[发明专利]一种天然苯甲醛的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于农林化工产品的精深加工领域。具体是一种天然苯甲醛的制备方法。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对食品安全要求越来越高，更倾向于使用更安全更健康的天然食品添加剂。天然苯甲醛作为一种重要的食品天然香料，广泛的应用于食品、饮料、烟草以及化妆品等行业。天然苯甲醛具有特殊的杏仁气味，大量存在于肉桂油、苦杏仁油、核桃油等精油内，在数量上是世界第二大香料，年需求量约8000t。目前天然苯甲醛的需求日益增加，属于国际、国内香料紧缺商品之一；同时天然香料通常拥有更高的价格(天然苯甲醛的价格150美元/kg，化学合成的苯甲醛仅为2-3美元/kg)，具有良好的经济价值和明显的市场竞争力。我国具有丰富的肉桂油资源，约占全球肉桂资源80％以上，利用肉桂油制备天然苯甲醛将有美好的前景。

目前我国主要采用肉桂醛的碱性水解法制备天然苯甲醛。该方法的缺点就是肉桂醛与水为互不相溶的两种液体，反应物之间难以充分接触从而导致苯甲醛的收率较低。为了提高苯甲醛的收率，研究者对碱性水解法进行了多方面的改进。例如国内专利(CN1446789A、CN1749231A、CN1911891A、CN101985414A)对该方法的生产设备进行了改进，使产率均有不同程度的提高，成本降低，品质也有所提高，但杂质含量仍比较高，苯甲醛的收率也未达到工业化的水平。国内专利(CN1634837A)用阳离子表面活性剂代替非离子表面活性剂，使反应速率大大提高，反应时间缩短，天然度较高，但也存在苯甲醛得率较低和副反应较多等问题。崔建国等人(化学世界，2002，43(6)：315-317)研究了在相转移催化条件下桂叶油制备天然苯甲醛的方法，但是相转移催化剂具有一定毒性，存在副反应较多，分离相转移催化剂困难等缺点。高飞(高校化学工程学报，2006，20(4)：544-547)等人提出了一种在近临界水中合成苯甲醛的新方法，但其反应条件苛刻，对设备要求高，并会降低了苯甲醛的天然度。

臭氧化具有强氧化性，能够氧化不饱和烯烃化合物，然后分解生成较小的分子——醛、酮等。易封萍等人(精细化工，1996，13(6)：32-34)报道了臭氧氧化肉桂油、肉桂醛制备天然苯甲醛的方法，该法工艺简单，选择性高，得到的苯甲醛纯度及收率均较高。缺点是反应体系必须无水，反应温度需严格控制在0℃，且臭氧的利用率较低。近年来利用臭氧与催化相结合或与其它工艺组合等方法强化臭氧氧化的研究日益增多，目的在于增大反应速率，提高臭氧利用率，然而目前尚未见有报道臭氧协同多相催化合成苯甲醛的方法，因此，催化臭氧选择氧化肉桂醛或肉桂油制备天然苯甲醛的方法有广阔的应用前景。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足提供一种天然苯甲醛的制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种天然苯甲醛的制备方法，其特征在于，以肉桂醛或肉桂油为原料，采用臭氧协同多相催化合成天然苯甲醛，操作步骤如下：

1.催化剂的制备

1)将锰、钛、铝、锡、铁、镁、铜、铈、锆、铋、钇金属的硝酸盐或氯化物溶于去离子水中，配制成0.01～0.1mol/L的溶液，然后在搅拌情况下滴加5mol/L的氨水至上述溶液由澄清变为悬浊液，进行抽滤，得到沉淀物，将所得之沉淀物在100℃干燥24h，在250～800℃温度下焙烧2h，即可得到MnO₂、TiO₂、Al₂O₃、SnO₂、Fe₂O₃、MgO、CuO、CeO₂、ZrO₂、Bi₂O₃或Y₂O₃氧化物催化剂；

2)活性炭催化剂，活性炭为市售、颗粒状，经水洗、在180℃下活化2h而得；

2.臭氧化反应

将原料肉桂醛或肉桂油与溶剂无水乙醇按质量比1∶2混合，置于鼓泡反应器内，按肉桂醛重量的0.5％～10％加入上述步骤1的催化剂，按每小时每1克肉桂醛通入臭氧0.05～0.5g，臭氧在鼓泡反应器下部鼓泡，使催化剂悬浮及增加传质过程，在常压及-5～20℃的条件下，进行多相催化臭氧选择氧化反应0.5～10h，即使肉桂醛或肉桂油催化臭氧选择氧化为臭氧化中间产物。

3.还原反应