[发明专利]肉桂酸异戊酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成香料的制备方法，具体是指一种肉桂酸异戊酯的制备方法。

背景技术

肉桂酸异戊酯又称β-苯基丙烯酸异戊酯，作为一种重要的合成香料，常用于食用香精和日化香料调配中，是一种前景广阔有待开发的香料。

目前，肉桂酸异戊酯的制备主要是以肉桂酸和异戊醇为原料，在催化剂作用下酯化反应而得。根据选用催化剂不同有以下方法：

1、以硫酸作催化剂酯化而得，在酯化反应过程中，由于硫酸的选择性差，同时具有酯化、脱水和氧化等作用，导致副反应多，并且存在对设备腐蚀严重、反应时间长、催化剂用量大、产品色泽深、有“三废”生成等缺点；

2、以结晶三氯化铁、结晶硫酸氢钠(钾)、结晶四氯化锡、十二水合硫酸铁铵、硫酸钛等无机物为催化剂催化合成而得，由于此类催化剂易吸潮，有一定的溶解性，酸性较弱，耗醇量大，且收率不高，导致后处理困难，生产成本高；

3、以对甲苯磺酸、强酸性阳离子交换树脂、固体超强酸、杂多酸等固体酸代替硫酸作催化剂而得，此方法虽然避开了因采用硫酸作催化剂而引发的一系列弊端，但是以对甲苯磺酸为催化剂，因其能溶于反应体系，且催化剂的耗量大，而其它新型固体酸又价格昂贵，导致生产成本高；

4、在以无机物和固体酸为催化剂的同时，再引入硅胶(树脂)固载或微波辐射，可使催化剂的耗量有所降低，收率有所改善，但是由于硅胶(树脂)、微波反应器设备价格昂贵，成本大大增加，且微波技术尚处于探索阶段，工业化生产难度大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种成本低、原材料易得、反应条件温和、操作简便、易于工业化制备肉桂酸异戊酯的方法。

为实现上述发明目的，本发明所提供肉桂酸异戊酯的制备方法，该方法包括以下步骤：

A、将秸秆粉末加入质量浓度为80％的硫酸溶液中，所述秸秆粉末与质量浓度为80％硫酸溶液的质量比为1∶4～1∶8，迅速搅拌至溶解，在70～90℃下恒温炭化反应2～5h，加去离子水终止反应，洗涤，在100℃下烘干，得秸秆炭；

B、将制得的秸秆炭加入发烟硫酸中，所述秸秆炭与发烟硫酸的质量比为1∶3～1∶8，在70～90℃下恒温磺化反应1.5～5h，加去离子水终止磺化反应至无烟雾产生，继续浸泡30min，抽滤分离，自然晾至半干，然后于100℃烘干，再在300℃中焙烧2h，冷却，得催化剂SO4^2-/秸秆炭基固体磺酸；

C、将肉桂酸溶于异戊醇中，所述肉桂酸与异戊醇的摩尔比为1∶1.5～1∶2.0，再加入上述制得的相对于肉桂酸质量1.0～5.0％的催化剂SO4^2-/秸秆炭基固体磺酸、与肉桂酸等质量的甲苯，搅拌，在80℃～120℃下回流反应1.0～2.5h；

D、蒸去甲苯和过量的异戊醇后，待反应液冷却至室温，抽滤，滤饼为催化剂回收使用，滤液用质量百分比5％纯碱溶液中和至pH＝8，静置分层，分去水层，再水洗中和，得粗品；

E、将粗品在-0.097～-0.1MPa下减压蒸馏，收集165～175℃馏分，得肉桂酸异戊酯。

优选地，在步骤A中，所述秸秆粉末与质量浓度80％硫酸溶液的质量比为1∶5～1∶6。

优选地，在步骤B中，所述秸秆炭与发烟硫酸的质量比为1∶4～1∶5。

固体酸作为多相反应催化剂，易于实现催化剂与产物的分离，而介孔材料具有高度有序的大孔径、较佳的催化吸附性能。而SO42-/秸秆炭基固体磺酸正是结合固体酸和介孔材料这两种催化剂的优点。本发明中自制的催化剂就是采用多孔介质材料农作物秸秆，经过处理后做成秸秆粉末，再经炭化、磺化、吸附固载而制得SO4^2-/秸秆炭基固体磺酸。这种具有较高孔隙度、含酸量高的固体磺酸用于工业生产，其优点是能回收循环利用，易于与产品分离，用量小，成本低廉，反应速度快和反应条件温和。

本发明的有益效果：本发明以肉桂酸和异戊醇为原料，用自制的SO4^2-/秸秆炭基固体磺酸为催化剂，甲苯为带水剂制备肉桂酸异戊酯。本发明方法与现有技术相比，具有如下优点：