[发明专利]一种香兰素的制备方法

说明书

本发明提供了一种制备香兰素的制备方法，采用3‑甲氧基4‑羟基扁桃酸钠盐在有氧环境下催化氧化反应，然后进行脱羧反应，得到香兰素，所述催化氧化反应的催化剂为氧化石墨负载的Mn‑W‑La作为催化剂。本发明的方法催化剂反应活性高，稳定性好，可长时间运行，解决了传统间歇工艺中氧化剂需要过滤及再生的问题。

技术领域

本发明涉及香兰素的制备领域，具体涉及一种香兰素的制备方法。

背景技术

香兰素(英文名称vanillin)，又称3-甲氧基-4-羟基苯甲醛，是世界上重要的合成香料之一，广泛用于食品、饮料以及日用化妆品领域。香兰素合成均为化学合成，可分为黄樟素法、愈创木酚-甲醛法和愈创木酚-乙醛酸法。其中，黄樟素法生产流程长，工艺复杂，副产物较多，产率低，使用上受到限制；愈创木酚-甲醛法同样面临着流程过长，产率低的问题，且无工业化应用案例。

目前国际上主流方法是愈创木酚-乙醛酸法，香兰素由乙醛酸与愈创木酚经缩合、氧化和脱羧反应制备。氧化反应目前基本都为间歇的化学氧化法，使用CuO、Cu(OH)₂或CuSO₄作为氧化剂。这些氧化剂反应后生成氧化亚铜微粒或可溶性铜盐，后期从溶剂中分离存在较大困难，回收中不可避免存在损失。且需要将其用氧气再生才能继续使用，工序相对复杂。如果能开发出一种连续固定床工艺，催化剂在氧气作用下维持稳定的活性，这样无需分离再生，会大大减少工艺的复杂性。但这对催化剂有较高的要求，需在强碱性的反应条件下保持相对稳定的物理形态和活性。现有的铜系氧化剂由于在强碱性下会生成可溶性的铜盐，无法满足该要求。此外，由于氧气也会直接参与反应，生成一定量副产物。这要求催化剂需具备很高的活性，减少副反应的发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种氧化石墨负载的Mn-W-La催化剂的制备方法，本发明合成了一种新的金属复合催化剂，不溶于碱性环境，可以用在生产香兰素的连续氧化反应固定床工艺中，具有较好的反应活性和稳定性。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种香兰素的制备方法，采用3-甲氧基4-羟基扁桃酸钠盐在有氧环境下催化氧化反应，然后进行脱羧反应，得到香兰素。

优选的，所述3-甲氧基4-羟基扁桃酸钠盐配置成质量分数为10％-50％的水溶液，催化氧化反应在碱性条件下进行，pH为9-13。

优选的，3-甲氧基4-羟基扁桃酸钠盐的质量空速为0.2h^-1-0.5h^-1。

优选的，3-甲氧基4-羟基扁桃酸钠盐为乙醛酸钠与愈创木酚钠的反应产物；乙醛酸钠为乙醛酸与氢氧化钠的反应产物，愈创木酚钠为愈创木酚与氢氧化钠的反应产物。

所述有氧环境可以为空气，空气与3-甲氧基4-羟基扁桃酸钠盐水溶液的体积比为100:1-1000:1。氧化反应压力(绝对压力)为2-6bar，反应温度控制在40-60℃。

氧化反应完成后进行脱羧反应。

所述脱羧反应是在氧化反应后的液体中加入酸，调节反应液pH在4-5的条件下进行反应，反应可在常温常压进行。

优选的，所述催化氧化反应的催化剂为氧化石墨负载的Mn-W-La催化剂。

优选的，所述催化剂中锰、钨和镧的总负载质量为氧化石墨质量的5-20wt％。

优选的，所述催化剂中锰元素：钨元素：镧元素的摩尔比为(3-8)：(1-4)：(5-10)。

优选的，所述氧化石墨负载的Mn-W-La催化剂的制备方法包括以下步骤：

(1)将一定量氧化石墨超声分散于蒸馏水；

(2)将一定量的锰源、钨源和镧源溶解于上述溶液中；