[发明专利]新铃兰醛的生产方法及生产装置

说明书

本发明提供了一种新铃兰醛的生产方法及生产装置，属于合成香料技术领域。该新铃兰醛的生产方法在有机溶剂存在下，以柑青醛和水为原料，在水合反应催化剂的催化作用下，加热，发生水合反应，生产新铃兰醛；其中，水合反应催化剂为负载过渡金属催化剂活性组分的改性强酸性阳离子交换树脂；改性强酸性阳离子交换树脂为经盐酸浸泡处理的强酸性阳离子交换树脂。其有益效果在于，水合反应催化剂采用市售的强酸性阳离子交换树脂与盐酸溶液中充分浸泡，使得离子充分交换后，负载以过渡金属催化剂的活性组分，制作工艺简单，生产成本低廉，且具有良好的催化活性和使用寿命，提高了柑青醛的转化率以及生成新铃兰醛的选择性，能够产业化应用。

技术领域

本发明属于合成香料技术领域，具体涉及一种新铃兰醛的生产方法及生产装置。

背景技术

新铃兰醛化学式为C₁₃H₂₂O₂，商品名为：lyre，它是一种无色透明液体，化学性能稳定、挥发度小，且色泽良好不易变色。新铃兰醛的化学名为4-或3-(4-甲基-4-羟基戊基)-3-环己烯甲醛，它是两种异构体组成的混合物，具有愉快的丁香花和百合花香气，其中以4位异构体香味较好。其具有持久的铃兰花香香韵和兔耳草花香气，香气温和而稳定，有丰富的余香，其柔和的花香与羟基香茅醛相似，但味道更加强烈。

现有技术中，新铃兰醛的合成路线主要有两条：第一是以月桂烯为原料先水合生成月桂烯醇，得到的产物再与丙烯醛进行Diels-Alder反应。该种工艺已实现工业化生产，但存在产率低、环境污染大、能耗高的问题。

第二是以柑青醛为原料，在酸性催化剂条件下再水合，生成目标产物。分为间接水合与直接水合。间接水合法需要在利用其它化合物，将柑青醛的醛基保护，使其转化为稳定的化合物，然后进行水合反应，得到的产物再去保护，解离出醛基。采用保护基团的方法缺点为：少量残余的保护基会影响新铃兰醛的香气；或者本身有强烈气味且有毒，回收及后处理困难。另一保护方法是将柑青醛与氢卤酸加成，然后在碱性条件下卤代水解。但是卤化法所得产率较低，且产生较多废水，又或者卤化羧化法步骤繁多，反应成本高，经济效益低下。直接水合法，即在酸性水合试剂存在下柑青醛直接水合生成新铃兰醛。

直接水合法的突出优点是不用醛基保护剂或卤化氢，即无需分离中间试剂。其催化反应的酸性催化剂分为质子酸和固体酸。使用质子酸反应时间短，但它属于强酸性质子酸，使用时对反应条件要求很严格，条件稍变就会造成聚合或收率下降，且生产过程有废酸产生，会对环境造成污染。固体酸催化剂具有操作简单、安全性好、收率高、易于分离，可重复使用，环境友好等优点，且反应可在常压容器中连续进行，有利于工业化生产。但是制备固体酸催化剂的成本较高，且反应的转化率及选择性并不理想。

现有技术中，还公开了一种柑青醛合成新铃兰醛的方法，将催化活性组分负载于阳离子交换树脂上，用于催化柑青醛发生水合反应，生产新铃兰醛。但是，该方法仅仅限于实验理论阶段，且其反应生成新铃兰醛的转化率仅仅为54.8％～64.4％，并不理想。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种转化率较高的，适合产业化生产的的新铃兰醛的生产方法。

本发明还提供了一种适合产业化推广应用的新铃兰醛的生产装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新铃兰醛的生产方法，在有机溶剂存在下，以柑青醛和水为原料，在水合反应催化剂的催化作用下，加热，发生水合反应，生产新铃兰醛；其中，所述水合反应催化剂为负载过渡金属催化剂活性组分的改性强酸性阳离子交换树脂；所述改性强酸性阳离子交换树脂为经盐酸浸泡处理的强酸性阳离子交换树脂。

优选地，所述水合反应催化剂的制备方法，包括以下步骤：