一种L-薄荷醇的制备方法技术

本发明专利技术提供一种L‑薄荷醇的制备方法，所述制备方法，包括酯化、拆分、水解。本工艺优化拆分路线，采用熔融结晶的方式，连续化生产，避免了复杂的间歇结晶模式，减少了大量溶剂的使用，提高了工艺的拆分效率40%，降低能耗20%，提高了生产效率40%。本发明专利技术拆分工序不需要重结晶和冷冻结晶，同时提高芳香族l‑薄荷酯的ee值达99%以上，芳香族D‑薄荷酯的ee值达98%以上。本发明专利技术拆分工序芳香族D‑薄荷酯的单程摩尔收率为50.25‑50.75%，芳香族L‑薄荷酯的单程摩尔收率为49.25‑49.75%，适合工业化生产使用。

A preparation method of l-menthol

The invention provides a preparation method of L \u2011 menthol, which includes esterification, resolution and hydrolysis. This process optimizes the separation route, adopts the way of melting crystallization and continuous production, avoids the complex intermittent crystallization mode, reduces the use of a large number of solvents, improves the separation efficiency of the process by 40%, reduces energy consumption by 20%, and improves the production efficiency by 40%. The invention does not need recrystallization and freeze crystallization in the resolution process, and at the same time improves the EE value of the aromatic L \u2011 menthol ester by more than 99%, and the EE value of the aromatic D \u2011 menthol ester by more than 98%. The one-way molar yield of aromatic D \u2011 menthol ester and aromatic L \u2011 menthol ester is 50.25 \u2011 50.75% and 49.25 \u2011 49.75% respectively, which are suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种L-薄荷醇的制备方法
本专利技术涉及香料合成
，具体涉及一种L-薄荷醇的制备方法。
技术介绍
薄荷醇，学名为5-甲基-2-异丙基-环己醇，别称薄荷脑，为无色透明针状晶体；L-薄荷醇，又称左旋薄荷醇，熔点:44℃，沸点:216.4℃，比旋光度[α]d:=-48o；折光率：1.458；微溶于水，溶于环己烷、乙醇和苯等常规有机溶剂。带有轻快的甜的刺激气味，有很强的清凉作用；而右旋薄荷醇带有辛辣的刺激气味，几乎没有清凉作用。因此具有广泛应用的基本是左旋薄荷醇，其在医药卫生、食品工业和日用精细化工品等方面可用作局部麻醉剂、化妆品、杀菌剂、香烟香料、清凉饮品和食品等。由于合成L-薄荷醇具有很高的稳定性和较高的经济利益，合成L-薄荷醇近年来取得了较大的突破，关于合成L-薄荷醇的文献和报道非常多。目前经过报道的并且已经工业化的工艺路线有以下几种：（1）专利号为CN101932543A和US9988331B2种报道的，德国巴斯夫公司以柠檬醛作为原料，经过昂贵的贵金属手性催化剂的催化合成具有手性的香茅醛，香茅醛经过环化获得手性的异胡薄荷醇，通过结晶提纯异胡薄荷醇和催化氢化异胡薄荷醇而合成薄荷醇的方法。（2）日本高砂公司开发了一条以月桂烯为原料，与二乙基胺锂反应得到N,N-二乙基香叶基胺，然后通过手性催化剂（S）-BINAP-Rh的催化剂下得到香茅醛烯胺，在酸性条件下获得右旋香茅醛，在溴化锌的催化下环化得到异胡薄荷醇，最后催化加氢获得L-薄荷醇。巴斯夫和高砂使用手性催化剂进行不对称加氢时催化剂成本昂贵，工业化技术难度大，工业化以后催化剂容易失活和难以回收利用，从而导致生产成本较高。（3）德国德之馨开发的L-薄荷醇，该合成工艺以间甲酚为原料，通过烷基化得到百里香酚，催化加氢后获得混有异构体的DL薄荷醇，通过精馏将DL薄荷醇分离出来，然后通过酯交换合成DL-苯甲酸薄荷酯，加入单一的D或者L苯甲酸薄荷酯晶种，通过反复多次的选择性结晶制备出L-苯甲酸薄荷酯，随后水解获得纯净的L-薄荷醇。使用苯甲酸薄荷酯的工艺的溶液结晶工艺拆分效果相对不高，单次拆分效率不高，需要反复多次拆分结晶，导致拆分结晶过程繁琐，导致生产效率下降和生产成本增加。其他专利中也有很多对于L-薄荷醇制备的描述如下：CN103468779A中描述了一种以百里香酚为原料，通过钯型复合型贵金属催化剂的加氢反应得到薄荷醇混合物，精馏后的DL-薄荷醇经过与酰化试剂的酯化反应得到DL-薄荷酯，薄荷酯在水解酶为全细胞化的洋葱布克式菌的作用下进行水解得到L-薄荷醇。使用生物酶和微生物作为催化剂进行拆分或者进行不对称酯化和不对称水解的途径制备L-薄荷醇时，生物酶制备和发现困难，容易失活，成本更高。专利号为CN105461516A的专利描述了一种直接以百里香酚为原料，经过加氢，酯交换获得苯甲酸DL-薄荷酯，通过优先结晶法对苯甲酸DL-薄荷酯进行拆分，获得苯甲酸L-薄荷酯和苯甲酸D-薄荷酯，D和L-薄荷酯分别经过水解后获得产品L-薄荷醇和D-薄荷醇，D-薄荷醇和DL-薄荷醇馏分及DL-薄荷醇异构体混合物经过雷尼镍异构化之后，精馏后重复利用的工艺。相当于是对德之馨工艺的改进工艺。上述方法只是对德之馨工艺的优化，整个优先结晶法过程中仍需要大量的溶剂，溶剂回收也会消耗大量的能耗，而且结晶过程中溶剂中会残留大量的溶质，虽然可以回收但是影响工业化的产率；同时该方法需要经过拆分工序、重结晶工艺、冷冻结晶工序，拆分工序后的苯甲酸l-薄荷酯的ee值仅为80%。综上所述，目前L-薄荷醇的制备方法中，苯甲酸D，L-薄荷酯的拆分过程存在以下问题：溶剂用量大，回收能耗高，而且结晶过程中溶剂中会残留大量的溶质，虽然可以回收但是影响工业化的产率；单独拆分工序得到的苯甲酸L-薄荷酯的ee值较低，需要结合重结晶工序，才能提高苯甲酸L-薄荷酯的ee值。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种L-薄荷醇的制备方法，实现以下专利技术目的：（1）结晶拆分以熔融结晶法进行，没有溶剂参与，更加高效环保，能耗更低；（2）不需要重结晶和冷冻结晶，同时提高芳香族L-薄荷酯的ee值；（3）提高拆分工序芳香族L-薄荷酯的收率，提高L-薄荷醇的收率，适合工业化生产使用。本专利技术为实现上述专利技术目的所采用的技术方案是：一种L-薄荷醇的制备方法，包括如下步骤：（1）芳香族D,L-薄荷酯的制备在酯化反应釜中加入D,L-薄荷醇、芳香族甲酯、强酸性磺酸树脂，反应温度60-100℃，优选为80-100℃，减压反应，反应生成芳香族D,L-薄荷酯；反应完成后，过滤，滤液减压蒸馏分离未反应的D,L-薄荷醇和芳香族甲酯，回收套用；回收的芳香族D,L-薄荷酯进入结晶拆分工序。所述减压反应，压力为2000-10000pa，反应时间为5h；芳香族D,L-薄荷酯的摩尔收率为98.75-99.15%。所述芳香族甲酯的结构式为R1，R2，R3，R4，R5指相互独立的为氢或C1-C5的烷基，n为0，1，2，3；优选为苯甲酸甲酯，苯乙酸甲酯，对甲基苯甲酸甲酯；所述芳香族甲酯的摩尔数是D,L-薄荷醇摩尔数的1.2-5.5倍，优选为1.6-1.8倍；所述的强酸性磺酸树脂与D,L-薄荷醇的质量比为5%-20%。（2）芳香族D,L-薄荷酯的拆分将芳香族D,L-薄荷酯进入到至少二级的熔融结晶器里，然后在一定温度下进行保温熔融结晶，在一级熔融结晶器内加入D-薄荷酯晶种，在二级熔融结晶器内加入L-薄荷酯晶种，当开始析晶时，开始连续进出料，一级熔融母液进入二级熔融结晶器，二级熔融结晶器的母液进入出料罐，从出料罐返回原料槽，作为原料进入一级熔融结晶器，实现连续化生产，控制进出料速度，维持结晶器的溢流状态。熔融结晶器的每2个为一组，根据产量可以选择合适的结晶器组数，每组中一级熔融结晶器和二级熔融结晶器分别对应D-薄荷酯和L-薄荷酯；所述的结晶器温度控制精度为0.1-0.5℃，每次结晶需要投入相应的晶种，结晶开始后不需要再次投入晶种，直到下次重新开车；结晶温度为低于单纯L-薄荷酯熔点1-10℃，优选为2-6℃；具体的温度根据不同的基团经过试验确定。进一步优选为：向一级和二级熔融结晶器中加入芳香族D,L-薄荷酯，然后开启每个结晶器降温循环泵，通过外置换热器控制一级和二级熔融结晶器内温度为45-55℃，优选为50-55℃，然后缓慢降温2-4℃，维持降温后温度上下波动不超过0.2℃（可以通过大流量循环实现温度波动变小），分别在一级熔融结晶器中加入D晶种，向二级熔融结晶器中加入L晶种，继续保温60min-90min后，缓慢开启一级和二级熔融结晶器出料，一级熔融结晶器出料经过第一过滤换热器3后进入二级熔融结晶器，二级熔融结晶器经过第二过滤换热器4出料进入出料罐，控制出料速度同时开启一级熔融结晶器的进料，维持结晶器内物料液位，控制一定的进出料速度。当一级熔融结晶器和二级熔融结晶器连续运行10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种L-薄荷醇的制备方法，其特征在于：所述制备方法，包括酯化、拆分、水解。/n

【技术特征摘要】
1.一种L-薄荷醇的制备方法，其特征在于：所述制备方法，包括酯化、拆分、水解。


2.根据权利要求1所述的一种L-薄荷醇的制备方法，其特征在于：所述拆分，熔融结晶器每2个为一组，每组包括一级熔融结晶器和二级熔融结晶器，加入芳香族D,L-薄荷酯，使得熔融结晶器处于溢流状态，降温至熔融温度，然后缓慢降温至结晶温度，在一级熔融结晶器中加入芳香族D-薄荷酯晶种，向二级熔融结晶器中加入芳香族L-薄荷酯晶种，保温，然后进行连续熔融结晶，拆分得到芳香族D-薄荷酯、芳香族L-薄荷酯。


3.根据权利要求2所述的一种L-薄荷醇的制备方法，其特征在于：所述的结晶器温度控制精度为0.1-0.5℃；所述结晶温度低于熔融温度1-10℃。


4.根据权利要求2所述的一种L-薄荷醇的制备方法，其特征在于：所述结晶温度低于熔融温度2-6℃；所述芳香族D-薄荷酯晶种的加入量为一级熔融结晶器内芳香族D,L-薄荷酯质量的0.05-0.15%；所述芳香族L-薄荷酯晶种的加入量为二级熔融结晶器内芳香族D,L-薄荷酯质量的0.05-0.15%。


5.根据权利要求2所述的一种L-薄荷醇的制备方法，其特征在于：所述连续熔融结晶，一级熔融结晶器出料经过过滤换热器后进入二级熔融结晶器，二级熔融结晶器经过过滤换热器出料进入出料罐，从出料罐返回原料槽，作为原料进入一级熔融结晶器，控制进料速度和出料速度维持结晶器内物料液位呈现溢流状态。


6.根据权利要求2所述的一种L-薄荷醇的制备方法，其特征在于：所述保温，时间为60-90min；所述芳香族D,L-薄荷酯，为苯甲酸D,L-薄荷酯、苯乙酸D,L-薄荷酯、对甲基苯甲酸D,...

【专利技术属性】
技术研发人员：马啸，于安德，李耀林，于明，宦关生，郝小雷，孙孝晖，李国庆，包新军，
申请(专利权)人：山东新和成药业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37