[发明专利]一种杉木油制备甲基柏木醚的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化学技术领域，涉及一种合成香料制备方法，特别涉及一种杉木油制备甲基柏木醚的方法。

背景技术

甲基柏木醚是一种重要的香原料, 具有龙涎香、膏香气息，一般由柏木油为原料制得。然而，采用柏木油为原料制备甲基柏木醚存在两方面的不足：

一是柏木油是由柏科植物的根、茎或枝经蒸馏而得，在香料市场中需求量较大。由于柏木的生长周期很长，约60年才能成材，柏木资源匮乏，柏木油现已很难满足香料市场的需求。

二是甲基柏木醚的制备通常是将柏木油分离得到的柏木醇为原料，先与氢化钠或氨基钠反应得到柏木醇钠，然后再与硫酸二甲酯进行甲基化反应制得。氢化钠属于高活性金属氢化物，反应激烈，难以控制，通常将氢化钠悬浮在四氢呋喃中使用，反应产物分离较复杂，香气不够纯正。氨基钠法反应条件较温和，但有氨气产生，对生产环境及甲基柏木醚的香气有一定影响。另外，甲基柏木醚反应产物在精馏过程中，一般借助毛细管、磁力搅拌、沸石等作为汽化中心，使精馏过程平稳，避免精馏釜内物料局部过热而产生暴沸冲料现象。对于甲基柏木醚热敏性香料物质，采用毛细管防止爆沸方式，吸入的空气易使釜内的物料氧化，除非向体系内冲入惰性气体，而且实际生产中较大容积的精馏釜，毛细管鼓泡搅拌也是局部的，容易造成局部过热而使物料分解。磁力搅拌的容量一般设计不会太大，适合处理量比较少或在反应是在密闭条件下进行的搅拌。另外，磁力搅拌在精馏釜内液体变粘稠的情况下，搅拌就有难度。虽然，现有技术中不乏有实用的技术产生，如《甲基柏木醚的合成方法》CN95100458.1，以柏木醇为原料，在有机溶剂中，与活泼金属或其化合物反应生成柏木醇钠，再经甲基化反应制得甲基柏木醚。所谓的甲基化其试剂是卤代烷或硫酸烷酯或磺酸烷酯。反应温度是40～140℃，反应时间3-7小时，收率达96％以上，成品含量大于97％。 但采用柏木油为原料制备甲基柏木醚的技术并不令人满意。

因此，有必要进行原料的开拓和新技术的应用，如以杉木为原料进行技术开发，众所周知，杉木为我国南方最重要的造林树种，每年采伐留下的树根及加工的废弃物甚多，目前杉木根及加工废弃物没被很好利用，或留在山林中任由腐烂，或用作燃烧，造成了资源的浪费。同时，杉树生长周期较快，一般15～20年，有的地方甚至7～8年即可成材，树木砍伐后留下的大量树根资源可用于生产杉木油，可为甲基柏木醚的生产提供可持续的原料。

发明内容

针对柏木油资源短缺现状及甲基柏木醚制备过程中出现的不足，本发明的目的就是利用杉木油作为合成甲基柏木醚的原料，将杉木油中分离得到的杉木醇与苄基钠反应得到杉木醇钠，然后再与硫酸二甲酯进行甲基化反应，即经过成盐和甲基化反应生产甲基柏木醚（10-甲氧基-2,2,6,10-四甲基三环-[5,3,1,0^3,7]-十一烷），为利用杉木油制备甲基柏木醚提供了一种反应条件温和，适于工业化生产的方法。

本发明技术方案：

 一种杉木油制备甲基柏木醚的方法，其特征在于包括以下步骤：

 杉木醇钠的制备

在反应釜中加入甲苯、苄基钠，搅拌加热至回流，滴加杉木醇的甲苯溶液，杉木醇的甲苯溶液中杉木醇与甲苯的体积比为1:0.8～1.5，滴加时间25～35min，滴加完毕后回流反应1～1.5h，然后冷却至室温；苄基钠与杉木醇的摩尔比为 1.0～1.6:1，反应产物中最终的甲苯体积与杉木醇原料的体积比为2～3:1；

 甲基柏木醚的制备

在步骤反应产物中，继续滴加硫酸二甲酯，25～35min 内滴加完毕，在60～80℃反应2.4～2.6h后，用10%碳酸氢钠溶液洗涤反应产物, 静置分层，油层用10%氯化钠溶液洗至中性；硫酸二甲酯与杉木醇的摩尔比为 1.0～1.2:1；

 甲基柏木醚的精馏

将步骤洗涤处理后的油层打入精馏釜中，先常压蒸馏回收甲苯，再在精馏塔中进行精馏，收集160～170℃/0.27kPa馏分，得到甲基柏木醚。

所述的苄基钠的制备方法为：氮气保护下，苄基氯与金属钠反应，15～40℃连续搅拌反应1.8～2.2h后，再回流2.8～3.2h制得；苄基氯与金属钠按等摩尔比反应。

所述的精馏过程中在同一精馏塔中采用二级梯度冷凝，第一级冷凝的冷却温度控制在160～170℃，第二级冷凝的冷却温度控制在50～60℃。

所述的精馏过程中采用过热蒸汽作为精馏釜内物料的汽化中心，过热蒸汽从精馏釜内的底部向上喷射，过热蒸汽冲入蒸馏釜内物料中，使物料沸腾和汽化。

本发明涉及的精馏设备：