天然苯甲醛的绿色合成方法，包括以下步骤：在天然肉桂醛中加入V₂O₅/TiO₂催化剂，再加入乙酸乙酯，冷却下通入臭氧开始反应，用气相色谱跟踪反应进程，当反应结束后，加入亚硫酸氢钠除去过氧值，减压蒸馏分离得到天然苯甲醛。所述V₂O₅/TiO₂催化剂通过以下方法制得：配制偏钒酸铵和草酸的混合溶液，在溶液中再加入TiO₂载体浸渍，将浸渍后的载体干燥、焙烧后得到V₂O₅/TiO₂催化剂。本发明以V₂O₅/TiO₂为催化剂，采用臭氧对天然肉桂醛进行氧化，制备天然苯甲醛，反应过程中没有引入其它的反应物，保持天然原料的天然特性，本方法工艺简单、绿色无污染。

技术领域

本发明涉及天然苯甲醛合成技术领域，具体涉及一种天然苯甲醛的绿色合成方法。

背景技术

苯甲醛是国内外用途最为广泛的芳香醛类产品之一，它具有强烈的苦杏仁气味，故又称为“苦杏仁油”。在用量上，苯甲醛是第二大香料类产品，仅食品行业对“天然苯甲醛”就需求量巨大。

“天然苯甲醛”之所以称为“天然”，是因为它符合美国对“天然食品香料”做出的明确规定。该规定认为“天然香料”可以是天然产物；或者以天然原料为原材料，通过温和的绿色的化学反应得到的产物。随着人们营养健康生活观念的建立，市场对天然香料份额的需求快速增长。此外，天然香料的和化学合成的香料在价格上差距也是巨大的，天然苯甲醛的价格是合成苯甲醛的十倍以上。

在化学工业中，苯甲醛的制取主要分为“直接提取法”和“化学合成法”两类方法。其中， “直接提取法”是从天然植物中直接提取苯甲醛的方法，由于在制作过程中存在氰化物分离困难，造成了极高的生产成本。加之原料来源有限，因此“直接提取法”无法广泛应用于天然苯甲醛的生产。

目前广泛采用的天然苯甲醛“化学合成法”方法是以肉桂油中富含的“天然肉桂醛”成分为原料，在碱性条件下进行非均相反应（主要是反轻醛缩合反应）来合成天然苯甲醛。工艺简单，容易控制，设备要求低，已应用于工业化生产。该方法的缺点在于肉桂醛与水互不相溶，因此难以充分接触，导致收率较低。研究者们通过加入相转移催化剂、表面活性剂等方法试图提高天然苯甲醛的收率。但即使如此，由于是可逆反应，该工艺仍存在反应不完全，生成副产物多，碱催化剂造成环境污染等诸多问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种天然苯甲醛的绿色合成方法，本发明以V₂O₅/TiO₂为催化剂，采用臭氧对天然肉桂醛进行氧化，制备天然苯甲醛，反应过程中没有引入其它的反应物，保持天然原料的天然特性，本方法工艺简单、绿色无污染。

本发明是通过以下技术方案实现的：

天然苯甲醛的绿色合成方法，包括以下步骤：

在天然肉桂醛中加入V₂O₅/TiO₂催化剂，再加入乙酸乙酯，冷却下通入臭氧开始反应，用气相色谱跟踪反应进程，当反应结束后，加入亚硫酸氢钠除去过氧值，减压蒸馏分离得到天然苯甲醛。

反应方程式如下：

本发明的进一步改进方案为：

所述天然肉桂醛与所述V₂O₅/TiO₂催化剂的重量比为5～2 : 1，所述天然肉桂醛与所述乙酸乙酯的重量比为2～0.7 : 1。

所述臭氧流量保持在0.35～0.7 L/min。

所述反应的温度为-15～5 ℃。