[发明专利]一种离子液体催化制备甲酸香叶酯的方法

说明书

本发明公开了一种离子液体催化制备甲酸香叶酯的方法。本发明甲酸香叶酯的制备方法，包括如下步骤：使式IL所示离子液体催化甲酸和香叶醇进行酯化反应，反应完毕后分离，得到甲酸香叶酯；式IL中，n为1或2，Y^–为三氟乙酸根、氯离子、溴离子、三氟甲磺酸根、硫酸氢根、双(三氟甲烷磺酰)亚胺根和硝酸根中的任一种。本发明所选择的离子液体催化剂具有高效、绿色、简洁、反应条件温和(如100℃)、分离简单等优点，可高效绿色催化甲酸和香叶醇进行酯化反应制备甲酸香叶酯，具有较广的工业应用前景。

技术领域

本发明属于香料香精制备技术领域，尤其涉及一种离子液体催化制备甲酸香叶酯的方法。

背景技术

甲酸香叶酯，结构式如式Ⅰ，是一种无色至淡黄色的油状液体，主要用作玫瑰、橙花、香叶、晚香玉和柑桔古龙等香精的顶香剂。

工业上采用酯化法制备甲酸香叶酯，在无水氯化钙存在下，酸催化甲酸和香叶醇酯化反应生成甲酸香叶酯；然后经中和、洗涤和干燥而得产品。此方法存在酸腐蚀设备、后处理步骤相对繁琐等缺陷。化学工作者提出了在4-二甲氨基吡啶(DMAP)和1,3-二环己基碳二亚胺(DCC)中甲酸和香叶醇进行脱水反应制备目标产物的方法，但存在产物分离困难、催化体系不能重复使用等问题。为顺应当代绿色与可持续发展的要求，发展绿色、高效和简洁催化剂用于甲酸香叶酯的制备具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种离子液体催化制备甲酸香叶酯的方法，该方法以离子液体为催化剂，反应条件温和，绿色、高效、分离简单，无副产物，催化体系可重复利用。

本发明提供的甲酸香叶酯的制备方法，包括如下步骤：使式IL所示离子液体催化甲酸和香叶醇进行酯化反应，反应完毕后分离，得到甲酸香叶酯；

式IL中，n为1或2，Y^–为三氟乙酸根([CF₃COO]^–)、氯离子(Cl^–)、溴离子(Br^–)、三氟甲磺酸根([CF₃SO₃]^–)、硫酸氢根([HSO₄]^–)、双(三氟甲烷磺酰)亚胺根([(CF₃SO₂)₂N]^–)和硝酸根([NO₃]^–)中的任一种。

本发明以式IL所示离子液体为催化剂，可顺利地催化甲酸和香叶醇发生反应。式IL所示离子液体具体可为1-羧乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-羧乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-羧乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-羧乙基-3-甲基咪唑溴盐、1-羧乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、1-羧乙基-3-甲基咪唑硝酸盐，即下述式式IL-1～式IL-6中的任一种：

不同的离子液体会对反应效率产生不同的影响。通过对离子液体的进一步筛选，选择n为2，Y^-为Cl^–时，离子液体对酯化反应的催化效果最优。

上述的方法中，式IL所示离子液体与所述香叶醇的摩尔比可为(0.05～1)：1，优选(0.1～0.5)：1，更优选0.1：1。

上述的方法中，所述甲酸与所述香叶醇的摩尔比可为(2.0～1.0)：1，优选(1.5～1.0)：1，更优选(1.5～1.1)：1，最优选1.1：1。

上述的方法中，所述酯化反应的温度可为80～120℃，优选90～120℃，更优选90～110℃，如100℃；时间可为2～12h，优选8～16h，更优选12～16h，如12h或16h。