[发明专利]一种多磺酸基功能离子液体催化制备覆盆子酮的方法

说明书

本发明公开了一种多磺酸基功能离子液体催化制备覆盆子酮的方法。该方法以苯酚和丁烯酮为原料，以一种多磺酸基功能离子液体为催化剂有选择性的催化合成覆盆子酮。该离子催化剂比现有的离子催化剂酸值高、合成成本低、催化效率好、室温下即可反应。

技术领域

本发明涉及一种多磺酸基功能离子液体催化制备覆盆子酮的方法，属于有机化学合成领域。

背景技术

覆盆子酮(对羟基苯丁酮)，CAS号：5471-51-2，又称作悬钩子酮，是国内外广泛使用的具有幽雅果香的香料；可作为食品添加剂用于饮料、糖果、饼干；作为修饰剂,应用于茉莉、晚香玉等日用香料中；作为定香剂广泛用于草莓、悬钩子、菠萝、桃子等食用香精。

目前，覆盆子酮的合成工艺有三种，第一种是以对羟基苯甲醛和丙酮为原料，通过缩合和加氢反应合成覆盆子酮(CN1097729)。该方法反应条件苛刻、成本高昂、催化剂难以回收利用，容易污染环境。第二种是以天然等同物大茴香醛合成覆盆子酮，该方法一般需要用到毒性较大的烷基胺，消耗大量的氯化铝和盐酸，污染严重。第三种方法是以苯酚与丁烯酮为原料，用强酸性催化剂如硫酸、磷酸催化的反应来制备覆盆子酮(DE2145308)。该方法的反应副反应较多、后处理复杂、对设备腐蚀严重、酸难以回收，后来有人用酸性离子液体作为催化剂催化苯酚与丁烯酮反应合成覆盆子酮(CN102584554)该方法操作简单、污染小、三废少且催化剂可循环。然而该制备方法的收率不高，大部分收率只有30～40％，最高收率也只有50％左右，限制了该方法的工业应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多磺酸基功能离子液体催化制备覆盆子酮的方法，该方法反应温度低，得到的产物收率高。

一种多磺酸基功能离子液体催化制备覆盆子酮的方法，包括：在多磺酸基功能离子液体的作用下，苯酚和丁烯酮进行加成反应，反应完全之后经过后处理得到所述的覆盆子酮；

所述的多磺酸基功能离子液体通过以下方法制备得到：

(1)多氮叔胺类化合物与磺内酯进行开环反应，得到内鎓盐；

(2)采用酸对步骤(1)得到的内鎓盐进行酸化，得到所述的多磺酸基功能离子液体。

本发明中，通过采用新的多磺酸基功能离子液体作为加成反应的催化剂，有效地提高了反应的收率，降低了反应温度，具有重要的工业应用价值。

加成反应的反应式如下：

作为优选，所述的多氮叔胺类化合物为含有两个或两个以上叔胺N原子的化合物。作为进一步的优选，所述的多氮叔胺类化合物为六甲基四胺、六亚甲基二胺或联吡啶化合物。

作为优选，所述的磺内酯为1,3-丙烷磺内酯或1,4-丁烷磺内酯。

作为优选，所述的酸为硫酸、磷酸、对甲苯磺酸和甲酸中的至少一种。

作为最优选，所述的多氮叔胺类化合物为六甲基四胺，所述的磺内酯为1,3-丙烷磺内酯，所述的酸为硫酸。此时，得到的离子液体的催化活性最高，反应产物的收率和纯度都明显提高。

此时，催化剂的制备方法如下：六次甲基四胺与1,3-丙烷磺内酯在室温下混合，加入一定量的乙酸乙酯作为溶剂，搅拌6-8小时，得到白色粉状固体，抽滤并用乙酸乙酯洗涤3次，60℃真空烘干，得到内鎓盐；称取化学计量的内鎓盐和酸，酸的用量和内鎓盐中磺酸根等物质的量，在80℃下搅拌4小时，得到相应的离子液体。反应式如下：

作为优选，所述的苯酚与丁烯酮的摩尔比为3:1～1:8；

所述的苯酚与多磺酸基功能离子液体的摩尔比为6:1～1:8。