用8-羟基香芹酮合成香芹酚的方法与流程

    专利2022-07-08  103

    本发明属于化工技术领域,涉及一种化学合成方法,具体涉及用8-羟基香芹酮合成香芹酚的方法。

    技术背景

    香芹酚(carvacrol),分子式为c10h14o,是百里香酚的同分异构体,香气与百里香酚类似,故又称为异百里香酚。香芹酚天然存在于百里香油等精油中,香芹酚主要用于配制莳萝、丁子香、薄荷和香草等香精,用于牙膏、牙粉、口腔用品、爽身粉、香皂及日用工业品。医药上用作局部麻醉药,此外香芹酚可杀死细菌及肠内寄生虫,可用作消毒剂和杀菌剂。其使用量不断增长,其合成方法也因此一直受到人们关注。

    目前,香芹酚的合成方法主要有两种,最主要、最常用的是以香芹酮为原料,在强酸或者金属催化剂的作用下进行芳构化合成香芹酚,如cn101475448a报道了以有机酸或者无机酸为主催化剂,peg-400或peg-600为辅催化剂促进香芹酮分子内重排合成香芹酚的例子;此外,linstead,r.p.报道了金属钯催化香芹酮脱氢异构化合成香芹酚的反应(journalofthechemicalsociety,1940,1139)。这类方法的优点是反应选择性好,产率高,但是其原料香芹酮自身作为一种香料产品,价格较高,使得该工艺的成本优势大大折扣。另一种是以邻甲基苯酚为原料,通过与异丙醇或者2-卤代丙烷的傅克反应合成香芹酚。例如专利cn1488615中报道了用三氯化铝或者三氯化铁促进邻甲基苯酚与2-氯丙烷反应合成香芹酚的方法,但是该方法会有大量的铝盐和铁盐固废产生,造成环境污染,限制了其在生产上的进一步应用。



    技术实现要素:

    针对现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供用8-羟基香芹酮合成香芹酚的方法,提供了一种全新的香芹酚合成方法,是对已有的8-羟基香芹酮进行综合利用,拓展了8-羟基香芹酮的应用范围,降低了香芹酚的生产成本。

    化学反应方程式如下所示:

    本发明是通过以下技术方案实现的:

    用8-羟基香芹酮合成香芹酚的方法,包括以下步骤:将原料8-羟基香芹酮与催化剂溶于溶剂,加热使8-羟基香芹酮发生脱水、重排反应生成香芹酚,反应结束后,过滤分离催化剂,滤液减压精馏,回收溶剂,进一步减压精馏得到香芹酚成品;催化剂选用强酸或者弱酸阳离子树脂催化剂。

    本发明的进一步改进方案为:

    反应过程中使用气相色谱监测反应进程,当监测到原料消失,反应即结束。

    进一步的,所述反应时间为2~10小时。

    进一步的,所述催化剂为阳离子交换树脂ir120、d001大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、irp-69阳离子交换树脂、amberlyst-15阳离子交换树脂、大孔弱酸性阳离子交换树脂ar、732氢型强酸型阳离子交换树脂ar、amberliteir-120阳离子交换树脂或dowexmarathonc强酸阳离子交换树脂。

    进一步的,所述溶剂为甲苯、氯苯、氟苯、二甲苯、苯甲醚、二氯甲烷和二氯乙烷中的一种或两种以上混合。

    进一步的,所述反应温度为40~160℃。

    进一步的,所述8-羟基香芹酮与催化剂的质量比为1000:10~30。

    进一步的,所述过滤得到的催化剂循环使用至少五次。

    与现有技术相比,本发明的有益效果为:

    本发明以8-羟基香芹酮为原料合成香芹酚,提出了一种全新的香芹酚合成方法,是对已有的8-羟基香芹酮进行综合利用,拓展了8-羟基香芹酮的应用范围,降低了香芹酚的生产成本。

    本发明使用的溶剂为能与水共沸的惰性物质,可以在反应中带出生成的水,有利于反应加速正向进行,反应条件温和操作简便,反应效率较高,产品收率可达到98%,具有好的工业应用前景。

    具体实施方式

    实施例1

    在1000ml装有分水器的反应釜中加入500g8-羟基香芹酮、300g甲苯和15gamberlyst-15阳离子交换树脂,然后在120~150℃反应约3~4小时,gc显示反应结束后,过滤去除催化剂,滤液进行减压精馏,回收催化剂14.7g和溶剂甲苯280g,进一步精馏得到含量大于98%的香芹酚成品440g,收率为98%。过滤得到的催化剂可重复利用。

    实施例2

    在1000ml装有分水器的反应釜中加入500g8-羟基香芹酮、300g甲苯和上步回收的14.7gamberlyst-15阳离子交换树脂,然后在100~120℃反应约6~7小时,gc显示反应结束后,过滤去除催化剂,滤液进行减压精馏,回收催化剂14.4g和溶剂甲苯285g,进一步精馏得到含量大于95%的香芹酚成品424g,收率为95%。过滤得到的催化剂可重复利用。

    实施例3

    在1000ml装有分水器的反应釜中加入500g8-羟基香芹酮、500g甲苯和上步回收的14.4gamberlyst-15阳离子交换树脂,然后在120~130℃反应约4~5小时,gc显示反应结束后,过滤去除催化剂,滤液进行减压精馏,回收催化剂14g和溶剂甲苯486g,进一步精馏得到含量大于96%的香芹酚成品415g,收率为93%。过滤得到的催化剂可重复利用。

    实施例4

    在1000ml装有分水器的反应釜中加入500g8-羟基香芹酮、200g二氯甲烷和上步回收的14gamberlyst-15阳离子交换树脂,然后在40~50℃反应约8~9小时,gc显示反应结束后,过滤去除催化剂,滤液进行减压精馏,回收催化剂13.4g和溶剂二氯甲烷146g,进一步精馏得到含量大于97%的香芹酚成品425g,收率为95%。过滤得到的催化剂可重复利用。

    实施例5

    在1000ml装有分水器的反应釜中加入500g8-羟基香芹酮、300g二氯甲烷和5gd001大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,然后在40~50℃反应约6~7小时,gc显示反应结束后,过滤去除催化剂,滤液进行减压精馏,回收催化剂4.8g和溶剂二氯甲烷270g,进一步精馏得到含量大于97%的香芹酚成品418g,收率为93%。过滤得到的催化剂可重复利用。

    实施例6

    在1000ml装有分水器的反应釜中加入500g8-羟基香芹酮、300g二甲苯和8g阳离子交换树脂ir120,然后在110~120℃反应约4~5小时,gc显示反应结束后,过滤去除催化剂,滤液进行减压精馏,回收催化剂7.6g和溶剂二甲苯283g,进一步精馏得到含量大于96%的香芹酚成品412g,收率为92%。过滤得到的催化剂可重复利用。

    实施例7

    在1000ml装有分水器的反应釜中加入500g8-羟基香芹酮、300g苯甲醚和12g732氢型强酸型阳离子交换树脂ar,然后在130~140℃反应约4~5小时,gc显示反应结束后,过滤去除催化剂,滤液进行减压精馏,回收催化剂7.6g和溶剂二甲苯288g,进一步精馏得到含量大于97%的香芹酚成品423g,收率为94%。过滤得到的催化剂可重复利用。

    实施例8

    在1000ml装有分水器的反应釜中加入500g8-羟基香芹酮、300g氟苯和12gamberliteir-120阳离子交换树脂,然后在110~120℃反应约4~5小时,gc显示反应结束后,过滤去除催化剂,滤液进行减压精馏,回收催化剂11.1g和溶剂氟苯291g,进一步精馏得到含量大于97%的香芹酚成品427g,收率为95%。过滤得到的催化剂可重复利用。

    实施例9

    在1000ml装有分水器的反应釜中加入500g8-羟基香芹酮、300g氯苯和15girp-69阳离子交换树脂,然后在120~130℃反应约5~6小时,gc显示反应结束后,过滤去除催化剂,滤液进行减压精馏,回收催化剂14.4g和溶剂氯苯286g,进一步精馏得到含量大于97%的香芹酚成品418g,收率为93%。过滤得到的催化剂可重复利用。

    实施例10

    在1000ml装有分水器的反应釜中加入500g8-羟基香芹酮、300g甲苯和10g强酸阳离子交换树脂,然后在110~120℃反应约6~7小时,gc显示反应结束后,过滤去除催化剂,滤液进行减压精馏,回收催化剂9.4g和溶剂甲苯289g,进一步精馏得到含量大于97%的香芹酚成品422g,收率为94%。过滤得到的催化剂可重复利用。

    实施例11

    在1000ml装有分水器的反应釜中加入500g8-羟基香芹酮、300g二甲苯和10gdowexmarathonc,然后在130~140℃反应约9~10小时,gc显示反应结束后,过滤去除催化剂,滤液进行减压精馏,回收催化剂9.1g和溶剂二甲苯292g,进一步精馏得到含量大于97%的香芹酚成品411g,收率为91%。过滤得到的催化剂可重复利用。

    实施例12

    在1000ml装有分水器的反应釜中加入500g8-羟基香芹酮、300g苯甲醚和10g大孔弱酸性阳离子交换树脂ar,然后在110~120℃反应约10~11小时,gc显示反应结束后,过滤去除催化剂,滤液进行减压精馏,回收催化剂9.0g和溶剂苯甲醚286g,进一步精馏得到含量大于97%的香芹酚成品434g,收率为96%。过滤得到的催化剂可重复利用。


    技术特征:

    1.用8-羟基香芹酮合成香芹酚的方法,其特征在于,包括以下步骤:将原料8-羟基香芹酮与催化剂溶于溶剂,加热使8-羟基香芹酮发生脱水、重排反应生成香芹酚,反应结束后,过滤分离催化剂,滤液减压精馏,回收溶剂,进一步减压精馏得到香芹酚成品;

    所述催化剂为强酸或者弱酸阳离子树脂催化剂。

    2.根据权利要求1所述的用8-羟基香芹酮合成香芹酚的方法,其特征在于:反应过程中使用气相色谱监测反应进程,当监测到原料消失,反应即结束。

    3.根据权利要求1或2任意一项所述的用8-羟基香芹酮合成香芹酚的方法,其特征在于:所述反应时间为2~10小时。

    4.根据权利要求1所述的用8-羟基香芹酮合成香芹酚的方法,其特征在于:所述催化剂为阳离子交换树脂ir120、d001大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、irp-69阳离子交换树脂、amberlyst-15阳离子交换树脂、大孔弱酸性阳离子交换树脂ar、732氢型强酸型阳离子交换树脂ar、amberliteir-120阳离子交换树脂或dowexmarathonc强酸阳离子交换树脂。

    5.根据权利要求1所述的用8-羟基香芹酮合成香芹酚的方法,其特征在于:所述溶剂为甲苯、氯苯、氟苯、二甲苯、苯甲醚、二氯甲烷和二氯乙烷中的一种或两种以上混合。

    6.根据权利要求1所述的用8-羟基香芹酮合成香芹酚的方法,其特征在于:所述反应温度为40~160℃。

    7.根据权利要求1所述的用8-羟基香芹酮合成香芹酚的方法,其特征在于:所述8-羟基香芹酮与催化剂的质量比为1000:10~30。

    8.根据权利要求1所述的用8-羟基香芹酮合成香芹酚的方法,其特征在于:所述过滤得到的催化剂循环使用至少五次。

    技术总结
    本发明公开了一种用8‑羟基香芹酮合成香芹酚的方法,包括以下步骤:将原料8‑羟基香芹酮与催化剂溶于溶剂,加热使8‑羟基香芹酮发生脱水、重排反应生成香芹酚,反应结束后,过滤分离催化剂,滤液减压精馏,回收溶剂,进一步减压精馏得到香芹酚成品;催化剂选用强酸或者弱酸阳离子树脂催化剂。本发明提供了一种全新的香芹酚合成方法,对已有的8‑羟基香芹酮进行综合利用,拓展了8‑羟基香芹酮的应用范围,降低了香芹酚的生产成本;本发明反应条件温和操作简便,反应效率较高,产品收率可达到98%,具有好的工业应用前景。

    技术研发人员:张万斌;陈建中;张振锋;管静;李盼盼;魏瀚林;彭优斌;陈浩;蔡新红;刘晓涛
    受保护的技术使用者:江苏宏邦化工科技有限公司;上海交通大学
    技术研发日:2021.01.07
    技术公布日:2021.03.12

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