一种2,3-庚二酮的清洁生产方法技术

本发明专利技术涉及一种2,3-庚二酮的清洁生产方法，包括复合催化剂的制备、Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备及由原料乙醛、正戊醛制备产品等步骤。该方法生产的2,3-庚二酮纯度达到98%以上，香气纯正，生产条件温和、对环境友好、适合工业化生产，具有较好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
,3-庚二酮的清洁生产方法
本专利技术属于化工生产
，具体涉及，3-庚二酮的清洁生产方法。
技术介绍
2，3-庚二酮，CAS:96-04-8, FEMA:2543，我国 GB2760-2011 规定为可食用香料，编码S0291，主要用于调配胡桃、硬干酪和奶脂风味、白脱和白脱司考其、焦糖、烤鹅和朗姆等日化香精及食用香精。传统工艺:亚硝酸异戊酯和2-庚酮反应生成3-肟-2-庚酮，再水解成2，3-庚二酮，收率仅有44%，亚硝酸异戊酯有毒且易燃，反应中用到了盐酸、硫酸等危险化学品，生产大量废酸水，对环境污染严重。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术缺陷，提供一种条件温和、对环境友好、“三废”少、适合工业化生产的2，3-庚二酮的清洁生产方法。为了达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的: 本专利技术提供，3-庚二酮的清洁生产方法，其特征在于包括如下步骤: 第一步，复合催化剂的制备 (1)组分I的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑、氯苯和极性溶剂置于三口烧瓶中，加热至回流，回流温度为80 120°C，回流时间9 12h，得到组分I粗料，接着将组分I粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1，所述的组分I为5-甲氧基-三苯基-1，2，4-三氮唑鎗盐；所述5-甲氧基三氮唑、氯苯和极性溶剂的重量比为1: (I 5): (2 20);所述的极性溶剂选用乙腈或丙酮； (2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑、氯化苄和极性溶剂置于三口烧瓶中，加热至回流，回流温度为80 120°C，回流时间9 12h，得到组分2粗料，接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2，所述的组分2为5-甲氧基-2-苄基噻唑鎗盐；所述5-甲氧基噻唑、氯化苄和极性溶剂的重量比为1: (I 5): (2 20);所述的极性溶剂选用乙腈或丙酮； (3)将组分I与组分2按照重量比为1: (0.1 10)混合搅匀得到复合催化剂产品； 第二步，Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备 将去离子水、亚铁盐、强酸混合，并搅拌均匀；然后，搅拌下控制温度为25 50°C，缓慢滴加双氧水，常压反应0.5 5小时，得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系；所述双氧水、强酸、亚铁盐和去离子水的重量比为1: (I 10): (I 100):(20 500)； 第三步，2，3-庚二酮的制备 (O偶联:搅拌下，向反应釜中加入乙醛、正戊醛和复合催化剂， 反应温度控制为85 130°C，釜内压力控制在0.2 3MPa，反应时间0.5 4h，得到反应液c ;所述乙醛、正戊醛和复合催化剂的重量比为(100 1000):100:1 ；(2)粗蒸:将反应液c进行简单蒸馏，取馏出温度在100 140°C之间的馏分为蒸馏液d ； (3)氧化反应:将混合物b加入到反应蒸馏设备内，搅拌下向反应蒸馏设备内滴加蒸馏液d，反应温度85 110°C，滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2，3-庚二酮；所述混合物b与蒸馏液d的重量比为1: (100 1000)。所述亚铁盐选用硫酸亚铁、氯化亚铁或硝酸亚铁中的任一种；所述强酸选用硫酸、盐酸或硝酸中的任一种。所述反应蒸馏设备的容积0.5 3 m3,材质为搪瓷，设计温度是O 250°C，设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器，并配有高位槽及出馏冷却系统。本专利技术积极的有益效果: 1.本专利技术生产的2，3-庚二酮纯度达到98%以上，香气纯正，采用的反应蒸馏设备单套能力达到300吨/年。2.本专利技术生产条件温和、对环境友好、“三废”少、适合工业化生产，具有较好的经济效益。 具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但并不限制本专利技术的内容。实施例1 ，3-庚二酮的清洁生产方法，包括如下步骤: 第一步，复合催化剂的制备 (1)组分I的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑300g、氯苯300g和乙腈600g置于三口烧瓶中，加热至回流，回流温度为85 95°C，回流时间10h，得到组分I粗料，接着将组分I粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分I的质量为403g，所述的组分I为5-甲氧基-三苯基_1，2, 4- 二氣唑鐵盐； (2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑300g、氯化苄300g和乙腈600g置于三口烧瓶中，加热至回流，回流温度为85 95°C，回流时间10h，得到组分2粗料，接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2的质量为394g，所述的组分2为5-甲氧基_2_苄基噻唑鎗盐； (3)将组分I与组分2按照重量比为1:1混合搅匀得到复合催化剂产品； 第二步，Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备 将去离子水10kg、硫酸亚铁27kg、硫酸2.7kg混合,并搅拌均勻；然后,搅拌下控制温度为40V，缓慢滴加双氧水0.3kg，常压反应3h，得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系；第三步，2，3-庚二酮的制备 (1)偶联:搅拌下，向反应釜中加入乙醛300g、正戊醛300g和复合催化剂3g，将反应温度控制为90°C，釜内压力控制在2.5MPa，搅拌反应3h，得到反应液c ； (2)粗蒸:先将反应液c进行简单蒸馏，将反应液c进行简单蒸馏，取馏出温度在100 140°C之间的馏分为蒸馏液d，得到蒸馏液d的质量为534g ； (3)氧化反应:搅拌下，将6g的混合物b加入到容积3m3、材质为搪瓷、设计有特殊结构的均质分布器和磁力搅拌器，并配有高位槽及出馏冷却系统的反应蒸馏设备内，向上述反应蒸馏设备内再加入蒸馏液d，反应温度90°C，滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2，3-庚二酮，本专利技术生产的2，3-庚二酮纯度为98%，收率为49%。实施例2 ，3-庚二酮的清洁生产方法，包括如下步骤: 第一步，复合催化剂的制备 (1)组分I的制备:按一定比例取5-甲氧基三氮唑400g、氯苯800g和乙腈800g置于三口烧瓶中，加热至回流，回流温度为85 95°C，回流时间10h，得到组分I粗料，接着将组分I粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分I的质量为481g，所述的组分I为5-甲氧基-三苯基_1，2, 4- 二氣唑鐵盐； (2)组分2的制备:按一定比例取5-甲氧基噻唑300g、氯化苄300g和乙腈600g置于三口烧瓶中，加热至回流，回流温度为85 95°C，回流时间10h，得到组分2粗料，接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2的质量为393g，所述的组分2为5-甲氧基_2_苄基噻唑鎗盐； (3)将组分I与组分2按照重量比为1:5混合搅匀得到复合催化剂产品； 第二步，Fe3+-Fe2+氧化还原体系的制备 将去离子水50kg、硫酸亚铁20kg、硫酸2.5kg混合,并搅拌均勻；然后,搅拌下控制温度为40°C,缓慢滴加双氧水0.25kg,常压反应3h,得到混合物b即为Fe3+-Fe2+氧化还原体系；第三步，2，3-庚二酮的制备 (1)偶联:搅拌下，向反应釜中加入乙醛600g、正戊醛300g和复合催化剂3g，将反应温度控制为90°C，釜内压力控制在2.5MPa，搅拌反应3h，得到反应液c ； (2)粗蒸:先将反应液c进行简单蒸馏，将反应液c进行简单蒸馏，取馏出温度在100 140°C之间的馏分为蒸馏液d，得到蒸馏液d本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2，3?庚二酮的清洁生产方法，其特征在于包括如下步骤：第一步，复合催化剂的制备（1）组分1的制备：按一定比例取5?甲氧基三氮唑、氯苯和极性溶剂置于三口烧瓶中，加热至回流，回流温度为80～120℃，回流时间9～12h，得到组分1粗料，接着将组分1粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分1，所述的组分1为5?甲氧基?三苯基?1,2,4?三氮唑鎓盐；所述5?甲氧基三氮唑、氯苯和极性溶剂的重量比为1:（1～5）:（2～20）；所述的极性溶剂选用乙腈或丙酮；?（2）组分2的制备：按一定比例取5?甲氧基噻唑、氯化苄和极性溶剂置于三口烧瓶中，加热至回流，回流温度为80～120℃，回流时间9～12h，得到组分2粗料，接着将组分2粗料经过离心、洗涤、干燥得到组分2，所述的组分2为5?甲氧基?2?苄基噻唑鎓盐；所述5?甲氧基噻唑、氯化苄和极性溶剂的重量比为1:（1～5）:（2～20）；所述的极性溶剂选用乙腈或丙酮；??（3）将组分1与组分2按照重量比为1：（0.1～10）混合搅匀得到复合催化剂产品；第二步，Fe3+?Fe2+氧化还原体系的制备将去离子水、亚铁盐、强酸混合，并搅拌均匀；然后，搅拌下控制温度为25～50℃，缓慢滴加双氧水，常压反应0.5～5小时，得到混合物b即为Fe3+?Fe2+氧化还原体系；所述双氧水、强酸、亚铁盐和去离子水的重量比为1:（1～10）：（1～100）：（20～500）；第三步，2，3?庚二酮的制备?????????????????????????????????????????????????????（1）偶联：搅拌下，向反应釜中加入乙醛、正戊醛和复合催化剂，反应温度控制为85～130℃,?釜内压力控制在0.2～3MPa，反应时间0.5～4h，得到反应液c；所述乙醛、正戊醛和复合催化剂的重量比为（100～1000）:100：1；（2）粗蒸：将反应液c进行简单蒸馏，取馏出温度在100～140℃之间的馏分为蒸馏液d；（3）氧化反应：将混合物b加入到反应蒸馏设备内，搅拌下向反应蒸馏设备内滴加蒸馏液d，反应温度85～110℃，滴加蒸馏液d的同时收集出馏产品为2,3?庚二酮产品；所述混合物b与蒸馏液d的重量比为1:（100～1000）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：文教刚，王利霞，赵军侠，姚彦涛，魏子勇，刘付东，姜作明，郑大刚，杨河峰，
申请(专利权)人：河南华龙香料有限公司，
类型：发明
国别省市：