[发明专利]α-松油醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种α-松油醇的制备方法。

背景技术

松油醇又名萜品醇，是具有稳定紫丁香香气的香料，其香气带有树木和花草的气息，能给人一种身处幽林的感觉，广泛应用于香料香精﹑化妆品﹑清洁剂﹑杀菌剂以及浮选矿物的起泡剂等方面。

松油醇的合成方法，按反应进行的程序分为一步法和两步法。一步法是α-蒎烯在催化剂作用下直接水合反应生成松油醇，该方法生产周期短，但松油醇得率低﹑副产物多﹑纯度和香气差；二步法是α-蒎烯在酸催化剂作用下，先得到水合萜二醇，再经稀酸催化脱水得到松油醇，该方法生产的松油醇纯度和香气稳定，并且生产工艺成熟，但α-松油醇含量较低，生产周期长，能耗高，设备腐蚀严重，生产成本高。按所用催化剂的种类分，可以分为三大类，第一类是液酸催化法，包括无机酸法，有机酸法，无机-有机混酸催化法，该法也是两步法的代表，优点与缺点如上所述；第二类是固体酸催化法，包括分子筛催化法，离子交换树脂法，无机超强酸法，杂多酸法等，该方法环境友好，产品易分离，但α-蒎烯的转化率和α-松油醇的选择性低，且不易分离；第三类是电化学法，在乙酸及盐水溶液中采用阳离子电极反应，可获得消旋的松油醇。

液酸作为催化剂的缺点显而易见，而离子交换树脂作为催化剂应用越来越广泛。传统的方法都是将催化剂和原料混合一锅法反应，但是α-蒎烯合成α-松油醇的反应是可逆反应，即在酸性条件下α-松油醇会失去一分子水生成α-蒎烯，一锅法合成α-松油醇的收率不高，且固体酸催化剂不适用于釜式反应器。最近有专利报道用固定床工艺合成左旋松油醇。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种α-松油醇的制备方法，该方法采用精馏-耦合的工艺以α-蒎烯为原料直接水合连续生产α-松油醇，简化生产工艺，提高产品得率。

本发明采用的技术解决方案是：首先，α-蒎烯、水和有机溶剂按质量比1: 1–3: 1–8混合置于容器中，加热回流，蒸发出的蒸气进入精馏塔；其次，从精馏塔顶部出来的α-蒎烯、水和有机溶剂的气相混合物进入精馏塔顶端的冷凝器，冷凝下来的液体进入填料塔，在固体酸催化剂的催化下水合生成α-松油醇；最后，α-蒎烯、水、有机溶剂和α-松油醇的混合液进入容器中继续被蒸发，蒸发出的蒸汽进入精馏塔分离，α-松油醇被留在精馏塔中，从精馏塔顶端出来的α-蒎烯、水和有机溶剂的气相混合物继续进入冷凝器。

其中，所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、丁酮、异丙醇、二氧六环中的一种。

其中，所述的固体酸催化剂是大孔型的阳离子交换树脂，阳离子交换树脂为Amberlyst 35阳离子交换树脂、 NKC-9阳离子交换树脂、D72阳离子交换树脂中的一种。

其中，填料塔塔身的温度为20-50℃，反应时间为10-20h。

其中，精馏塔内装填BX丝网波纹填料。

本发明具有以下优点：

1、采用固定床装置，催化剂与原料分离，避免α-松油醇的逆反应；

2、α-松油醇沸点高，在反应过程中，生成的α-松油醇经过精馏塔时被分离，只有α-蒎烯、水和溶剂组成的气相混合物流出精馏塔顶端，再经冷凝后进入填料塔参与反应；

3、固体酸催化剂为阳离子交换树脂，催化剂装在填料塔中，后处理不需要分离催化剂，操作简单，条件温和，反应时间短，适合工业化生产。

4、本发明提供的催化剂易得，成本低，可循环套用，具有较高的催化活性和化学选择性。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能理解为是对技术方案的限制。

实施例1：分别称取α-蒎烯(100g)、去离子水(100g)和异丙醇(100g)置于容器中，加热沸腾产生共沸物，共沸物流经精馏塔、冷凝器进入填料塔，填料塔塔身温度20℃，反应20小时；其中，填料塔的固体酸催化剂是Amberlyst 35阳离子交换树脂。取样GC分析，α-蒎烯转化率92.8%，α-松油醇含量48.28%。

实施例2：分别称取α-蒎烯(100g)、去离子水(150g)和二氧六环(300g)置于容器中，加热沸腾产生共沸物，共沸物流经精馏塔、冷凝器进入填料塔，填料塔塔身温度25℃，反应18小时；其中，填料塔的固体酸催化剂是NKC-9阳离子交换树脂。取样GC分析，α-蒎烯转化率93.2%，α-松油醇含量48.52%。