一种香料级苹果酯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种香料级苹果酯的制备方法，包括以下步骤：首先在反应容器内加入原料乙酰乙酸乙酯和乙二醇；再加入浓硫酸作为催化剂，反应后生成苹果酯。本发明专利技术方法在无带水剂的条件下，不仅能保证生产过程中的酯化反应正常进行，而且减少原辅料消耗、降低能耗、缩短反应时间、改善产品香气。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种苹果酯的制备方法，尤其是用于香料的苹果酯的制备方法。
技术介绍
苹果酯，又称乙酰乙酸乙酯乙二醇缩酮，是一种合成香料，具有新鲜苹果香气，主要用于配制花香和果香型香精。根据《合成香料技术手册》(中国轻工业出版社，2000年7月第I版，刘树文编著，345页)，苹果酯制备方法为采用乙酰乙酸乙酯、乙二醇为原料，在少量酸性催化剂存在下，于溶剂中加热回流恒沸脱水而成。现行生产工艺采用乙酰乙酸乙酯、乙二醇在酸性催化剂条件下，添加溶剂，通过加热进行反应。《四川化工与腐蚀控制》(2002年第6期第5卷)中《催化合成苹果酯的新工艺研宄》(作者:康文通、陈琦，河北科技大学化学与制药工程学院；焦玲霞，河北医科大学；张惠芳，石家庄化工厂)一文中，公开了采用乙酰乙酸乙酯、乙二醇为原料，加入溶剂环己烷，使用有机酸为催化剂，加热回流5-6小时得成品。《香料香精化妆品》(2003年2月第I期)中《合成苹果酯的催化剂研宄》(作者杨水金，湖北师范学院化学与环境工程系)一文中论述了多种催化剂对合成苹果酯工艺的影响，各工艺大都使用溶剂即带水剂，例如环己烷、苯、甲苯，加热回流，反应时间1.5-6.5小时不等。上述常见的苹果酯制备方法中，反应必须使用带水剂，会增加消耗能源，并且这些带水剂本身具有气味，会影响最终产品的香气，此外，工艺流程也较复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，该方法在无带水剂的条件下，不仅能保证生产过程中的酯化反应正常进行，而且减少原辅料消耗、降低能耗、缩短反应时间、改善产品香气。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:，包括以下步骤:首先在反应容器内加入原料乙酰乙酸乙酯和乙二醇；再加入浓硫酸作为催化剂，反应后生成苹果酯。生成苹果酯的反应为酯化反应，酯化反应是典型的可逆反应。反应速度与反应物浓度成正比，与产物浓度成反比，因此为有效推进反应向正反应方向进行，以往常用的方法是把反应产物水随时用带水剂带出反应体系。但由于该反应生成的水较少，且通用的反应方法需要加热，在80-150°C条件下，水在带水剂中有一定的溶解性，导致水无法完全被带出反应体系，故反应不完全，反应速度缓慢。本专利技术的原理是通过不使用带水剂，增加了反应物浓度，此外浓硫酸的强酸性与吸水性可将水分离，从而促进反应平衡向正反应方向进行。进一步优选地，其中所述乙酰乙酸乙酯、乙二醇、浓硫酸的质量比为(8?12.5):(7 ?10.5): (I)。 本优选方案中的比例可以提高苹果酯的产率。进一步优选地，所述在反应容器内加入乙酰乙酸乙酯、乙二醇以及浓硫酸的具体方法为:首先在反应容器内加入乙酰乙酸乙酯，在搅拌条件下加入乙二醇，继续在搅拌条件下缓慢加入催化剂浓硫酸； 所述反应在搅拌条件下进行0.5-1小时。进一步优选地，反应后静止待料液分层，对分层料液进行分离，得到苹果酯粗品，再将所述苹果酯粗品进行洗涤、分馏提纯后得到苹果酯成品。本专利技术有益效果至少包括以下几个方面: 1、本专利技术使用浓硫酸为催化剂，不仅起到催化作用，而且起到吸水作用； 2、本专利技术反应过程无需加热，属于常温反应，减少了能源消耗，也相应地简化了操作步骤和省去了加热设备。因为本专利技术反应温度低，时间短，大大减少了副产物产生，通过一次分馏即可达到香气纯正，为新鲜的苹果清香。避免了以往通用方法中由于高温，导致乙二醇聚合体与乙酰乙酸乙酯反应生成副产物，从而影响香气，如作为香料级使用，还需多次分馏提纯，增加能源消耗、延长工时； 3、本专利技术不用带水剂(例如苯、甲苯等有毒物质)，避免了产品中残留此类物质，提升了产品安全性，使反应时间也大大减少； 4、本专利技术中分层的料液，分别为苹果酯粗品和未反应完的原料乙酰乙酸乙酯、浓硫酸和水，在后续将苹果酯粗品和未反应完的原料乙酰乙酸乙酯进行分馏提纯，其中原料乙酰乙酸乙酯可以再次回收利用。并且回收利用无需通过蒸馏，只需待料液静止分层后进行分离，无额外能源消耗。【具体实施方式】以下【具体实施方式】仅是对本专利技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本专利技术的全部或者视为对本专利技术技术的限定或限制。第一实施例1、原料:乙酰乙酸乙酯(含量彡98%) 630克；乙二醇(含量彡99%) 540克。2、催化剂:浓硫酸(含量彡98%) 63克。3、制备过程: 在反应容器中加入乙酰乙酸乙酯，在搅拌下(搅拌速度150转/分，搅拌可以让反应物能够充分的混合，以便于反应快速完成，但具体搅拌速度对反应影响不大。)加入乙二醇，乙二醇加毕后继续在搅拌条件下缓慢加入浓硫酸，此时起始反应温度为30°C，浓硫酸加毕后温度达44°C ο本实施例中起始反应温度仅为本次反应的测量值，实际生产时，所处正常环境温度均可反应，并非必需加热或冷却至30度，以下实施例也是如此。继续搅拌，反应I小时后，静止，待料液分为上下两层。上层为乙酰乙酸乙酯、苹果酯粗品混合物，得736克(酯含量64.23%)。下层为乙二醇、浓硫酸、水的混合液，共498.5克。将上层混合物分离后，进行洗涤、分馏，共得苹果酯成品424.5克，含量98.9%。第二实施例1、原料:乙酰乙酸乙酯(含量彡98%) 420克；乙二醇(含量彡99%) 350克。2、催化剂:浓硫酸(含量多98%) 34克。3、制备过程: 在反应容器中加入乙酰乙酸乙酯，在搅拌下(150转/分)加入乙二醇，乙二醇加毕后继续在搅拌条件下缓慢加入浓硫酸，此时起始反应温度为30°C，浓硫酸加毕后温度达46°C，继续搅拌，反应0.75小时后，静止，待料液分为上下两层。上层为乙酰乙酸乙酯、苹果酯粗品混合物，得485克(酯含量62.23%)。下层为乙二醇、浓硫酸、水的混合液，共315克。将上层混合物分离后，进行洗涤、分馏，共得苹果酯成品275.5克，含量99.1%。第三实施例1、原料:乙酰乙酸乙酯(含量彡98%) 420克；乙二醇(含量彡99%) 357克。2、催化剂:浓硫酸(含量多98%) 50克。3、制备过程: 在反应容器中加入乙酰乙酸乙酯，在搅拌下(150转/分)加入乙二醇，乙二醇加毕后继续在搅拌条件下缓慢加入浓硫酸，此时起始反应温度为30°C，浓硫酸加毕后温度达48°C，继续搅拌，反应0.5小时后，静止，待料液分为上下两层。上层为乙酰乙酸乙酯、苹果酯粗品混合物，得486.2克(酯含量62.33%)。下层为乙二醇、浓硫酸、水的混合液，共316克。将上层混合物分离后，进行洗涤、分馏，共得苹果酯成品276.1克，含量99.01%。由上述实施例可以看出，本专利技术反应温度低，起始反应温度仅为30度左右，为常温反应，浓硫酸加毕后，由于浓硫酸反应产生热量提高温度，不需要额外加热。此外，反应时间也较短，仅为0.5-1小时，而以往方法中反应时间通常需要5-6个小时。【主权项】1.，其特征在于，包括以下步骤: 首先在反应容器内加入原料乙酰乙酸乙酯和乙二醇； 再加入浓硫酸作为催化剂，反应后生成苹果酯。2.根据权利要求1所述的，其特征在于:其中所述乙酰乙酸乙酯、乙二醇、浓硫酸的质量比为(8?12.5): (7?10.5): (I)。3.根据权利要求1或2所述的，其特征在于，所述在反应容器内加入乙酰乙酸乙酯、乙二醇以及浓硫酸的具体方法为:首先在反应容器内加入乙酰乙酸乙酯，在搅拌条件下加入乙二醇，继续在搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种香料级苹果酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先在反应容器内加入原料乙酰乙酸乙酯和乙二醇；再加入浓硫酸作为催化剂，反应后生成苹果酯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢海涛，方丽红，
申请(专利权)人：上海浦杰香料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31