香茅醇脱氢制备香茅醛的方法技术

本发明专利技术提供了一种香茅醇脱氢制备香茅醛的方法，该方法以金属氧化物为催化剂，在固定床反应器中，催化香茅醇脱氢制备得到香茅醛。所用的催化剂成本低、选择性好、副产物少，通过循环套用，能够大幅提高香茅醇的利用率，在固定床中进行脱氢，无需分离催化剂，产品质量得到大幅提高，适合在工业化生产中推广应用。适合在工业化生产中推广应用。

【技术实现步骤摘要】
香茅醇脱氢制备香茅醛的方法


[0001]本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种利用香茅醇为原料，催化脱氢制备香茅醛的方法。

技术介绍

[0002]香茅醛，分子中具有一个手性碳原子，具有R、S两种构型具有强烈的青柑橘和微带木香的香气，被广泛用于食品的加香和配制，另外，香茅醛是合成重要香料L
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薄荷醇和羟基香茅醛的关键中间体，近年来，羟基香茅醛和薄荷醇的使用量越来越大，因而，对香茅醛的需求量越来越多。
[0003]初始制备香茅醛的方法主要有日本高砂公司研制的不对称催化香叶胺合成R
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香茅醛的方法，另外一种是巴斯夫公司开发的柠檬醛选择性氢化合成R
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香茅醛的方法，其中后者应用广泛，随着技术的发展，以柠檬醛为原料制备香茅醛的技术路线较多，但是，氢化反应效率较低，导致工艺复杂化，成本较高，不能满足实际生产的需要。
[0004]另外，在现有香茅醛的合成方法中，以香茅醇为原料，进行氧化合成的方法也较多，如以2,2,6,6
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四甲基哌啶
‑
氮
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氧化物为催化剂，在空气条件下进行反应，但是该反应中还需使用铜盐作为催化剂，容易残留在产品中，导致产品质量不高，并且后处理工艺复杂。还有以三甲基铝或金属钌的配合物为催化剂进行催化氧化，存在安全性问题和催化剂昂贵成本较高的问题，同样存在分离催化剂的工艺，不利于规模的生产工艺。
[0005]因此，有必要继续研制开发出一种选择性好，分离工艺简单，提高原料利用率，满足香茅醛的工业化生产需求。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术提供了一种香茅醇脱氢制备香茅醛的方法，该方法利用金属氧化物作为催化剂，催化香茅醇在固定床中脱氢，制备得到香茅醛。该合成工艺，催化剂成本低、选择性好、副产物少，通过循环套用，能够大幅提高香茅醇的利用率，在固定床中进行脱氢，无需分离催化剂，产品质量得到大幅提高，无需进行后处理提纯工艺，能够满足工业化生产的需要，从而完成本专利技术。
[0007]本专利技术目的之一在于提供一种香茅醇脱氢制备香茅醛的方法，所述方法以金属氧化物为催化剂，在固定床反应器中，催化香茅醇脱氢制备得到香茅醛。
[0008]所述金属氧化物选自第三周期和第四周期中的金属氧化物中的一种或几种，优选为过渡金属氧化物和氧化铝中的一种或几种，更优选为氧化铜、氧化锌、氧化铬和氧化铝中的一种或几种，如氧化铜、氧化锌和氧化铝。
[0009]所述方法中，先将香茅醇进行预热，与保护气体同时输送到固定床反应器中进行反应。所述保护气体选自氩气或氮气。
[0010]所述香茅醇的流速为2.5
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11.5L/h，优选为3.5
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10.5L/h，更优选为4.5
‑
9.5L/h。
[0011]所述香茅醇的流速与催化剂的质量比为(2.5
‑
11.5)L/h:(140
‑
260)g。
[0012]所述香茅醇与保护气体的流速比为(2.5
‑
11.5):(450
‑
1600)。
[0013]所述反应温度为180
‑
280℃，优选为205
‑
245℃。
[0014]香茅醇和保护气体经固定床反应器反应后，经过精馏，分离得到未反应的香茅醇和终产物香茅醛，香茅醇直接回收套用，得到的香茅醛无需进行其他后处理过程。
[0015]本专利技术再一目的在于提供由所述方法制备得到的香茅醛，所述香茅醛的纯度不低于98％。
[0016]本专利技术中提供的香茅醇脱氢制备香茅醛的方法具有以下有益效果：
[0017](1)本专利技术中采用固定床反应器进行反应，将催化剂固定在反应器内部，将气化后的香茅醇输送到反应器中，反应后的产品无需分离催化剂和溶剂等物质，后处理工艺简单，得到的香茅醛不存在催化剂及溶剂的残留问题，有利于提高产品质量。
[0018](2)本专利技术中使用的金属氧化物催化剂购买成本低，固定在反应器中，不会随产品流转损失，大幅减少催化剂的使用量，进一步降低生产成本。
[0019](3)本专利技术使用的催化剂选择性好，通过简单控制工艺过程，能够有效降低副产物的产生，提高反应选择性，提高产品品质。
[0020](4)本专利技术中，采用连续化合成，香茅醇可以持续回收套用，有利于提高其利用率，并且香茅醇与香茅醛分离工艺简单，反应分离后，可直接得到高品质终产品，无需复杂的后处理工艺，三废少，能够实现绿色规模化生产。
附图说明
[0021]图1示出实施例1制备的香茅醇的液相色谱图。
具体实施方式
[0022]下面通过具体实施方式对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0023]本专利技术提供的香茅醛的制备方法，以金属氧化物作为催化剂，在固定床中催化香茅醇脱氢，制备得到香茅醛。催化剂成本低、选择性好、副产物少，无需分离催化剂，产品质量得到大幅提高，适用于生产型工艺。
[0024]本专利技术提供了一种香茅醇脱氢制备香茅醛的方法，所述方法以金属氧化物为催化剂，在固定床反应器中，催化香茅醇脱氢制备得到香茅醛。
[0025]所述金属氧化物选自第三周期和第四周期中的金属氧化物中的一种或几种，优选为过渡金属氧化物和氧化铝中的一种或几种，更优选为氧化铜、氧化锌、氧化铬和氧化铝中的一种或几种，如氧化铜、氧化锌和氧化铝。
[0026]本专利技术使用的催化剂可以采用市售商品，如氧化铜
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氧化锌
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氧化铝催化剂，优选其型号DHMAX
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100，3
×
5mm圆柱形，例如可购自上海迅凯新材料科技有限公司：迅凯催化，也可以自制，采用恒定pH共沉淀法制备：按摩尔比例称取金属硝酸盐加入超纯水中，混合制得硝酸盐溶液，并将其与碳酸盐水溶液在剧烈搅拌下，滴加加入55
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65℃的超纯水，滴加过程严格控制pH为9.5
‑
10.5。滴加完毕，混合物在55
‑
65℃水浴中静置1.5
‑
2.5小时，过滤，用超纯水洗涤至中性，100
‑
120℃干燥10
‑
14小时后，在300～700℃的温度下，焙烧5.5
‑
6.5小时，冷却至室温后压片造粒。
[0027]所金属硝酸盐中，金属元素自第三周期和第四周期中的金属元素中的一种或几种，优选为过渡金属和铝中的一种或几种，更优选为铜、锌、铬和铝中的一种或几种，如铜、锌和铝。
[0028]所述硝酸盐水溶液中，金属硝酸盐的摩尔量与超纯水的摩尔体积比为(0.5
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1.6)mol:1L，优选为(0.75
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1.4)mol:1L，更优选为(0.8
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1.2)mol:1L，所述金属硝酸盐的摩尔量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种香茅醇脱氢制备香茅醛的方法，其特征在于，所述方法以金属氧化物为催化剂，在固定床反应器中，催化香茅醇脱氢制备得到香茅醛。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属氧化物选自第三周期和第四周期中的金属氧化物中的一种或几种，优选为过渡金属氧化物和氧化铝中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂为氧化铜、氧化锌、氧化铬和氧化铝中的一种或几种。4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述方法中，先将香茅醇进行预热，与保护气体同时输送到固定床反应器中进行反应，所述保护气体选自氩气或氮气。5.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述香茅醇的流速为2.5
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11.5L/h，所述香茅醇与保护气体的流速比为(2.5
‑
11.5):(450
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯，陈曦，武乾刚，
申请(专利权)人：安徽圣诺贝化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：