[发明专利]一种假紫罗兰酮制备鸢尾酮的生产工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备鸢尾酮的生产工艺及装置，尤其是涉及一种假紫罗兰酮制备鸢尾酮的生产工艺及装置。

背景技术

鸢尾酮为无色或微黄色透明液体，具有柔和的甜香，香气清新纯正，是国际上公认的紫罗兰酮系列名贵香料中最高档的一种，用于化妆品、护肤品、食品、香烟、香皂、衣物、纸张和书画等产品的增香。鸢尾酮主要以三种异构体（α-型、β-型、γ-型）形式存在，不同的异构体有不同的香气特性，三种异构体的结构式如下：

其中以α-型最具有天然鸢尾酮凝脂的特性，香气淡雅且价格昂贵，因此，α-鸢尾酮含量越高，其价格越高。

提取天然鸢尾酮的植物生产周期长达6~7年，产量低，不能满足市场的需求，因此，人工合成的鸢尾酮具有较大的市场。

目前，鸢尾酮的合成多选用柠檬醛为原料，主要工艺为Barton等（Barton D.H.R., Mousseron-Cantet M. A Synthesis of irone. J Chem Soc. 1960，271~272）和Torii等（Torii S., Uneyame K., Matsunami S. Steroselective Synthesis of (±)-Irone. J Org Chem, 1980，45：16~20）提出的烯键环氧化、格氏试剂甲基定位、强酸或路易斯酸关环的工业化生产工艺，这些合成工艺，合成路线长，操作繁琐，鸢尾酮收率低，α-鸢尾酮含量低（约30%左右），主要为β-鸢尾酮和γ-鸢尾酮，导致鸢尾酮的价格偏低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种工艺路线简短，鸢尾酮得率高，产品中α-鸢尾酮含量高和容易工业化生产的假紫罗兰酮制备鸢尾酮的生产工艺及装置。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

本发明之假紫罗兰酮制备鸢尾酮的生产工艺，由假紫罗兰酮在锌-铜偶催化作用下，与二碘甲烷反应，得到9,10-环亚甲基假紫罗兰酮；9,10-环亚甲基假紫罗兰酮在超强酸的催化下，低温闭环反应得到鸢尾酮。

具体包括以下步骤：

（1）假紫罗兰酮在催化剂锌-铜偶的作用下与二碘甲烷反应，得到9,10-环亚甲基假紫罗兰酮：

先将催化剂锌-铜偶加入到反应罐中，再依次加入溶剂二氯甲烷和乙醚，开动搅拌器，在30℃~50℃下，将假紫罗兰酮和二碘甲烷的混合液加入到反应罐中，反应2h~10h，反应完成后，加入饱和氯化铵水溶液，终止反应，关闭搅拌器，油水分层后先放出水相，有机相过滤除去催化剂，滤液送到蒸馏器回收溶剂，得9,10-环亚甲基假紫罗兰酮；

反应操作条件：假紫罗兰酮与催化剂锌-铜偶的体积重量比为1∶0.5~4〔体积（L）/重量(kg)〕；假紫罗兰酮与二碘甲烷的体积比为1∶1~4；假紫罗兰酮与乙醚的体积比为1∶2~4；假紫罗兰酮与二氯甲烷的体积比为1∶10~17；假紫罗兰酮与饱和氯化铵水溶液的体积比为1∶2~3；

    （2）9,10-环亚甲基假紫罗兰酮在超强酸的催化下，低温闭环反应得到鸢尾酮：

先将超强酸催化剂加入到反应罐中，开动搅拌器，加入二氯甲烷，降温到–90℃~–30℃，加入步骤（1）所得9,10-环亚甲基假紫罗兰酮液体，进行闭环反应，反应时间为20min ~60min，反应终点时，加入饱和NaHCO₃水溶液终止反应，关闭搅拌器，油水分层后放出有机相，有机相送蒸馏器减压蒸馏先回收溶剂，再控制真空度在133Pa~1333Pa范围，温度为8－15℃条件下蒸出鸢尾酮，经冷凝冷却器冷却后，得到的冷却液体即为鸢尾酮产品；

所述超强酸催化剂，可为硫酸-三氧化硫、硫酸-五氯化锑、硫酸-五氟化锑、氟磺酸、氯磺酸、全氟磺酸树脂、三氟甲磺酸、TiO₂/SO₄^2-或SO₄^2- /ZrO₂等超强酸催化剂；

反应操作条件：超强酸催化剂的用量以催化剂中含H₂SO₄物质的量计算， 9,10-环亚甲基假紫罗兰酮与H₂SO₄的体积重量比为100∶1~5〔体积（L）/重量(kg)〕；9,10-环亚甲基假紫罗兰酮与二氯甲烷的体积比为1∶6~12；9,10-环亚甲基假紫罗兰酮与饱和NaHCO₃水溶液的体积比为1∶3~5；