[发明专利]二步法生产高含量和高光学纯度乳酸薄荷酯的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化工技术领域，具体涉及一种由丙交酯与无水薄荷醇为直接原料，通过酯交换反应二步法生产高含量和高光学纯度乳酸薄荷酯的方法。

背景技术

乳酸薄荷酯具有特殊香味，是广泛用于香料、口腔护理和化妆品的生理清凉剂。乳酸薄荷酯具有刺激小、清凉效果持续时间长，不易挥发的优点。

乳酸薄荷酯合成技术，中国专利CN101287699A公布了简单、高产率的制造乳酸薄荷酯的方法。其他的乳酸薄荷酯专利只是和乳酸薄荷酯的使用和产品配方相关，并不涉及合成技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有乳酸酯生产技术所存在的缺陷，提供一种微波辐照合成乳酸酯的方法，具有酯化时间短，反应均匀，无滞后效应等优点，而且高效节能、不污染环境。

为解决上述技术问题，本发明一种“二步法”生产高含量和高光学纯度乳酸薄荷酯的方法，它包括以下步骤：

1)在乳酸缩聚之前，先将乳酸进行真空蒸馏，去除乳酸中含有的游离水；

2)乳酸缩聚：在步骤1)中乳酸中加入催化剂A，催化剂A与乳酸的重量比为1/1000～100000，加完后进行缩聚反应，得到分子量在1000～2500的乳酸低聚物；

3)低聚物解聚：在乳酸低聚物中加入催化剂A，催化剂A与乳酸低聚物的重量比为1/1000～100000，加完后进行连续的解聚反应，得到含量在80～95％的粗品丙交酯；

4)丙交酯纯化：对粗品丙交酯进行精制，得到含量在99.5％以上，光学纯度在99％以上的精制丙交酯；

5)乳酸薄荷酯合成：将步骤4)中精制丙交酯与无水薄荷醇按重量比1/1.5～3.5的比例加入反应釜，然后加入催化剂B，按催化剂B与丙交酯重量比为1/10～100的比例，在温度50～150℃、常压的条件下，连续搅拌进行全回流反应1～15h，得到乳酸薄荷酯；

6)、乳酸薄荷酯纯化：将乳酸薄荷酯进行纯化分离，得到精制的乳酸薄荷酯。

优选地，所述步骤1)中真空蒸馏的真空度为10000～500Pa，蒸馏温度40～90℃。

优选地，所述步骤2)中缩聚反应的温度为80～180℃、真空度为20000～2000Pa，其反应时间为1～4h。

优选地，所述步骤3)中解聚反应器的温度为200～250℃、真空度为3000～50Pa。

优选地，所述步骤2)和步骤3)中催化剂A为锌类催化剂、锡类催化剂和有机催化剂中任选一种或几种。

优选地，所述步骤2)和步骤3)中催化剂A为乳酸锌、氧化锌、锌粉、二乙基锌、乳酸锡、氧化锡、二氧化锡、氧化亚锡、乳酸亚锡、辛酸亚锡、氯化亚锡、锡粉、丙酸或钛酸丁酯中任选一种或几种。更优选的催化剂为氧化锌、氧化锡和钛酸丁酯按重量比为1∶1∶0.5～1.5的混合物，最优选为1∶1∶1。另一更优选的催化剂为乳酸锌、氧化亚锡和丙酸按重量比为1∶1∶0.5～1.5的混合物，最优选为1∶1∶1，在上述催化剂条件下，反应效果最好。

优选地，所述步骤4)中精制方法为重结晶、减压精馏和熔融结晶为任选一种或几种。

优选地，所述步骤5)中的催化剂B为氢型阳离子交换树脂或SO₄^2-/TI₂O₄固体高强酸催化剂中的任选其一种或两种。更优选氢型阳离子交换树脂和SO₄^2-/TI₂O₄固体高强酸按重量比为1∶1～3的混合物，最优选为1∶2。

优选地，步骤6)中乳酸薄荷酯进行纯化分离采用的是精馏工艺，精馏塔可为减压操作，操作时塔内真空度为5mmHg，塔顶与塔釜压差为1.5～3KPa，塔釜温度为160～170℃，塔顶温度为60～65℃，塔侧出口得到含量在99％以上的乳酸薄荷酯产品，塔顶得到含量99％以上的薄荷醇，塔底溢出乳酰基乳酸薄荷酯。

优选地，将步骤6)中精馏塔塔底溢出的乳酰基乳酸薄荷酯返回步骤5)的反应釜中参与乳酸薄荷酯合成反应，将步骤6)中精馏塔塔顶得到的回收薄荷醇返回步骤5)的反应釜中参与乳酸薄荷酯合成反应。

与现有的技术相比，本发明的优势在于：