一种２－戊叉基环戊酮的生产方法技术

本发明专利技术提供了一种２－戊叉基环戊酮的生产方法。该方法主要原料组分为环戊酮、正戊醛，所使用的工艺路线为缩合工艺，缩合反应中选用的催化剂为氟化钾／氧化铝；所述缩合工艺后还包括过滤工序，及对过滤液和固相物的后处理工艺。过滤液用饱和ＮａＣｌ溶液洗涤、干燥、常压蒸馏、降压蒸馏获得２－戊叉基环戊酮；固相物用无水乙醇洗涤，加热活化得再生的氟化钾／氧化铝。本发明专利技术所选用的催化剂活性高、后处理简单，可重复使用；所制备的２－戊叉基环戊酮完全符合合成δ－癸内酯的中间产物的质量指标；本发明专利技术与现有技术相比，工艺流程短而简单，特别是可减少污水排放造成的污染，且成本低，整个工艺更适于工业化连续性生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精细化工产品的生产方法，特别涉及癸内酯系列化合物的中间体 2-戊叉基环戊酮的生产方法。
技术介绍
S -癸内酯化合物是重要的食用香味添加剂。因其具有奶香、椰子香、果香而多用 于糖果、软饮料、冰淇淋、烘烤食物、人造奶油、糕点等食品的制作工艺中，有时也用作饲料 的调香，或作为日用香精和烟用香精等被广泛用。本专利技术所称的2-戊叉基环戊酮是合成 S-癸内酯的中间产物。目前，2-戊叉基环戊酮的生产工艺，主要包括有正戊醛和环戊酮缩 合法、氯代环戊酮与格氏试剂亲核加成重排法。正戊醛和环戊酮缩合法，所使用的催化剂 有二茂锆、氢氧化钠(或氢氧化钾)。采用二茂锆作催化剂，催化效果较好，但其价格较高， 而且制备过程繁琐，因而实际生产中使用并不普遍。现阶段以正戊醛和环戊酮缩合工业化 置备2-戊叉基环戊酮的工艺中，最常使用的催化剂多为氢氧化钠或氢氧化钾，虽其工艺成 熟，原料价格较低，但该工艺流程较长，在缩合反应后，还须进行酸中和、氯化钠洗涤、碳酸 钠洗涤、过滤、干燥、蒸馏等多道工序，而且又存在着废水排放量大，污染严重，原料流失多、 产品得率较低，以及催化剂不能再重复使用等缺陷。
技术实现思路
本专利技术提出了，目的在于通过优选适于正戊醛 和环戊酮缩合工艺所使用的催化剂，以克服其它催化剂所存在的不足之处，特别是可减少 污水排放造成的污染，并实现催化剂的重复利用。本专利技术的技术解决方案本专利技术方法的主要原料组分为环戊酮、正戊醛，溶剂为甲苯。所使用的工艺路线为 缩合工艺，其中，环戊酮与正戊醛的重量份之比为1.0 0.8-1.0，所述缩合工艺所选用的 催化剂为氟化钾/氧化铝，且环戊酮与氟化钾/氧化铝的重量份之比为1 0.1-0.4;所述 的工艺路线还包括缩合后的过滤工序、及对过滤液和固相物的后处理工艺。过滤液的后处 理工艺为用饱和NaCl溶液洗涤、干燥、常压蒸馏、降压蒸馏；所述固相物的后处理工艺为用 无水乙醇洗涤，加热活化作再生处理。本专利技术的有益效果(—)本专利技术所制备的2-戊叉基环戊酮完全符合合成癸内酯的中间产物的质 量指标，可满足香料工业作为调香剂的要求；( 二)本专利技术所选用的催化剂活性高、后处理简单、得率高；再生后的氟化钾/氧 化铝的活性没有明显降低，可重复使用。(三)本专利技术与现有技术相比，工艺流程短而简单、特别是可减少污水排放造成的 污染，且成本低，整个工艺更适于工业化连续性生产。附图说明附图为本专利技术的工艺流程框图。具体实施例方式如图所示，本专利技术方法包括环戊酮、正戊醛缩合工艺，缩合反应时须按量比加入溶剂甲苯、催 化剂氟化钾/氧化铝；缩合反应结束后进行过滤工序；过滤后的过滤液和固相物再分别进 入后处理工艺流程。过滤液的后处理工艺是用饱和NaCl溶液洗涤、干燥、常压蒸馏、降压蒸 馏后获得2-戊叉基环戊酮；固相物的后处理工艺是采用无水乙醇洗涤，加热至110-130°C， 活化1. 5-2. 5小时，得再生的氟化钾/氧化铝。以下再给出实施例实施例一(1)催化剂氟化钾/氧化铝的制备将580g的氟化钾溶于IOOOmL水中，加入1000g、且为100目的颗粒氧化铝，并设置 反应温度为65°C，搅拌均勻至1小时反应结束，然后升温蒸干所含水份，固相物在120°C左 右的环境温度下干燥4小时后，即制备成氟化钾/氧化铝催化剂。(2)环戊酮、正戊醛的缩合反应在三颈容器中加入420g环戊酮、上述所制备的 150g氟化钾/氧化铝和IOOOmL甲苯，容器固定妥。使机械搅拌器的搅拌棒伸入三颈容器 的液体内，再将温度计、恒压滴液漏斗和回流冷凝器与三颈容器连接。在恒压滴液漏斗中加 入336g的正戊醛和IOOOmL甲苯的混合液，边搅拌、边滴加所述的正戊醛和甲苯混合液，保 持反应温度为30°C左右，控制在两小时内滴加完毕，并继续搅拌一小时，至冷却后过滤，得 过滤液和固相物。(3)过滤液后处理提取2-戊叉基环戊酮将上述过滤液用饱和NaCl溶液洗涤、 其中的有机层用无水Na2SO4干燥后，常压蒸馏馏分回收甲苯和环戊酮；减压蒸馏，压力为 3mmHg，温度为98-100°C，馏分提取出2-戊叉基环戊酮产品。其得率为88. 6%，色谱分析纯 度达99. 7%0(4)固相物后处理回收催化剂氟化钾/氧化铝将过滤后的固相物用无水乙醇洗 涤，再将其放入烘箱中加热到120°C，并保持2小时，即回收得氟化钾/氧化铝。再重复作环 戊酮、正戊醛的缩合催化剂使用，所获2-戊叉基环戊酮的得率为87. 5%，比初始使用效果 略有降低。实施例二 (1)催化剂氟化钾/氧化铝的制备制备方法同实施例一所述。(2)环戊酮、正戊醛的缩合反应在三颈容器中加入500g环戊酮、所制备的150g 氟化钾/氧化铝和IOOOmL甲苯，容器固定妥。使机械搅拌器的搅拌棒伸入三颈容器的液体 内，再将温度计、恒压滴液漏斗和回流冷凝器与三颈容器连接。在恒压滴液漏斗中加入460g 的正戊醛和IOOOmL甲苯的混合液，边搅拌、边滴加所述的正戊醛和甲苯混合液，保持反应 温度为30°C左右，控制在两小时内滴加完毕，并继续搅拌一小时，至冷却后过滤，得过滤液 和固相物。(3)过滤液后处理提取2-戊叉基环戊酮将上述过滤液用饱和NaCl溶液洗涤、 其中的有机层用无水Na2SO4干燥后，常压蒸馏馏分回收甲苯和环戊酮；减压蒸馏，压力为 3mmHg，温度为98-100°C，馏分提取出2-戊叉基环戊酮产品。其得率为82. 3%，色谱分析纯 度达99. 1%0(4)固相物后处理回收催化剂氟化钾/氧化铝将过滤后的固相物用无水乙醇洗 涤，再将其放入烘箱中加热到120°C，并保持2小时，即回收得氟化钾/氧化铝，再重复作环 戊酮、正戊醛的缩合催化剂使用，所获2-戊叉基环戊酮的得率为83. 5%，比初始使用效果 无明显变化。实施例三(1)催化剂氟化钾/氧化铝的制备制备方法同实施例一所述。(2)环戊酮、正戊醛的缩合反应在三颈容器中加入500g环戊酮、所制备的200g 氟化钾/氧化铝和IOOOmL甲苯，容器固定妥。使机械搅拌器的搅拌棒伸入三颈容器的液体 内，再将温度计、恒压滴液漏斗和回流冷凝器与三颈容器连接。在恒压滴液漏斗中加入500g 的正戊醛和IOOOmL甲苯的混合液，边搅拌、边滴加所述的正戊醛和甲苯混合液，保持反应 温度为30°C左右，控制在两小时内滴加完毕，并继续搅拌一小时，至冷却后过滤，得过滤液 和固相物。(3)过滤液后处理提取2-戊叉基环戊酮将上述过滤用饱和NaCl溶液洗涤、其中 的有机层用无水Na2SO4干燥后，常压蒸馏馏分回收甲苯和环戊酮；减压蒸馏，压力为3mmHg， 温度为98-100°C，馏分提取出2-戊叉基环戊酮产品。其得率为85. 3%，色谱分析纯度达 99. 4%。(4)固相物后处理回收催化剂氟化钾/氧化铝将过滤后的固相物用无水乙醇洗 涤，再将其放入烘箱中加热到120°C，并保持2小时，即回收得氟化钾/氧化铝，再重复作环 戊酮、正戊醛的缩合催化剂使用，所获2-戊叉基环戊酮的得率为82. 7%,比初始使用效果 略有降低。实施例四(1)催化剂氟化钾/氧化铝的制备制备方法同实施例一所述。(2)环戊酮、正戊醛的缩合反应在三颈容器中加入500g环戊酮、所制备的50g氟 化钾/氧化铝和IOOOmL甲苯，容器固定妥。使机械搅拌器的搅拌棒伸入三颈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种２－戊叉基环戊酮的生产方法，主要原料组分为环戊酮、正戊醛，溶剂甲苯，所使用的工艺路线为缩合工艺，其中，环戊酮与正戊醛的重量份之比为１．０∶０．８－１．０，其特征在于：所述缩合工艺所选用的催化剂为氟化钾／氧化铝，且环戊酮与氟化钾／氧化铝制备物的重量份之比为１∶０．１－０．４。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：安礼涛，周建峰，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]