專利名稱:近臨界水中以苯甲醛和乙醛為原料的肉桂醛合成方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種近臨界水中以苯甲醛和乙醛為原料的肉桂醛合成方法。
背景技術:
肉桂醛為肉桂油及桂皮油的主要成分,同時并存于某些天然植物中,是一種常用的香料,廣泛應用于食品和飲料的增香劑及化妝品的香精,也是重要的有機合成中間體。近幾年的研究證明,肉桂醛還有抑制致癌物黃曲霉菌的作用,更得到人們的重視。天然的肉桂醛主要存在于肉桂樹的枝、葉和皮中,通常用水蒸汽蒸餾法提取,天然肉桂醛價值較昂貴,來源少,遠不能滿足市場需求。肉桂醛的化學合成品價格低廉,僅為天然產物的十幾分之一,其常規(guī)的合成方法是以苯甲醛和乙醛為原料,在NaOH的催化下發(fā)生縮合反應得到。由于常溫下苯甲醛不溶于水,反應物與催化劑難以充分接觸因而影響產品收率。近年來許多研究報導采用相轉移催化劑如PEG等進行合成,可以提高反應效率。上述合成反應中全部使用堿催化劑,不可避免的會產生鹽廢棄物,反應后的分離過程要對酸堿催化劑進行中和處理,排污量大,對環(huán)境造成嚴重的污染,因此工藝復雜,生產成本較高。隨著環(huán)保、經濟和社會要求的日益提高,從源頭上減少或消除污染的綠色化工成為21世紀化工領域的發(fā)展趨勢。近臨界水(near-criticalwater,NCW)是指溫度在180℃~350℃之間的壓縮液態(tài)水,因自身具有酸催化與堿催化的功能,可使某些酸堿催化反應不必加入酸堿催化劑,從而避免酸堿的中和、鹽的處理等工序;由于其介電常數(shù)與有機溶劑相近,因此具有能同時溶解有機物和無機物的特性,使NCW能用于替代有毒有害的有機溶劑。另外,在NCW中的反應還有以下優(yōu)點產物只需簡單的降溫降壓便可與水分離,這將大大降低分離所需的費用;反應條件相對比較溫和,宜于實現(xiàn)工業(yè)化等,因此在NCW中的綠色化工過程已開始引起人們的關注。
發(fā)明內容
本發(fā)的目的是提供一種近臨界水中以苯甲醛和乙醛為原料的肉桂醛合成方法。
在密閉反應釜中,注入經過用氮氣鼓吹1~5小時脫氧處理的去離子水,并充入氮氣,加壓至2~25MPa,并升溫至180~300℃,再注入摩爾比為1∶1~1∶5苯甲醛與乙醛進行反應,苯甲醛和乙醛與去離子水的體積比為1∶5~1∶20,反應時間為1~8hr。
本發(fā)明的優(yōu)點是不使用有機溶劑和酸堿催化劑,無鹽類副產物的產生,省去了常規(guī)方法中繁瑣的中和、分離步驟,無污染,是一種環(huán)境友好的綠色合成方法。
具體實施例方式
實施例1在500ml反應釜中,注入300ml經過用氮氣鼓吹1小時脫氧處理的去離子水,并充入氮氣加壓、升溫到溫度為180℃、壓力2MPa,再注入5ml苯甲醛與15ml40%乙醛進行反應,反應時間8hr,產品收率6.9%。
實施例2在500ml反應釜中,注入300ml經過用氮氣鼓吹1小時脫氧處理的去離子水,并充入氮氣加壓、升溫到溫度為180℃、壓力16MPa,再注入5ml苯甲醛與15ml40%乙醛進行反應,反應時間8hr,產品收率8.1%。
實施例3在500ml反應釜中,注入300ml經過用氮氣鼓吹1小時脫氧處理的去離子水,并充入氮氣加壓、升溫到溫度為220℃、壓力16MPa,再注入5ml苯甲醛與15ml40%乙醛進行反應,反應時間8hr,產品收率12.4%。
實施例4在500ml反應釜中,注入300ml經過用氮氣鼓吹5小時脫氧處理的去離子水,并充入氮氣加壓、升溫到溫度為260℃、壓力16MPa,再注入5ml苯甲醛與15ml40%乙醛進行反應,反應時間5hr,產品收率16.6%。
實施例5在500ml反應釜中,注入300ml經過用氮氣鼓吹2小時脫氧處理的去離子水,并充入氮氣加壓、升溫到溫度為300℃、壓力16MPa,再注入5ml苯甲醛與15ml40%乙醛進行反應,反應時間3hr,產品收率9.9%。
實施例6在500ml反應釜中,注入300ml經過用氮氣鼓吹3小時脫氧處理的去離子水,并充入氮氣加壓、升溫到溫度為260℃、壓力16MPa,再注入5ml苯甲醛與15ml40%乙醛進行反應,反應時間3hr,產品收率13.3%。
實施例7在500ml反應釜中,注入300ml經過用氮氣鼓吹2小時脫氧處理的去離子水,并充入氮氣加壓、升溫到溫度為260℃、壓力25MPa,再注入5ml苯甲醛與15ml40%乙醛進行反應,反應時間3hr,產品收率11.9%。
實施例8在500ml反應釜中,注入300ml經過用氮氣鼓吹1小時脫氧處理的去離子水,并充入氮氣加壓、升溫到溫度為260℃、壓力16MPa,再注入10ml苯甲醛與20ml40%乙醛進行反應,反應時間3hr,產品收率14.2%。
實施例9在500ml反應釜中,注入300ml經過用氮氣鼓吹4小時脫氧處理的去離子水,并充入氮氣加壓、升溫到溫度為260℃、壓力16MPa,再注入5ml苯甲醛與10ml40%乙醛進行反應,反應時間3hr,產品收率10.0%。
實施例10在500ml反應釜中,注入300ml經過用氮氣鼓吹4小時脫氧處理的去離子水,并充入氮氣加壓、升溫到溫度為260℃、壓力16MPa,再注入5ml苯甲醛與25ml40%乙醛進行反應,反應時間3hr,產品收率15.0%。
權利要求
1.一種近臨界水中以苯甲醛和乙醛為原料的肉桂醛合成方法,其特征在于在密閉反應釜中,注入經過脫氧處理的去離子水,并充入氮氣,加壓至2~25MPa,并升溫至180~300℃,再注入摩爾比為1∶1~1∶5苯甲醛與乙醛進行反應,苯甲醛和乙醛與去離子水的體積比為1∶5~1∶20,反應時間為1~8hr。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種近臨界水中以苯甲醛和乙醛為原料的肉桂醛合成方法,其特征在于所說去離子水的脫氧方法是采用氮氣鼓吹1~5小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種近臨界水中以苯甲醛和乙醛為原料的肉桂醛合成方法。在密閉反應釜中,注入經過用氮氣鼓吹1~5小時脫氧處理的去離子水,并充入氮氣,加壓至2~25MPa,升溫至180℃~300℃,再注入摩爾比為1∶1~1∶5苯甲醛與乙醛進行反應,原料和水體積比1∶5~1∶20,反應時間為1~8hr。本發(fā)明的優(yōu)點是不使用有機溶劑和酸堿催化劑,無鹽類副產物的產生,省去了常規(guī)方法中繁瑣的中和、分離步驟,無污染,是一種環(huán)境友好的綠色合成方法。
文檔編號C07C45/72GK1594257SQ20041002540
公開日2005年3月16日 申請日期2004年6月17日 優(yōu)先權日2004年6月17日
發(fā)明者呂秀陽, 何龍, 鹿騁 申請人:浙江大學