CN101659650A - 一锅法制备洋茉莉醛的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种一锅法制备洋茉莉醛的方法。本发明以1,2-亚甲二氧基苯为原料合成洋茉莉醛的工艺改进。通过选择适当的溶剂,加入添加剂和稀释反应液等措施,中间体3,4-亚甲二氧基苦杏仁酸可以不经过分离纯化,直接进行氧化,“一锅”合成洋茉莉醛。具有操作简单和收率高等特点,产物纯度和质量均符合要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种一锅法制备洋茉莉醛的方法。
背景技术
洋茉莉醛是一种重要的香料,具有甜的天芥菜香气、清淡微甜的樱桃和葵花香气以及微弱的辛香,是美国香料提取物制造协会认可的安全性香料,并被用于香料和调味品工业,以及金属电镀的增光剂,也是医药和农药的合成原料。
洋茉莉醛的化学名称是3,4-二氧亚甲基苯甲醛。常用的合成方法是以1,2-亚甲二氧基苯为原料,先制得中间体3,4-亚甲二氧基苦杏仁酸后再经氧化得到。前后经过两步反应。
中间体3,4-亚甲二氧基苦杏仁酸一般由1,2-亚甲二氧基苯和乙醛酸在酸性条件下反应制得(JP2002114774;JP08059650;CN1400972;WO0127100等)。也可以由1,2-亚甲二氧基苯与多聚甲醛(JP2003171344)或乙醛酸甲酯(JP2003171344)在酸性条件下反应制得。3,4-亚甲二氧基苦杏仁酸经氧化得到洋茉莉醛。常用的氧化试剂为硝酸(EP429316;JP7258246;JP7330755;WO0127100);文献中也有其它氧化剂,如过硫酸钠(Organic Process Research & Development,2000,534-543)进行氧化反应的报道。
上述方法中,经1,2-亚甲二氧基苯和乙醛酸反应生成的中间体3,4-亚甲二氧基苦杏仁酸往往先通过过滤的方法分离,但过滤操作不利于工业生产中使用。作为一种改进方法,在反应结束后,通过萃取先将中间体3,4-亚甲二氧基苦杏仁酸分离,萃取液经中和后可直接用于氧化反应(CN 1400972)。如果3,4-亚甲二氧基苦杏仁酸不经分离而直接进行氧化反应,会导致产物中含有数十ppm1,2-亚甲二氧基-4-硝基苯这样一种难于分离的杂质,产品呈淡黄色,影响其质量(CN 1400972)
发明内容
本发明的目的在于提供一种一锅法制备洋茉莉醛的方法。
本发明提出的一锅法制备洋茉莉醛的方法,以1,2-亚甲二氧基苯为原料,采用“一锅法”合成洋茉莉醛。本发明通过选择适当的溶剂和加入添加剂,稀释反应液等措施控制反应条件,抑制副反应。可以不需分离中间体,一步得到纯度符合要求的洋茉莉醛,简化了反应操作。
本发明提出的一锅法制备洋茉莉醛的方法,具体步骤如下:
(1)加成反应:在通氮情况下,将1,2-亚甲二氧基苯溶于有机酸溶剂中,冷却至-10~0℃后滴加由乙醛酸和无机酸组成的混合液,温度控制在0~5℃,加完后继续反应24小时;1,2-亚甲二氧基苯与乙醛酸的摩尔比为1∶1.1~1∶3.0,1,2-亚甲二氧基苯与无机酸的摩尔比为1∶1.5~1∶4;
(2)向步骤(1)所生成的反应混合物中加入添加剂,并加水和有机溶剂稀释;添加剂的加入量为1,2-亚甲二氧基苯的2~10mol%,水的加入量为无机酸重量的1-5倍,有机溶剂的加入量为步骤(1)中有机酸溶剂的2-3倍;
(3)氧化反应:经步骤(2)处理后的反应混合物在0~5℃下滴加浓硝酸氧化,室温反应1~1.5小时,然后升温至40~50℃继续反应0.5~1小时。经后处理,得到所需产物,其中:1,2-亚甲二氧基苯和硝酸的摩尔比为1∶0.7~1∶1。
本发明中,步骤(1)中所述有机酸溶剂采用乙酸或甲酸。
本发明中,步骤(1)中所述无机酸为硫酸、磷酸或氯磺酸等中任一种,以硫酸最佳。
本发明中,步骤(2)中所述添加剂为四正丁基氯化铵、三乙基苄基氯化铵或三甲基十六烷基氯化铵等季铵盐类化合物,或β-环糊精等环糊精类化合物。
本发明中,步骤(2)中所述有机溶剂为正己烷或环己烷等烷烃;苯、甲苯或二甲苯等芳烃;***、二异丙醚或二丁基醚等醚类化合物;戊酮或环己酮等羰基化合物或乙酸乙酯,乙酸丁酯等羧酸酯。
本发明中,1,2-亚甲二氧基苯和乙醛酸的加成反应中所使用的是40%的乙醛酸水溶液。乙醛酸的用量需适当过量,1,2-亚甲二氧基苯和乙醛酸的摩尔比控制在1∶1.1~1∶3.0,以1∶1.2~1∶1.5为宜。
本发明中,所述1,2-亚甲二氧基苯与无机酸的摩尔比为1∶2~1∶3。
本发明中,1,2-亚甲二氧基苯和乙醛酸的加成反应结束后,同时采用加添加剂和稀释反应液的方法抑制副反应,减少乃至避免杂质1,2-亚甲二氧基-4-硝基苯的生成,确保“一锅法”合成洋茉莉醛的产品质量。
本发明中,添加剂的加入量为1,2-亚甲二氧基苯的5~10mol%。
本发明中,水的加入量为无机酸重量的2~3倍。
本发明中以1,2-亚甲二氧基苯为原料,采用“一锅法”合成洋茉莉醛,通过选择适当的溶剂和加入添加剂,稀释反应液等措施,中间体3,4-亚甲二氧基苦杏仁酸可以不经分离,直接进行氧化,一步得到质量符合要求的洋茉莉醛,有反应条件温和,操作简便等特点。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1
2000mL反应瓶中,在通氮气的情况下,加入98g(0.8mol)1,2-亚甲二氧基苯,和100mL乙酸。搅拌下冷却至-10~0℃,滴加由180g 40%(1mol)乙醛酸和179g浓硫酸组成的混合液,温度控制在0~5℃。加完后继续搅拌24小时。
反应结束后向反应体系中加入4.0gTEBA(三乙基苄基氯化铵),400mL水和250mL甲苯,并在0~5℃时候加入65g浓硝酸,室温反应1小时后升温至40~50℃,继续反应半小时。反应液冷至室温后分出有机层,水层用甲苯萃取(50mL×2)。有机层依次用碳酸氢钠水溶液和水洗,干燥后回收甲苯。减压蒸馏得到白色固体98g(产率81%),经检测,产物洋茉莉醛含量≥99%。
实施例2
2000mL反应瓶中,通氮,加入98g(0.8mol)1,2-亚甲二氧基苯和80mL乙酸。搅拌下冷却至-10~0℃,滴加由180g 40%(1mol)乙醛酸和179g浓硫酸组成的混合液,温度控制在0~5℃。加完后继续搅拌24小时。
反应结束后向反应体系中加入10g β-环糊精,400mL水和250mL甲苯,并在0~5℃时候加入65g浓硝酸,室温反应1小时后升温至40~50℃,继续反应半小时。反应液冷至室温后分出有机层,水层用甲苯萃取(50mL×2)。有机层依次用碳酸氢钠水溶液和水洗,干燥后回收甲苯。减压蒸馏得到洋茉莉醛101g(产率84%),为白色固体,含量≥99%。
实施例3
反应瓶通氮,加入98g(0.8mol)1,2-亚甲二氧基苯和100mL甲酸。搅拌下冷却至-10~0℃,滴加由200g 40%(1.2mol)乙醛酸和200g磷酸组成的混合液,温度控制在0~5℃。加完后继续搅拌24小时。反应结束,反应体系中加入10g β-环糊精,400mL水和200mL苯,并在0~5℃时候加入65g浓硝酸,室温反应1小时后升温至40~50℃,继续反应半小时。反应液冷至室温后分出有机层,水层用甲苯萃取。有机层经洗涤干燥后回收溶剂。减压蒸馏得到90g产物(产率75%,含量≥99%)。
实施例4
反应瓶通氮,加入98g(0.8mol)1,2-亚甲二氧基苯和150mL乙酸。搅拌下冷却至-10~0℃,滴加由175g 40%(1mol)乙醛酸和179g浓硫酸组成的混合液,温度控制在0~5℃。加完后继续搅拌24小时。反应结束,冷至0~5℃,加入65g浓硝酸,在40~50℃,继续反应1.5小时。反应液冷至室温后用甲苯萃取反应混合物(50mL×3)有机层中和后,经水洗,干燥,回收溶剂。减压蒸馏得到92g产物(产率87%),产物呈淡黄色。
Claims (9)
1、一种一锅法制备洋茉莉醛的方法,其特征在于具体步骤如下:
(1)加成反应:在通氮情况下,将1,2-亚甲二氧基苯溶于有机酸溶剂中,冷却至-10~0℃后滴加由乙醛酸和无机酸组成的混合液,温度控制在0~5℃,加完后继续反应24小时;1,2-亚甲二氧基苯与乙醛酸的摩尔比为1∶1.1~1∶3.0,1,2-亚甲二氧基苯与无机酸的摩尔比为1∶1.5~1∶4;
(2)向步骤(1)所生成的反应混合物中加入添加剂,并加水和有机溶剂稀释;添加剂的加入量为1,2-甲二氧基苯的2~10mol%,水的加入量为无机酸重量的1-5倍,有机溶剂的加入量为步骤(1)中有机酸溶剂的2-3倍;
(3)氧化反应:经步骤(2)处理过的反应化混合物在0~5℃下滴加浓硝酸氧化,室温反应1~1.5小时,然后升温至40~50℃继续反应0.5~1小时,经后处理,得到所需产物,其中:1,2-亚甲二氧基苯和硝酸的摩尔比为1∶0.7~1∶1。
2、根据权利要求1所述的一锅法制备洋茉莉醛的方法,其特征在于步骤(1)中所述有机酸溶剂采用乙酸或甲酸。
3、根据权利要求1所述的一锅法制备洋茉莉醛的方法,其特征在于步骤(1)中所述无机酸为硫酸、磷酸或氯磺酸中任一种。
4、根据权利要求1所述的一锅法制备洋茉莉醛的方法,其特征在于步骤(2)中所述添加剂为四正丁基氯化铵、三乙基苄基氯化铵、三甲基十六烷基氯化铵或环糊精类化合物中任一种。
5、根据权利要求1所述的一锅法制备洋茉莉醛的方法,其特征在于步骤(2)中所述有机溶剂为正己烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、***、二异丙醚、二丁基醚、戊酮、环己酮、乙酸乙酯或乙酸丁酯中任一种。
6、根据权利要求1所述的一锅法制备洋茉莉醛的方法,其特征在于1,2-亚甲二氧基苯和乙醛酸的摩尔比为1∶1.2~1∶1.5。
7、根据权利要求1所述的一锅法制备洋茉莉醛的方法,其特征在于所述1,2-亚甲二氧基苯与无机酸的摩尔比为1∶2~1∶3。
8、根据权利要求1所述的一锅法制备洋茉莉醛的方法,其特征在于添加剂的加入量为1,2-亚甲二氧基苯的5~10mol%。
9、根据权利要求1所述的一锅法制备洋茉莉醛的方法,其特征在于水的加入量为无机酸重量的2~3倍。
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