香料β-萘乙醚合成新工艺研究
1.2 李善吉
(1 中山大学化学与化学工程学院,广东广州510275;2 嘉应学院化学系,广东梅州514015)
摘要:介绍了以乙醇和β-萘酚为原料,在硫酸铝(Ａｌ2(ＳＯ4)3·18Ｈ2Ｏ)催化下合成β-萘乙醚的方法,讨论了反应时间,催化剂用量以及反应物摩尔比对合成的影响,确定了最佳反应条件。关键词:β-萘乙醚;硫酸铝;香料;合成中图分类号:ＴＱ65 文献标识码:Ａ
β-萘乙醚俗名橙花素,是一种合成香料,具有柔和的花香和持久的橙花香韵,比β-萘甲醚温和幽雅,在气体中性能稳定,能和其他香料化合物调和,效果良好,因此,广泛用于肥皂和化妆品中作为香料[1],还可用作玫瑰香,柠檬香等香料的定香剂[2 3]。
目前合成β-萘乙醚的常用方法是将β-萘酚与乙醇在Ｈ2ＳＯ4存在下回流或由β-萘酚与硫酸二乙酯或乙基硫酸钾在ＮａＯＨ存在下反应而成。但Ｈ2ＳＯ4具有强腐蚀性和氧化性,硫酸二乙酯有剧毒。魏东升[4]以碳酸钾为催化剂,用β-萘酚和溴乙烷反应,生成了β-萘乙醚,但反应中使用了价格较贵和毒性较大的溴乙烷和ＤＭＦ溶剂。硫酸铝(Ａｌ2(ＳＯ4)3·18Ｈ2Ｏ)是一种常见的路易斯酸,本文用它作催化剂,探讨了β-萘酚与无水乙醇反应合成β-萘乙醚的反应条件。本法反应条件温和,操作安全、方便,环境污染小,产品收率高,是合成β-萘乙醚的好方法。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
电热熔点测定仪;510Ｐ型傅利叶变换红外光谱仪;ＰＥ-2400型ＣＨＮ之素分析仪及常规有机合成仪器。
β-萘酚、无水乙醇和Ａｌ2(ＳＯ4)3·18Ｈ2Ｏ等均为化学纯。
1.2 β-萘乙醚的合成
将3 6ｇ(0 025ｍｏｌ)β-萘酚、一定量的Ａｌ2(ＳＯ4)3·18Ｈ2Ｏ和无水乙醇一起回流,一定时间后用旋转蒸发仪旋蒸出未反应的乙醇,再加入少量苯和一定量水,摇动后冷却,分离出有机层。有机层再分别用稀ＮａＯＨ溶液和水洗涤,干燥后再旋蒸出苯,冷却则析出浅棕色结晶,熔点35～37℃。也可以减压蒸馏(收集138～140℃/1600Ｐａ的馏分)或乙醇重结晶提纯。ＮａＯＨ洗涤液经酸化后可回收重复使用。
2 结果与讨论
2.1 催化剂用量对反应的影响
采用3 6ｇ(0 025ｍｏｌ)β-萘酚,8 0ｍＬ无水乙醇,使用不同量的Ａｌ2(ＳＯ4)3·18Ｈ2Ｏ为催化剂。回流反应8 0ｈ,结果见表1。
由表1可见,随催化剂用量的增加,产品收率逐步提高,到2 0ｇ时达最高收率,而催化剂达3ｇ时,由于催化剂过多,产率反而大大下降。
2. 2 乙醇用量对反应的影响
根据上述实验,采用3 6ｇβ-萘酚,2 0ｇ催化剂,改变乙醇用量回流8 0ｈ,结果见表2。
由表2可见,该反应中乙醇用量为8 0ｍＬ最合适,过多乙醇会使β-萘酚浓度下降之,使产品收率下降。
2.3 时间对反应的影响
采用3 6ｇβ-萘酚,8 0ｍＬ乙醇,2 0ｇ催化剂,改变回流反应时间,结果见表3。
由表3可见,该反应与反应时间有关,随反应时间的延长,产品收率提高,到达7 0ｈ产品收率最高,进一步延长反应时间,影响不大。所以这里该反应的有利条件为:β-萘酚∶乙醇∶Ａｌ2(ＳＯ4)3·18Ｈ2Ｏ=0 025ｍｏｌ(3 6ｇ)∶0 435ｍｏｌ(8 0ｍＬ)∶0 0074ｍｏｌ(2 0ｇ)=1∶17∶0 3(ｍｏｌ),回流反应7ｈ,产品收率可达96 5%。
2.4 产品分析
本法合成的产品经减压蒸馏或乙醇重结晶后得白色闪光的片状结晶,ｍ.ｐ.36 0～36 5℃。元素分析(Ｃ12Ｈ12Ｏ)Ｃ:83 65%,Ｈ:7 00%(计算值分别为83 72%和6 98%)。红外光谱(ＩＲ,ＫＢｒ)主要吸收峰为(ｃｍ-1):苄基ＶＣ-Ｈ3057;烃基ＶＣ-Ｈ2980,2932,2898,2882;芳基ＶＣ=Ｃ1630,1601;芳基ＶＣ-Ｏ1258,1217;酯基ＶＣ-Ｏ1046,出现烃基吸收峰与结构相符。
3 结论
硫酸铝(Ａｌ2(ＳＯ4)3·18Ｈ2Ｏ)是一种价廉易得的Ｌｅｗｉｓ酸,性能稳定,能溶于乙醇,有利于反应的进行,在温和的条件下,催化β-萘酚和乙醇反应7ｈ后,产率可达96 5%,且对环境污染小,后处理容易,不失为合成β-萘乙醚的有效新方法。
参考文献
[1] 何坚,季儒英 香料概论[Ｍ] 北京:中国石化出版社,1993
[2] 许戈文,李布青 合成香料产品技术手册[Ｍ] 北京:中国商业出版社,1996
[3] 文瑞明 香料香精手册[Ｍ] 长沙:湖南科学技术出版社,2000 159-160
[4] 魏东升 Ｂ-萘乙醚的合成研究[Ｊ] 化学工程师,2004,(1):63-64 |
