專利名稱：α-松油醇的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種α-松油醇的制備方法。
背景技術(shù)：
松油醇又名萜品醇，是具有穩(wěn)定紫丁香香氣的香料,其香氣帶有樹木和花草的氣息，能給人一種身處幽林的感覺，廣泛應(yīng)用于香料香精、化妝品、清潔劑、殺菌劑以及浮選礦物的起泡劑等方面。
松油醇的合成方法，按反應(yīng)進(jìn)行的程序分為一步法和兩步法。一步法是α-菔烯在催化劑作用下直接水合反應(yīng)生成松油醇，該方法生產(chǎn)周期短，但松油醇得率低、副產(chǎn)物多、純度和香氣差；二步法是α-菔烯在酸催化劑作用下，先得到水合萜二醇，再經(jīng)稀酸催化脫水得到松油醇，該方法生產(chǎn)的松油醇純度和香氣穩(wěn)定,并且生產(chǎn)工藝成熟,但α -松油醇含量較低，生產(chǎn)周期長，能耗高，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，生產(chǎn)成本高。按所用催化劑的種類分，可以分為三大類，第一類是液酸催化法，包括無機(jī)酸法，有機(jī)酸法，無機(jī)-有機(jī)混酸催化法，該法也是兩步法的代表，優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)如上所述；第二類是固體酸催化法，包括分子篩催化法， 離子交換樹脂法，無機(jī)超強(qiáng)酸法，雜多酸法等，該方法環(huán)境友好，產(chǎn)品易分離，但α -菔烯的轉(zhuǎn)化率和α-松油醇的選擇性低，且不易分離；第三類是電化學(xué)法，在乙酸及鹽水溶液中采用陽離子電極反應(yīng)，可獲得消旋的松油醇。
液酸作為催化劑的缺點(diǎn)顯而易見，而離子交換樹脂作為催化劑應(yīng)用越來越廣泛。 傳統(tǒng)的方法都是將催化劑和原料混合一鍋法反應(yīng)，但是α-菔烯合成α-松油醇的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，即在酸性條件下α-松油醇會(huì)失去一分子水生成α-菔烯，一鍋法合成α-松油醇的收率不高，且固體酸催化劑不適用于釜式反應(yīng)器。最近有專利報(bào)道用固定床工藝合成左旋松油醇。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種α -松油醇的制備方法，該方法采用精餾-耦合的工藝以α-菔烯為原料直接水合連續(xù)生產(chǎn)α-松油醇，簡化生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品得率。
本發(fā)明米用的技術(shù)解決方案是首先，Ct -菔烯、水和有機(jī)溶劑按質(zhì)量比1: 1-3:1-8混合置于容器中，加熱回流，蒸發(fā)出的蒸氣進(jìn)入精餾塔；其次，從精餾塔頂部出來的 α -菔烯、水和有機(jī)溶劑的氣相混合物進(jìn)入精餾塔頂端的冷凝器，冷凝下來的液體進(jìn)入填料塔，在固體酸催化劑的催化下水合生成α-松油醇；最后，α-菔烯、水、有機(jī)溶劑和α-松油醇的混合液進(jìn)入容器中繼續(xù)被蒸發(fā)，蒸發(fā)出的蒸汽進(jìn)入精餾塔分離，α -松油醇被留在精餾塔中，從精餾塔頂端出來的α -菔烯、水和有機(jī)溶劑的氣相混合物繼續(xù)進(jìn)入冷凝器。
其中，所述的有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、丁酮、異丙醇、二氧六環(huán)中的一種。
其中，所述的固體酸催化劑是大孔型的陽離子交換樹脂，陽離子交換樹脂為 Amberlyst 35陽離子交換樹脂、NKC-9陽離子交換樹脂、D72陽離子交換樹脂中的一種。
其中，填料塔塔身的溫度為20_50°C，反應(yīng)時(shí)間為10_20h。
其中，精餾塔內(nèi)裝填BX絲網(wǎng)波紋填料。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、采用固定床裝置，催化劑與原料分離，避免α-松油醇的逆反應(yīng)；2、α-松油醇沸點(diǎn)高，在反應(yīng)過程中，生成的α-松油醇經(jīng)過精餾塔時(shí)被分離，只有 α -菔烯、水和溶劑組成的氣相混合物流出精餾塔頂端，再經(jīng)冷凝后進(jìn)入填料塔參與反應(yīng)；3、固體酸催化劑為陽離子交換樹脂，催化劑裝在填料塔中，后處理不需要分離催化劑， 操作簡單，條件溫和，反應(yīng)時(shí)間短，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
4、本發(fā)明提供的催化劑易得，成本低，可循環(huán)套用，具有較高的催化活性和化學(xué)選擇性。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)解決方案，這些實(shí)施例不能理解為是對技術(shù)方案的限制。
實(shí)施例1 :分別稱取α -菔烯(IOOg)、去離子水(IOOg)和異丙醇(IOOg)置于容器中，加熱沸騰產(chǎn)生共沸物，共沸物流經(jīng)精餾塔、冷凝器進(jìn)入填料塔，填料塔塔身溫度20°C，反應(yīng)20小時(shí)；其中,填料塔的固體酸催化劑是Amberlyst 35陽離子交換樹脂。取樣GC分析, α -菔烯轉(zhuǎn)化率92. 8%, α -松油醇含量48. 28%。
實(shí)施例2 :分別稱取α -菔烯(IOOg)、去離子水(150g)和二氧六環(huán)(300g)置于容器中，加熱沸騰產(chǎn)生共沸物，共沸物流經(jīng)精餾塔、冷凝器進(jìn)入填料塔，填料塔塔身溫度25°C， 反應(yīng)18小時(shí)；其中，填料塔的固體酸催化劑是NKC-9陽離子交換樹脂。取樣GC分析，α -菔烯轉(zhuǎn)化率93. 2%，α -松油醇含量48. 52%。
實(shí)施例3 :分別稱取α -菔烯(IOOg)、去離子水(200g)和丙酮(450g)置于容器中，加熱沸騰產(chǎn)生共沸物，共沸物流經(jīng)精餾塔、冷凝器進(jìn)入填料塔，填料塔塔身溫度30°C，反應(yīng)15小時(shí)；其中，填料塔的固體酸催化劑是D72陽離子交換樹脂。取樣GC分析，α-菔烯轉(zhuǎn)化率 94. 8%, α -松油醇含量48. 68%。
實(shí)施例4 :分別稱取α -菔烯(IOOg)、去離子水(250g)和乙醇(600g)置于容器中，加熱沸騰產(chǎn)生共沸物，共沸物流經(jīng)精餾塔、冷凝器進(jìn)入填料塔，填料塔塔身溫度40°C，反應(yīng)12小時(shí)；其中，填料塔的固體酸催化劑是Amberlyst 35陽離子交換樹脂。取樣GC分析， α -菔烯轉(zhuǎn)化率96. 8%, α -松油醇含量48. 88%。
實(shí)施例5 :分別稱取α -菔烯(IOOg)、去離子水(300g)和甲醇(800g)置于容器中，加熱沸騰產(chǎn)生共沸物，共沸物流經(jīng)精餾塔、冷凝器進(jìn)入填料塔，填料塔塔身溫度50°C，反應(yīng)10小時(shí)；其中，填料塔的固體酸催化劑是NKC-9陽離子交換樹脂。取樣GC分析，α-菔烯轉(zhuǎn)化率98. 2%，α -松油醇含量49. 58%。
權(quán)利要求
1.α-松油醇的制備方法，其特征是該制備方法包括以下步驟首先，α-菔烯、水和有機(jī)溶劑按質(zhì)量比1: 1-3:1-8混合置于容器中，加熱回流，蒸發(fā)出的蒸氣進(jìn)入精餾塔；其次，從精餾塔頂部出來的α -菔烯、水和有機(jī)溶劑的氣相混合物進(jìn)入精餾塔頂端的冷凝器，冷凝下來的液體進(jìn)入填料塔，在固體酸催化劑的催化下水合生成α-松油醇；最后，α-菔烯、水、有機(jī)溶劑和α -松油醇的混合液進(jìn)入容器中繼續(xù)被蒸發(fā)，蒸發(fā)出的蒸汽進(jìn)入精餾塔分離，α -松油醇被留在精餾塔中，從精餾塔頂端出來的α -菔烯、水和有機(jī)溶劑的氣相混合物繼續(xù)進(jìn)入冷凝器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α-松油醇的制備方法，其特征是其中，所述的有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、丁酮、異丙醇、二氧六環(huán)中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α-松油醇的制備方法，其特征是其中，所述的固體酸催化劑是大孔型的陽離子交換樹脂，陽離子交換樹脂為Amberlyst 35陽離子交換樹脂、NKC-9陽離子交換樹脂、D72陽離子交換樹脂中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α-松油醇的制備方法，其特征是其中，填料塔塔身的溫度為20-50°C，反應(yīng)時(shí)間為10-20h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α-松油醇的制備方法，其特征是其中，精餾塔內(nèi)裝填BX絲網(wǎng)波紋填料。
全文摘要
本發(fā)明公開了α-松油醇的制備方法，首先，α-蒎烯、水和有機(jī)溶劑置于容器中，加熱回流，蒸發(fā)出的蒸氣進(jìn)入精餾塔；其次，從精餾塔頂部出來的氣相混合物進(jìn)入精餾塔頂端的冷凝器，冷凝下來的液體進(jìn)入填料塔，在固體酸催化劑的催化下水合生成α-松油醇；最后，填料塔的混合液進(jìn)入容器中繼續(xù)被蒸發(fā)，蒸發(fā)出的蒸汽進(jìn)入精餾塔分離，α-松油醇被留在精餾塔中，從精餾塔頂端出來的氣相混合物繼續(xù)進(jìn)入冷凝器。本發(fā)明采用精餾-耦合的工藝以α-蒎烯為原料直接水合連續(xù)生產(chǎn)α-松油醇，提高α-松油醇的得率和選擇性，增加生產(chǎn)能力，降低能耗和生產(chǎn)成本，與傳統(tǒng)工藝相比容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。
文檔編號C07C29/80GK103044202SQ20131000562
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者劉興超, 吳運(yùn)福, 陳文昌, 王棟, 周海峰, 孫偉春, 徐香桂, 侯峰, 黃戰(zhàn)鏖, 陳兆剛 申請人:江蘇宏邦化工科技有限公司