[发明专利]一种一步法制备香兰素的方法

说明书

本发明公开了一种一步法制备香兰素的方法，所述方法是以硫酸铁为催化剂，甲苯存在下，3‑甲氧基‑4‑羟基‑扁桃酸水溶液和双氧水在酸性体系中发生反应，制得香兰素。本发明提供的方法使用双氧水作为氧化剂，甲苯作为萃取剂，氧化反应和脱羧反应同时进行，工艺简化，极大提高了生产效率，降低了生产成本；同时本发明不需要空气或氧气作为反应原料，避免了氧化过程产生大量废气，并且反应过程产生的硫酸钠大幅度减少，三废处理难度降低。

技术领域

本发明涉及一种一步法制备香兰素的方法，属于香料化学合成技术领域。

背景技术

香兰素，俗称香草醛,化学名为3-甲氧基-4-羟基苯甲醛,具有香荚兰特有的香气，通常为白色或浅黄色结晶状粉末，是世界上产量最大的合成香料，广泛应用于食品与香料加工行业。由于香兰素的应用广泛性以及在各行业的重要性，香兰素的合成工艺一直是长期以来的研究热点。

目前香兰素制备主流的工艺有两种，一种是采用氧化铜(或其他过渡金属氧化物)作为氧化剂，氧化扁桃酸再脱羧后制备香兰素，该工艺技术成熟，但反应速率低，流程复杂，处理过程极易出现损失或堵塞的现象。CN1016190188公开了一种化学氧化法制备香兰素的方法，该方法收率高，但涉及的物料为高固含率的固液混合物，对设备分离性能要求较高。

第二种主流工艺是采用催化剂催化氧气氧化扁桃酸再脱羧后得到香兰素，该工艺流程简单，但会产生大量废气排放。

现有工艺由3-甲氧基-4羟基-扁桃酸制备的香兰素的主要缺点是反应必须分为氧化和脱羧两步进行。此外由于氧化步骤在碱性条件下进行而脱羧步骤在酸性条件下进行，在调节pH过程中会产生大量的废水和硫酸钠，增加了环保成本。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种一步法制备香兰素的方法，所述方法使用硫酸铁作为催化剂，以甲苯做为萃取剂，由3-甲氧基-4-羟基-扁桃酸和双氧水一步法制备香兰素。发明人在对扁桃酸氧化工艺进行研究的过程中发现，氧化反应在碱性条件下得到的产物收率较高，在酸性条件下收率较低。在酸性条件下，反应转化率较低时，氧化与脱羧同步进行，对应的产品香兰素收率较高，但随着原料逐渐消耗，香兰素进一步发生了氧化，香兰素中的醛基转化成其他基团，因此导致产品收率降低。本发明基于此提供了一种可实施的工业化方案。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种一步法制备香兰素的方法，所述方法是以硫酸铁为催化剂，甲苯存在下，3-甲氧基-4-羟基-扁桃酸水溶液和双氧水在酸性体系中发生反应，制得香兰素。

本发明中，所述的3-甲氧基-4-羟基-扁桃酸配制为水溶液使用；所述的3-甲氧基-4-羟基-扁桃酸水溶液浓度为4-8wt％，优选5-6wt％。

本发明中，所述的甲苯用量为3-甲氧基-4-羟基-扁桃酸水溶液质量的为100.0-400.0％,优选200.0-300.0％。所述甲苯在反应中作为萃取剂，反应生成的香兰素能立即转移至油相，避免与水相中的双氧水进一步发生串联副反应。

本发明中，所述的双氧水浓度为15.0-65.0wt％,优选45.0-55.0wt％；

优选地，所述的双氧水与3-甲氧基-4-羟基-扁桃酸的摩尔比为0.98-1.02:1,优选1.0-1.01:1；

优选地，所述的双氧水采用连续加料方式优选滴加加料，加料时间为18.0-32.0h,优选24.0-28.0h，此处加料时间不计入反应时间内；加料温度为反应温度；

优选地，所述双氧水加料前预冷至0-10℃，优选5℃。

本发明中，所述的硫酸铁催化剂用量为3-甲氧基-4-羟基-扁桃酸质量的2.0-10.0％,优选4.0-8.0％。