[发明专利]催化氧化香茅醇制备香茅醛的方法

说明书

本发明提供了一种催化氧化香茅醇制备香茅醛的方法，采用安德森过渡金属无机骨架化合物作为催化剂，以空气或氧气为氧化剂，催化氧化香茅醇制备得到香茅醛。该工艺过程中，无需进行复杂的催化剂分离过程，收率高，工艺过程简单，产品质量好，有利于工业生产中的应用。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种以香茅醇为原料，利用安德森金属催化剂催化氧化制备香茅醛的方法。

背景技术

香茅醛，又名3,7-二甲基-6-辛烯醛，具有强烈的青柑橘和微带木香的香气，可以作为食用香精，配制柑橘和樱桃类香精，也用作调制低档皂用香精，并且是合成L-薄荷醇和羟基香茅醛的关键中间体，需求量大。

在现有香茅醛的合成方法主要有日本高砂公司研制的不对称催化香叶胺合成R-香茅醛的方法，另外一种是巴斯夫公司开发的柠檬醛选择性氢化合成R-香茅醛的方法，其中后者应用广泛，随着技术的发展，以柠檬醛为原料制备香茅醛的技术路线较多，但是，氢化反应效率较低，导致工艺复杂化，成本较高，不能满足实际生产的需要。

以香茅醇为原料，进行氧化合成的方法也较多，但是现有方法中存在催化剂残留在产品中，分离难度大，后处理工艺复杂，产品质量不高。另外一些方法中，存在安全性问题和催化剂昂贵成本较高的问题，同样存在分离催化剂的工艺，无法在生产中大规模推广应用。

因此，需要进一步开发香茅醛的合成工艺，在保证选择性的前提下，避免催化剂的残留，减少三废的产生，进一步简化工艺，使其适用于工业化的生产。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种以安德森过渡金属无机骨架化合物为催化剂，在空气或氧气条件，催化氧化香茅醇制备香茅醛的方法。该方法中，催化剂为多相催化剂，可回收套用，分离工艺简单，不易残留在产品中，三废少，绿色环保，并且该催化剂活性好，具有优良的稳定性和耐用性，降低生产成本，可以在无溶剂条件下进行氧化反应得到高品质香茅醛，符合绿色化学理念，工业放大可行性高。

本发明的目的在于提供一种催化氧化香茅醇制备香茅醛的方法，所述方法中，催化剂为安德森过渡金属无机骨架化合物，以空气或氧气为氧化剂，氧化香茅醇制备得到香茅醛。

所述安德森过渡金属无机骨架化合物选自含钼安德森过渡金属无机骨架化合物，其中，所述过渡金属元素选自铁、锌、铬、铌和镍中的一种或几种。安德森过渡金属无机骨架化合物优选选自含钼安德森铁无机骨架化合物和/或含钼安德森锌无机骨架化合物，更优选为含钼安德森铁无机骨架化合物，如安德森结构的(NH₄)₃[H₆Fe(III)Mo₆O₂₄]。

所述安德森过渡金属无机骨架化合物通过向钼酸铵水溶液中缓慢加入金属盐水溶液，搅拌反应，洗涤干燥后制备得到。

在本发明的一种实施方式中，将香茅醇加入到溶剂中进行分散溶解，在催化剂和氧化剂存在下，进行反应。所述溶剂选自水、腈类溶剂、醚类溶剂和卤代烃类溶剂中一种或几种，优选为水、乙腈、丙腈、二氯甲烷和四氢呋喃中的一种或几种，优选为乙腈或乙腈和水的混合溶剂，乙腈和水的混合溶剂中，二者质量比为1:(0.8-1.2)，如1:1。

所述香茅醇与溶剂的摩尔质量比为1mol:(220-380)g，优选为1mol:(250-350)g，更优选为1mol:(280-320)g。

在本发明的一种优选实施方式中，将催化剂加入到香茅醇中，不添加溶剂，进行氧化反应。

本发明中，向反应液中通入空气或氧气作为氧化剂，所述氧化剂的流量为10～800mL/min，优选为40～80mL/min。

所述反应在加热条件下进行，所述反应温度为55-125℃，优选为65-95℃。