香料卡拉花醛的全合成及工藝研究.pdf

1、卡拉花醛是一種縮醛類高檔香料，具有強(qiáng)烈的琥珀香氣，主要應(yīng)用于日用香精中。目前關(guān)于卡拉花醛的全合成國(guó)內(nèi)尚未見報(bào)道，因此，研究和開發(fā)卡拉花醛的全合成方法，實(shí)現(xiàn)我國(guó)卡拉花醛的工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)提高我國(guó)香料工業(yè)水平具有重要意義。本研究根據(jù)有機(jī)合成的烷基化、還原和醇醛縮合等反應(yīng)原理，經(jīng)過三步實(shí)現(xiàn)了卡拉花醛香料的全合成。項(xiàng)目研究通過單因素水平實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面法優(yōu)化，找到了適合工業(yè)化生產(chǎn)的最佳合成條件；所獲取的中間體[Ⅰ]2-甲基-2-仲丁基丙二酸二乙酯和中間

2、體[Ⅱ]2-甲基-2-仲丁基-1,3-丙二醇及產(chǎn)品卡拉花醛等化合物的結(jié)構(gòu)，通過波譜分析（NMR）確定。
　　反應(yīng)中間體[Ⅰ]的合成是以2-甲基丙二酸二乙酯、2-溴丁烷為原料，通過烷基化反應(yīng)，一步制得2-甲基-2-仲丁基丙二酸二乙酯。反應(yīng)最佳條件為:當(dāng)用乙醇鈉最催化劑時(shí)，反應(yīng)投料比2-甲基丙二酸二乙酯:鈉:2-溴丁烷=1:2:2.2，反應(yīng)溫度65℃，反應(yīng)時(shí)間3.5 h，產(chǎn)物2-甲基-2-仲丁基丙二酸二乙酯最高產(chǎn)率為71％。
　

3、　反應(yīng)中間體[Ⅱ]的合成是以2-甲基-2-仲丁基丙二酸二乙酯為原料，通過鈉/乙醇還原，得到中間體[Ⅱ]2-甲基-2-仲丁基-1,3-丙二醇，反應(yīng)最佳條件為:當(dāng)鈉/2-甲基-2-仲丁基丙二酸二乙酯投料比是12:1時(shí)，反應(yīng)溫度為110℃，反應(yīng)時(shí)間2 h，產(chǎn)物2-甲基-2-仲丁基-1,3-丙二醇最高產(chǎn)率為78.90%。
　　最終產(chǎn)品卡拉花醛以女貞醛和2-甲基-2-仲丁基-1,3-丙二醇為原料，通過單因素實(shí)驗(yàn)考察反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑

4、用量和反應(yīng)投料比對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響，得到最佳反應(yīng)條件是:當(dāng)用硫酸氫鉀做催化劑時(shí)，女貞醛/2-甲基-2-仲丁基-1,3-丙二醇投料比是1.2:1，反應(yīng)溫度100℃、時(shí)間90 min、催化劑用量3 g/mol，卡拉花醛最高產(chǎn)率為73.3%。
　　本研究基于香料卡拉花醛的合成，設(shè)計(jì)了一條全新的合成路線，實(shí)現(xiàn)了香料卡拉花醛的全合成，該研究?jī)?nèi)容至今未見文獻(xiàn)報(bào)道。反應(yīng)中間體[Ⅱ]和卡拉花醛類似的合成研究，僅限于有機(jī)反應(yīng)機(jī)理的探討，未見應(yīng)用方面的