3-环己基丙酸的合成

2023/8/31 14:07:35

背景技术

3-环已基丙酸简称环己基丙酸,又称菠萝酸。是有机合成、医药合成中间体。工业上主要用于合成环已基丙酸烯丙酯(俗称菠萝酯或菠萝香精)。菠萝酯是一种具有强烈而又甜润菠萝样水果香气的添加剂,广泛应用于食品、化妆品、烟草、轻工等领域。生产菠萝酯的关键环节是制备环己基丙酸中间体,环己基丙酸再与烯丙醇进行酯化反应而得到菠萝酯。菠萝酯传统的生产方法是以环己酮、丙烯腈、肼为原料制得,由于反应步骤多、原料毒性大、污染问题较重等原因而逐渐被淘汰。

目前工业上环己基丙酸的生产主要采用苯甲醛法。即由苯甲醛与醋酐经过Perkin反应制得的肉桂酸(3-苯基丙烯酸)再催化加氢制得环 己基丙酸,总反应收率约58%。该法存在问题是第二步采用碱催化的醇醛缩合反应,选择性较低,尤其是醋酐利用率低,使得肉桂酸收率不高,而且产品分离、提纯过程繁琐。大连工学院金子林等用4-乙烯基环己烯、甲醇(或乙醇)、烯丙醇为原料,经酯化(A)、加氢(B)、酯交换(C)3步反应制得菠萝酯,总反应收率约60%。由于4-乙烯基环己烯来源困难,难以实现工业生产,且步采用羰基化法技术难度很大,生产成本高。 笔者采用丙烯酸甲酯和环己醇为原料经2步反应合成了环己基丙酸,并形成了专利技术。工艺原料来源广泛、产品收率高、工艺条件温和,是一条环境友好的合成路线。

合成方法

1、γ,γ-环戊基丁内酯(CBA)的合成 

将丙烯酸甲酯、引发剂和阻聚剂按一定量加入到原料罐中,混合均匀;反应釜中加入一定量的环己醇,调整搅拌器转速为200~300r/min,然 后升温至反应温度;待温度稳定后,启动进料泵,向反应釜中进混合原料,用计量泵控制进料速度;进料完成后,停进料泵,关闭进口阀,然后反应釜冷却盘管通冷却水使反应釜降温,最后用氮气将反应产物压出。

2、3-环己基丙酸(CHP)的合成

γ,γ-环戊基丁内酯加氢合成环己基丙酸采用固定床连续反应装置,催化剂装填量4g,催化剂床层上下填充石英砂。γ,γ-环戊基丁内酯用计量泵按一定流量送人预热器预热后与氢气混合,混合后的原料进入反应器的催化剂床层。氢气的流量用质量流量计控制和计量。催化剂床层设有热电偶测温点。直接测量催化剂床层温度,反应系统压力由背压阀控制。

3-环己基丙酸合成路线

参考文献

[1]宁春利,冯世强,张春雷. 3-环己基丙酸的合成[J]. 精细化工中间体,2011,41(5):41-44.

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