用于合成戊二酸单薄荷酯的催化剂及戊二酸单薄荷酯的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种合成戊二酸单薄荷酯催化剂及戊二酸单薄荷酯的合成方法，所述的催化剂为Cr2O3、ZrO2、CuO和Al2O3中的一种或几种。本发明专利技术的催化剂催化效率高，不溶于反应体系，回收方便，重复利用率高，产生的废水少，对环境友好。另外，本发明专利技术的戊二酸单薄荷酯的合成方法简单，生产成本低，采用本发明专利技术的催化剂体系合成戊二酸单薄荷酯的收率和纯度高。成戊二酸单薄荷酯的收率和纯度高。

【技术实现步骤摘要】
用于合成戊二酸单薄荷酯的催化剂及戊二酸单薄荷酯的合成方法


[0001]本专利技术属于有机合成
，具体涉及用于合成戊二酸单薄荷酯的催化剂及戊二酸单薄荷酯的合成方法。

技术介绍

[0002]天然薄荷脑作为一种清凉剂在日用化工、食品、医药和卷烟制品中具有很重要的用途，但由于薄荷脑挥发性和刺激性大，导致其清凉效果短促而强烈，甚至对人体皮肤和眼睛造成伤害，其特殊的薄荷气味更是限制了它在日化用品中的广泛应用。戊二酸单L
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薄荷酯就是一种新型的清凉剂，国家标准是要求戊二酸单薄荷酯含量大于等于72％，戊二酸双薄荷酯含量低于28％，薄荷脑未作要求，但是国家标准要求戊二酸单L
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薄荷酯可以作为食品添加，也就意味着其含量越高，添加带来的安全风险越低，其中总体该混合物本身几乎无香气，在口腔内能产生清新持久的凉味，在皮肤上能产生清凉的感觉，无刺激性，可以用于食品、烟草及其它日化产品中。
[0003]CN105452430A公开了将薄荷醇溶解在溶剂中，控制反应的温度，然后滴加戊二酸酐、酸性催化剂(如对甲苯磺酸、甲磺酸等)和溶剂的混合物，滴毕继续反应一定时间，反应结果戊二酸单薄荷酯(MMG)与戊二酸二薄荷酯(DMG)比例为8∶2。反应结束加入碱液和溶剂，分出水层和有机层，水层酸化，盐水洗，回收溶剂，分子蒸馏得到纯度更高的MMG(96.8％)；有机层盐水洗，回收溶剂，蒸馏得到DMG粗品。
[0004]CN103304412A公开了薄荷醇与戊二酸酐为原料，采用酸性催化剂如：硫酸、对甲苯磺酸、酸性树脂等，反应温度50
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110℃，反应无溶剂或采用非极性溶剂，反应时间1
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15h，反应结果戊二酸单薄荷酯55
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75％，戊二酸二薄荷酯25
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45％。
[0005]CN111362797A公开了梯度催化技术合成凉味剂戊二酸薄荷酯，将薄荷醇、戊二酸酐、催化剂和有机溶剂加入反应瓶中，采用梯度温度催化反应，反应结束后过滤分出催化剂；滤液加入水，分出油层，油层通过蒸馏得到戊二酸单薄荷酯(98.6％)。
[0006]CN110541324A公开了将原料薄荷醇、戊二酸酐以及催化剂4
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二甲氨基吡啶分散于有机溶剂中，通过回流、冷却、过滤及碳酸钠水溶液萃取，分离再用乙酸乙酯萃取，回收溶剂，减压蒸馏，得到戊二酸单薄荷酯。
[0007]CN103772199A公开了由尼龙酸制备混合二元酸单薄荷酯。该方法以尼龙酸为起始原料，通过乙酸酐脱水，得到二元酸酐(包括戊二酸酐和丁二酸酐)混合物。然后进一步与薄荷醇反应(所采用的催化剂为4
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二甲氨基吡啶、磷酸氢二钾、硫酸钾、硫酸钠，反应温度90
‑
130℃)，得到混合二元酸单薄荷酯(戊二酸单薄荷酯和丁二酸单薄荷酯)。
[0008]US7247743公开了采用薄荷醇和戊二酸酐为原料，碱性催化剂碳酸钠、碳酸钾、乙酸钠，反应得到含70
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90％戊二酸单薄荷酯和少量戊二酸二薄荷酯。
[0009]从上述公开的内容可以看出，现有技术中戊二酸单薄荷酯的合成方法中大多采用戊二酸酐和薄荷醇为原料在碱性条件下反应，原料成本较高，且目前使用的催化剂多易溶
于反应体系，增加后处理的难度，催化剂回收利用的效果差。另外，还会产生大量废水，污染环境。
[0010]鉴于以上原因，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0011]为了解决现有技术存在的一个或多个缺陷，本专利技术提供了一种用于合成戊二酸单薄荷酯的催化剂及戊二酸单薄荷酯的合成方法。本专利技术采用的催化剂不溶于反应体系，回收方便，可以重复利用，产生废水量小，对环境友好，原料成本较低，且采用本专利技术的催化剂体系合成戊二酸单薄荷酯收率和纯度高。
[0012]本专利技术的第一目的，提供了一种合成戊二酸单薄荷酯催化剂。
[0013]所述的催化剂包括Cr2O3、ZrO2、CuO和Al2O3中的一种或几种。
[0014]当本专利技术的催化剂选择两种或三种金属氧化物混合时，各金属氧化物之间的质量比可以是任意比例。
[0015]进一步的，所述的催化剂由Cr2O3、ZrO2、CuO和Al2O3组成。
[0016]进一步的，Cr2O3、ZrO2、CuO和Al2O3的质量比为1∶0.6
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1.2∶0.5
‑
1.5∶0.8
‑
1.2。
[0017]进一步的，Cr2O3、ZrO2、CuO和Al2O3的质量比为1∶1∶1∶1。
[0018]本专利技术的第二目的，提供了一种利用所述的催化剂合成戊二酸单薄荷酯的方法，包括如下步骤：(1)将薄荷醇、戊二酸、催化剂和有机溶剂搅拌均匀，加热进行催化反应，反应过程中进行脱水，反应完后，过滤，得到混合溶液；(2)向所述的混合溶液中加入碳酸氢钠溶液，搅拌，静置，分层，得到水层和油层；(3)将所述的油层进行减压蒸馏除去溶剂，干燥，重结晶处理，得到所述的戊二酸单薄荷酯。
[0019]进一步的，薄荷醇、戊二酸、催化剂的质量比为1∶0.5
‑
0.8∶0.006
‑
0.009，薄荷醇和戊二酸总质量与有机溶剂的体积比为1g∶2
‑
4ml。
[0020]进一步的，所述的有机溶剂为甲苯。
[0021]进一步的，催化反应的温度为72
‑
92℃，反应时间为6
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8h。
[0022]本专利技术人经过大量的试验，发现在72
‑
92℃温度下催化效率较高，戊二酸单薄荷酯的合成比例更高，成品收率明显提高。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术的新型催化剂的催化效率高，不溶于反应体系，回收方便，可以重复利用。
[0024]2.本专利技术的戊二酸单薄荷酯的合成方法简单，生产成本低，采用本专利技术的催化剂体系合成戊二酸单薄荷酯收率和纯度高。
[0025]3.本专利技术的合成方法产生废水量较小，属于环境友好型的工艺。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基
于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。
[0027]实施例1一种戊二酸单薄荷酯的合成方法，包括如下步骤：(1)将薄荷醇、戊二酸、催化剂和有机溶剂搅拌均匀，薄荷醇、戊二酸、催化剂的质量比为1∶0.5∶0.009，薄荷醇和戊二酸总质量与有机溶剂的体积比为1g∶2ml，其中，催化剂为Cr2O3，有机溶剂为甲苯，在负压的条件下，加热控制至72℃进行催化反应，反应时间为8h，反应共沸脱水，反应完后，过滤，得到混合溶液；(2)向所述的混合溶液中加入碳酸氢钠溶液，搅拌，静置，分层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于合成戊二酸单薄荷酯的催化剂，其特征在于，所述的催化剂为Cr2O3、ZrO2、CuO和Al2O3中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的合成戊二酸单薄荷酯催化剂，其特征在于，所述的催化剂由Cr2O3、ZrO2、CuO和Al2O3组成。3.根据权利要求2所述的用于合成戊二酸单薄荷酯的催化剂，其特征在于，Cr2O3、ZrO2、CuO和Al2O3的质量比为1:0.6
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1.2:0.5
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1.5:0.8
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1.2。4.根据权利要求3所述的用于合成戊二酸单薄荷酯的催化剂，其特征在于，Cr2O3、ZrO2、CuO和Al2O3的质量比为1:1:1:1。5.一种利用权利要求1
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4任一所述的催化剂合成戊二酸单薄荷酯的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张其忠，王朝阳，毛海舫，杨品，章平毅，张贵，
申请(专利权)人：安徽海华科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：