合成洋茉莉醛的工艺研究

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洋茉莉醛是一种重要的日化类香料,作为中间体广泛应用于香精、医药、电镀和农药等行业中。天然洋茉莉醛的制备方法是以提取的黄樟油为原料,经过异构化、氧化反应制得,该工艺用臭氧氧化,而发生臭氧需要的动力消耗较大,生产成本高、三废较多,随国家环保日益严格控制的加强,以天然资源获取洋茉莉醛的生产工艺不能适应现代的市场需求。近年来,化学全合成洋茉莉醛的研究受到极大的重视,该路线以邻苯二酚为起始原料,经过环化为胡椒环、缩合成扁桃酸、氧化脱羧得到洋茉莉醛。本文在充分调研已有文献基础上,优化化学全合成洋茉莉醛的工艺条件,并在核心的氧化步骤上提出更加环保的合成方法,在此基础上得到的工艺条件,进行中试的摸索,得出一个基本可行的工艺生产条件。全文涉及胡椒环的合成、扁桃酸的合成、扁桃酸氧化脱羧三个部分,具体如下:首先以邻苯二酚和二氯甲烷为起始原料,在相转移催化剂催化下制备胡椒环,考察了温度、物料配比、反应时间、以及溶剂对反应得率的影响,并优化了反应条件。结果用水作为溶剂收率92%;二甲基亚砜为溶剂,不加相转移催化剂,用甲醇钠替代氢氧化钠,让反应在均相中进行,收率95%,反应完成后回收二甲亚砜套用,该法既提高反应得率,同时减少废水的排放。其次,以胡椒环和乙醛酸为原料,经过缩合得到扁桃酸,考察了温度、物料配比、反应时间对反应的影响,并优化反应条件,缩合反应收率93%;第三,扁桃酸通过氧化脱羧制得洋茉莉醛,考察了硝酸法氧化和催化空气氧化的反应条件的摸索,并对两种方法的优缺点进行分对比和验证,硝酸法收率89%,用自制的催化剂空气氧化,收率94%;通过利用正交实验法设计实验方案,并进行极差、方差分析和对各因素与得率的关系进行分析,将得到的较佳实验方案进行对照分析,得到全合成法合成洋茉莉醛的最佳工艺条件,最后对最佳条件进行重复性试验,重复率都在99%以上。最后将研究得出的小试工艺进行放大试验,研究工艺的稳定性、工艺的可行性和重复性进行研究,并对部分操作进行改进得到可行稳定的中试工艺条件。
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