一種百里香酚合成工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及化工產品化學反應合成領域,具體涉及一種百里香酚合成工藝。
【背景技術】
[0002] 目前,合成百里香酚的主要采取以下四種方法:
[0003] (l)Marion Scott Carpenter等以異丙基鹵化物與間甲酸,使用A1C1作催化劑,以 二氯乙烷等惰性試劑為溶劑,在-20~0°C條件下反應制備百里香酚,產率較高。但是該方 法使用了大量的溶劑和催化劑,使得反應的原料成本和污染較大。傳統的做法還有使用硫 酸為催化劑的,如晁建平等以間甲酚、發煙硫酸和異丙醇為原料,硫酸為催化劑,經磺化和 烷基化兩步反應合成了百里香酚,并且優化了反應條件,在最佳工藝條件下百里香酚的產 率為38. 4%。該方法不僅產率不是十分理想,而且使用了大量硫酸,造成的污染也很嚴重。
[0004] (2)H. Grabowska等使用含Cr、Si、K氧化物的鐵作為催化劑催化問甲酸和異丙醇, 在693K溫度下反應,間甲酚的轉化率為17%,產物中百里香酚的選擇性達到60%,研究表 明,這種鐵催化劑表面有占優勢地位的堿中心,這種堿中心有能力直接吸附問甲酚的酚環, 有利于鄰位的取代,而羥基和甲基中間的鄰位由于空間阻礙作用而不利于取代。
[0005] (3)超強酸是指比100硫酸還強的酸,其Hq〈-11. 93。固體超強酸具有不腐蝕反 應裝置、不污染環境、可在500°C下使用等特點,引起了人們的廣泛重視。Ganapati等使用 S042 /Zr02為催化劑催化間甲酚與異丙醇反應合成百里香酚,反應在180°C下進行,產物中 百里香酚的選擇性可以達到79%。
[0006] (4)張衛平提出在Μη(H) -絲光沸石催化下,以氧氣氧化α-蒎烯,可得到馬鞭草 酮,產率為56. 5%,馬鞭草酮經催化裂解得到百里香酚,產率為65. 3%,產率較低。
[0007] 以上四種方法源自于百里香酚的研究進展,香料香精化妝品,2008年,第2期。
[0008] 綜上所述,目前百里香酚的合成還存在以下缺陷:1、生產成本高;2、轉化率、產物 選擇性和收率低;3、副產物多、生產工藝復雜;4、工藝反應控制穩定性差,反應條件苛刻, 例如反應溫度和壓力較高。
[0009] 本發明專利的目的在于提供一種工藝成熟先進、由間甲酚和丙烯為原料通過化學 合成百里香酚混合物、轉化率和收率高的合成生產工藝。
【發明內容】
[0010] 本發明的目的在于提供一種百里香酚合成工藝,以解決上述【背景技術】中提出的問 題。
[0011] 為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
[0012] 一種百里香酚合成工藝,包括以下步驟:
[0013] (1)烷基化:合成反應器中反應段安裝G型固體酸催化劑,液體間甲酚用栗栗入合 成反應器預熱段,通過流量計和調節閥控制流量;丙稀氣體通過流量計計量后進入合成反 應器預熱段,其中間甲酚和丙烯的摩爾比為1:1-5,預熱溫度為180-190°c,預熱后進入合 成反應器反應段,反應溫度200-250°C,反應壓力0. 1-0. 3MPa,生成百里香酚混合溶液進入 冷卻段,冷卻至40-70°C出料,未反應完的丙烯氣體通過壓縮機壓縮后重新進入合成反應器 進行反應;
[0014] (2)精餾:百里香酚混合溶液經過精餾后得到含量80%以上的百里香酚溶液,精 餾得到的間甲酚及高沸物回烷基化繼續進行反應;
[0015] (3)溶劑結晶:含量80%以上的百里香酚溶液計量后,栗入結晶器,混合溶劑與百 里香酚溶液按體積比1:1-3的比例流入結晶器,開啟攪拌,控制溫度為50-80°C,結晶時間 為2-5h,結晶溫度按1-4°C/h進行降溫,控制結晶放料溫度在40-45Γ之間,晶漿液經過離 心、干燥、篩分、包裝后,即得百里香酚,離心母液通過蒸餾回收混合溶劑,循環使用。
[0016] 優選地,步驟1中,間甲酚和丙烯的摩爾比為1:1-3。
[0017] 優選地,步驟1反應溫度200-230°C,反應壓力0· 1-0. 2MPa。
[0018] 優選地,步驟1整個烷基化過程為連續進行,反應物料邊進邊出,采用自控操作。
[0019] 優選地,步驟4中混合溶劑與百里香酚溶液按體積比1:2的比例流入結晶器。
[0020] 優選地,步驟4中,結晶時控制溫度為60 °C,結晶時間為4h。
[0021] 與現有技術相比,本發明的有益效果是:
[0022] 1、固定床催化劑具有良好的穩定性;2、間甲酚轉化率最高達到為82. 1%,產物選 擇性最高達到92. 9%,百里香酚收率最高達到76. 3% ;3、未反應完的丙烯氣體通過回收裝 置回收后可循環使用,反應利用率高。4、合成反應自控操作,連續生產,工藝簡單,反應成本 低。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明。
[0024] 實施例1
[0025] 本發明一種百里香酚合成工藝,包括以下步驟:
[0026] (1)烷基化:
[0027] 合成反應器中反應段安裝G型固體酸催化劑,液體間甲酚用栗栗入合成反應器預 熱段,通過流量計和調節閥控制流量;丙烯氣體通過流量計計量后進入合成反應器預熱段, 間甲酚和丙烯的摩爾比為1:3,預熱溫度為180-190°C,預熱后進入合成反應器反應段,反 應溫度200°C,反應壓力0. 2MPa,生成百里香酚混合溶液進入冷卻段,冷卻至50°C出料。未 反應完的丙烯氣體通過壓縮機壓縮后重新進入合成反應器進行反應。整個合成反應過程為 連續進行,反應物料邊進邊出,采用自控操作。在此條件下,間甲酚轉化率為82. 1 %,產物選 擇性為92. 9 %,收率為76. 3 %。
[0028] (2)精餾:
[0029] 百里香酚混合溶液(包括未反應完的間甲酚、2-丙烯、百里香酚,對百里香酚、雙 百里香酚)經過精餾后得到含量80%以上的百里香酚溶液,精餾得到的間甲酚及高沸物回 烷基化繼續進行反應。
[0030] (3)溶劑結晶:
[0031] 80%含量的百里香酚溶液計量后,栗入結晶器,混合溶劑與百里香酚溶液按體積 比1:2的比例流入結晶器,開啟攪拌,控制溫度為60°C,結晶時