[发明专利]一种莰烯水合制异龙脑的精制方法

说明书

本发明公开了一种莰烯水合制异龙脑的精制方法，将直接水合后含有异龙脑的反应液先经过蒸发结晶、过滤和干燥脱除莰烯、异丙醇和水后得到异龙脑粗品，再用混合溶剂溶解异龙脑粗品，接着冷却重结晶、过滤和干燥得到合格异龙脑产品。

技术领域

本发明涉及香料纯化技术领域，具体涉及一种莰烯直接水合制异龙脑的结晶纯化的方法。

背景技术

异龙脑又称异茨醇，外观为白色半透明的晶体，有着特殊的气味，是冰片的同分异构体，分子式C₁₀H₁₈O，分子量154.25，熔点208-214℃。异龙脑是合成樟脑以及合成龙脑的中间体，在香料和医药等领域有着广泛的应用。

异龙脑的制备方法主要有以下两点：第一种是莰烯和醋酸酯化反应合成乙酸异龙脑酯，然后水解得到异龙脑；第二种是在酸性催化剂存在的条件下莰烯直接水合制备异龙脑。第一种间接法较成熟，但反应过程中，步骤较多，过程复杂，且在后续的水解过程中会产生大量的废水以及盐。第二种直接水合法简化了反应步骤，节省了原料，过程更简单，但转化率和选择性相对较低。因此选择合适的反应器、水合溶剂和催化剂是提高该反应效率的关键。

中国专利CN101973851A公开了一种以合成分子筛为催化剂合成异龙脑的方法，采用固定床反应器，在反应温度120-180℃下反应，莰烯的转化率80%-90%,异龙脑的选择性73.3%-86.4%，该方法未使用溶剂，环境上较为友好，降低了下游工段的分离难度，但是反应温度较高，选择性较低。

中国专利ZL90104209.9公开了一种以干氢型大孔强酸性阳离子交换树脂为催化剂莰烯直接水合制异龙脑的方法，采用连续反应分离循环反应器，以二丙酮醇和丙酮为溶剂，在反应温度89℃下，反应50 h后，莰烯的转化率95.2%，异龙脑产率73%，水合莰烯为16.9%；反应80 h后，莰烯的转化率98.1%，异龙脑产率85.1%，水合莰烯为8.8%。该法工艺简单，莰烯转化率和异龙脑收率高，反应后的异龙脑纯度不高，分离难度大。

因此反应物莰烯与水通过采用分离循环装置进行水和反应，以异丙醇为助溶剂，直接水合法得到粗异龙脑反应液，由于水合得到异龙脑粗品中主要含有的水合莰烯、小茴香醇等杂质，这些杂质是异龙脑的同分异构体，物理化学性质接近，所以如何有效地去除杂质，是莰烯直接水合法制异龙脑能否工业化的关键。

对于精细化学品的分离提纯而言，精馏是一种常见的分离手段，然而异龙脑的熔点高、沸点高，且易升华，所以无法使用精馏技术。结晶是固体从熔融物、溶液或蒸汽中析出的过程，在医药行业应用广泛。相比较与其他分离技术，结晶有着无法代替的优点纯度高、选择性高、能耗低等。CN202011195165.0公开了一种采用乙醇溶剂进行天然龙脑重结晶提纯法，该方法主要缺点是所需冷却的结晶温度低（-10℃~-30℃），能耗高。CN201110099748.8公开了采用丙酮溶剂对冰片两次重结晶，实现冰片的提纯。虽然异龙脑、小茴香醇和水合莰烯属于同分异构体，但它们在不同的溶剂中的溶解速率、溶解度不一样。因此，采用溶剂结晶的方法可以实现异龙脑和杂质的分离，达到提纯的目的。

发明内容

以异丙醇为助溶剂、莰烯直接水合制异龙脑具有流程简单、收率高的特点，但是异龙脑粗品中小茴香醇和水合莰烯等同分异构体杂质分离提纯难。本发明的目的是提供一种水合法制异龙脑的精制方法，该方法是以直接水合得到的含有异龙脑粗品的反应液作为原料，先通过蒸发结晶、过滤和干燥脱除莰烯、异丙醇和水后得到异龙脑粗品，再采用溶剂重结晶法，经过结晶纯化步骤，脱除同分异构体杂质制得高纯度的异龙脑。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种莰烯水合制异龙脑的精制方法，包括以下步骤：

（1）蒸发结晶

将直接水合后含有异龙脑的反应液进行蒸发，回收水合法所需要的助溶剂异丙醇、水以及未反应的莰烯，得到异龙脑结晶浆料。