罗曼麝香的制备方法与流程

1.本发明涉及香料技术领域，特别是涉及一种罗曼麝香的制备方法。


背景技术：

2.罗曼麝香是一种香气非常细致的麝香，与海佛麝香相比，少了些果香和葵子气息，但在干燥时，留香更久，香气强度更大，可用于香水、盥洗用品和日用品的调香。
3.传统的罗曼麝香的生产工艺主要有两种：一种是由药草醇与2-(丙酰氧基)乙酸进行酯化反应得到，然而该方法合成所用的原料2-(丙酰氧基)乙酸价格昂贵，生产成本高；另一种是由药草醇先与氯乙酸进行酯化反应，之后再与丙酸进行酯化反应得到罗曼麝香，然而该方法罗曼麝香的得率低。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述问题，提供一种罗曼麝香的制备方法，该制备方法原料易得，生产成本低，且罗曼麝香的产率高。
5.一种罗曼麝香的制备方法，包括如下步骤：
6.将药草醇与结构式如式(1)所示的卤代酯在酯交换催化剂的作用下进行酯交换反应，得到结构式如式(2)所示的中间体；
7.将所述中间体与丙酸盐在相转移催化剂的作用下进行反应，得到罗曼麝香；
[0008][0009]
其中，r为卤族元素。
[0010]
在一实施方式中，所述卤代酯选自氯乙酸乙酯。
[0011]
在一实施方式中，所述药草醇与所述卤代酯的摩尔比为1:1-1:2。
[0012]
在一实施方式中，所述酯交换催化剂选自碳酸钠、碳酸钾、甲醇钠甲醇溶液、对甲苯磺酸、二正丁基氧化锡、钛酸异丙酯中的至少一种。
[0013]
在一实施方式中，将药草醇与结构式如式(1)所示的卤代酯在催化剂的作用下进行酯交换反应的步骤中，反应温度为80℃-180℃。
[0014]
在一实施方式中，将药草醇与结构式如式(1)所示的卤代酯在催化剂的作用下进行酯交换反应的步骤之后，减压精馏得到所述中间体。
[0015]
在一实施方式中，所述丙酸盐选自丙酸钠。
[0016]
在一实施方式中，所述中间体与所述丙酸盐的摩尔比为1:1-1:2。
[0017]
在一实施方式中，所述相转移催化剂选自苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、链状聚乙二醇、18-冠醚-6、吡啶中的至少一种。
[0018]
在一实施方式中，将所述中间体与丙酸盐在相转移催化剂的作用下进行反应的步骤中，反应温度为100℃-190℃。
[0019]
本发明罗曼麝香的制备方法中，以药草醇作为原料，通过酯交换反应和相转移催化反应生成罗曼麝香，原料与反应物来源广泛且价格低廉，同时，由于相转移催化反应不需要使中间体与丙酸盐溶于同一溶剂中，因此反应过程中不需要使用昂贵的无水溶剂或非质子溶剂，且相转移催化剂的来源广泛，价格便宜，进一步降低了生产成本，并且酯交换反应和相转移催化反应的催化剂催化效率高，反应速度快，反应的选择性好且转化率高，从而减少了副产物的生成，使得罗曼麝香的产率高，生产成本低。
具体实施方式
[0020]
为了便于理解本发明，下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0021]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0022]
本发明提供的罗曼麝香的制备方法，包括如下步骤：
[0023]
s1，将药草醇与结构式如式(1)所示的卤代酯在酯交换催化剂的作用下进行酯交换反应，得到结构式如式(2)所示的中间体，反应方程式如下：
[0024][0025]
其中，r为卤族元素，卤族元素选自氯、溴、碘等，进一步的，所述卤代酯优选为氯乙酸乙酯。
[0026]
本发明对药草醇的来源不作限制，可以直接采购市售的药草醇，也可以由阿弗曼酯在碱性条件下进行水解反应得到。
[0027]
在一实施方式中，所述酯交换催化剂选自碳酸钠、碳酸钾、甲醇钠甲醇溶液、对甲苯磺酸、二正丁基氧化锡、钛酸异丙酯中的至少一种，优选为碳酸钾。
[0028]
在酯交换反应进行过程中，除了生成中间体外还生成有乙醇，然而由于乙醇的沸点较低，因此在反应过程中会被直接蒸出反应体系之外，由于酯交换反应是一种可逆反应，因此乙醇被蒸出会使得反应向生成中间体的方向移动，从而增快反应速率，提高中间体的产率。
[0029]
为了更好的生成结构式如式(2)所示的中间体，在一实施方式中，所述药草醇与所述卤代酯的摩尔比为1:1-1:2，优选为1:1.2-1:1.5。
[0030]
在一实施方式中，所述酯交换催化剂与所述药草醇的摩尔比为1:1.2-1:1.5。
[0031]
为了更好的提升反应速率、减少副反应的发生以及更好的在反应过程中除去副产物，在一实施方式中，将药草醇与结构式如式(1)所示的卤代酯在催化剂的作用下进行酯交换反应的步骤中，反应温度为80℃-180℃，优选为110℃-150℃。
[0032]
由于反应过程中乙醇已经被蒸出，反应结束后仅残留少部分乙醇和未反应的卤代酯，且残留的乙醇和未反应的卤代酯与中间体相比沸点更低，因此，反应结束后可以通过减压精馏得到所述中间体。
[0033]
s2，将所述中间体与丙酸盐在相转移催化剂的作用下进行反应，得到罗曼麝香。
[0034]
其中，所述丙酸盐选自丙酸钠、丙酸钾、丙酸锂中的至少一种，优选为丙酸钠；所述相转移催化剂可以为翁盐类、聚醚类、杯芳烃催化剂，具体可选自苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、链状聚乙二醇、18-冠醚-6、吡啶中的至少一种，优选为四丁基硫酸氢铵。
[0035]
以丙酸钠为例，中间体与丙酸钠的反应式为：
[0036][0037]
步骤s2中，由于中间体与丙酸盐在相转移催化剂未加入时不发生反应，因此对中间体与丙酸盐的加入顺序不作限制，可以在反应容器中先加入中间体后加入丙酸盐，或者先加入丙酸盐后加入中间体，或者两者同时加入。
[0038]
为了更好的生成罗曼麝香，在一实施方式中，所述中间体与所述丙酸盐的摩尔比为1:1-1:2，优选为1:1.2-1:1.5。
[0039]
在一实施方式中，所述相转移催化剂与所述中间体的摩尔比为1:1.2-1:1.5。
[0040]
为了更好的提升反应速率、减少副反应的生成，在一实施方式中，将所述中间体与丙酸盐在相转移催化剂的作用下进行反应的步骤中，反应温度为100℃-190℃，优选为130℃-150℃。
[0041]
由于中间体与丙酸盐发生的是相转移催化反应，反应物之间不相溶，且生成的罗曼麝香与整个反应体系中的其他化学物质不相溶，因此反应结束后水洗就能除去整个反应体系中的其他化学物质，仅保留罗曼麝香，操作简便。同时，由于相转移催化反应不需要使中间体与丙酸盐溶于同一溶剂中，因此反应过程中不需要使用昂贵的无水溶剂或非质子溶剂，且丙酸盐以及相转移催化剂的来源广泛，价格便宜，进一步降低了罗曼麝香的生产成本。
[0042]
应予说明的是，将所述中间体与丙酸盐在相转移催化剂的作用下进行反应后得到的是罗曼麝香粗品，罗曼麝香粗品通过减压精馏等方式得到罗曼麝香。
[0043]
本发明罗曼麝香的制备方法中，以药草醇作为原料，通过酯交换反应和相转移催化反应生成罗曼麝香，原料与反应物易得且价格低廉，并且酯交换反应和相转移催化反应的催化剂成本低且催化效率高，反应速度快，反应的选择性好且转化率高，从而减少了副产物的生成，使得罗曼麝香的产率高，生产成本低。
[0044]
以下，将通过以下具体实施例对所述罗曼麝香的制备方法做进一步的说明。
[0045]
实施例1
[0046]
将312g药草醇、300g氯乙酸乙酯和4g碳酸钾投入到1000ml的三口烧瓶中，在130℃的温度下进行酯交换反应，反应过程中产生的乙醇被蒸出，为全出料状态。反应中取样进行气相色谱分析，当药草醇的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为95.65％，减压精馏除去乙醇和氯乙酸乙酯，之后再减压精馏得到421.63g含量为99.98％的中间体。
[0047]
将232g上述得到的中间体、200g甲苯、116g丙酸钠和5g四丁基硫酸氢铵投入到1000ml的三口烧瓶中，在150℃的温度下进行反应。反应中取样进行气相色谱分析，当中间体的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为93.24％，水洗除去丙酸钠和氯化钠，之后再减压精馏得到239.16g含量为98.39％的罗曼麝香。
[0048]
实施例2
[0049]
将312g药草醇、244g氯乙酸乙酯和4g碳酸钾投入到1000ml的三口烧瓶中，在80℃的温度下进行酯交换反应，反应过程中产生的乙醇被蒸出，为全出料状态。反应中取样进行气相色谱分析，当药草醇的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为76.18％，减压精馏除去乙醇和氯乙酸乙酯，之后再减压精馏得到335.88g含量为99.84％的中间体。
[0050]
将232g上述得到的中间体、200g甲苯、116g丙酸钠和5g四丁基硫酸氢铵投入到1000ml的三口烧瓶中，在100℃的温度下进行反应。反应中取样进行气相色谱分析，当中间体的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为83.15％，水洗除去丙酸钠和氯化钠，之后再减压精馏得到213.28g含量为98.18％的罗曼麝香。
[0051]
实施例3
[0052]
将312g药草醇、488g氯乙酸乙酯和4g碳酸钾投入到1000ml的三口烧瓶中，在130℃的温度下进行酯交换反应，反应过程中产生的乙醇被蒸出，为全出料状态。反应中取样进行气相色谱分析，当药草醇的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为88.14％，减压精馏除去乙醇和氯乙酸乙酯，之后再减压精馏得到385.60g含量为99.44％的中间体。
[0053]
将232g上述得到的中间体、200g甲苯、116g丙酸钠和5g四丁基硫酸氢铵投入到1000ml的三口烧瓶中，在170℃的温度下进行反应。反应中取样进行气相色谱分析，当中间体的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为83.98％，水洗除去丙酸钠和氯化钠，之后再减压精馏得到215.46g含量为98.51％的罗曼麝香。
[0054]
实施例4
[0055]
将312g药草醇、300g氯乙酸乙酯和4g碳酸钾投入到1000ml的三口烧瓶中，在130℃的温度下进行酯交换反应，反应过程中产生的乙醇被蒸出，为全出料状态。反应中取样进行气相色谱分析，当药草醇的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为95.12％，减压精馏除去乙醇和氯乙酸乙酯，之后再减压精馏得到419.29g含量为99.91％的中间体。
[0056]
将232g上述得到的中间体、200g甲苯、96g丙酸钠和5g四丁基硫酸氢铵投入到1000ml的三口烧瓶中，在190℃的温度下进行反应。反应中取样进行气相色谱分析，当中间体的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为76.28％，水洗除去丙酸钠和氯化钠，之后再减压精馏得到195.66g含量为98.18％的罗曼麝香。
[0057]
实施例5
[0058]
将312g药草醇、300g氯乙酸乙酯和4g碳酸钾投入到1000ml的三口烧瓶中，在130℃的温度下进行酯交换反应，反应过程中产生的乙醇被蒸出，为全出料状态。反应中取样进行
气相色谱分析，当药草醇的质量含量≤0.5％时，粗品含量为94.98％，停止反应，减压精馏除去乙醇和氯乙酸乙酯，之后再减压精馏得到412.67g含量为99.84％的中间体。
[0059]
将232g上述得到的中间体、200g甲苯、192g丙酸钠和5g四丁基硫酸氢铵投入到1000ml的三口烧瓶中，在170℃的温度下进行反应。反应中取样进行气相色谱分析，当中间体的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为85.22％，水洗除去丙酸钠和氯化钠，之后再减压精馏得到218.59g含量为98.42％的罗曼麝香。
[0060]
实施例6
[0061]
将312g药草醇、440g氯乙酸乙酯和4g碳酸钾投入到2000ml的三口烧瓶中，在130℃的温度下进行酯交换反应，反应过程中产生的乙醇被蒸出，为全出料状态。反应中取样进行气相色谱分析，当药草醇的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为89.52％，减压精馏除去乙醇和氯乙酸乙酯，之后再减压精馏得到394.60g含量为99.83％的中间体。
[0062]
将232g上述得到的中间体、200g甲苯、115.2g丙酸钠和5g四丁基硫酸氢铵投入到1000ml的三口烧瓶中，在150℃的温度下进行反应。反应中取样进行气相色谱分析，当中间体的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为94.05％，水洗除去丙酸钠和氯化钠，之后再减压精馏得到240.25g含量为98.17％的罗曼麝香。
[0063]
实施例7
[0064]
将312g药草醇、366g氯乙酸乙酯和4g碳酸钾投入到1000ml的三口烧瓶中，在110℃的温度下进行酯交换反应，反应过程中产生的乙醇被蒸出，为全出料状态。反应中取样进行气相色谱分析，当药草醇的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为93.09％，减压精馏除去乙醇和氯乙酸乙酯，之后再减压精馏得到403.55g含量为99.84％的中间体。
[0065]
将232g上述得到的中间体、200g甲苯、116g丙酸钠和5g四丁基硫酸氢铵投入到1000ml的三口烧瓶中，在150℃的温度下进行反应。反应中取样进行气相色谱分析，当中间体的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为94.79％，水洗除去丙酸钠和氯化钠，之后再减压精馏得到237.15g含量为98.22％的罗曼麝香。
[0066]
实施例8
[0067]
将312g药草醇、293g氯乙酸乙酯和4g碳酸钾投入到1000ml的三口烧瓶中，在150℃的温度下进行酯交换反应，反应过程中产生的乙醇被蒸出，为全出料状态。反应中取样进行气相色谱分析，当药草醇的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为95.13％，减压精馏除去乙醇和氯乙酸乙酯，之后再减压精馏得到414.02g含量为99.84％的中间体。
[0068]
将232g上述得到的中间体、200g甲苯、144g丙酸钠和5g四丁基硫酸氢铵投入到1000ml的三口烧瓶中，在150℃的温度下进行反应。反应中取样进行气相色谱分析，当中间体的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为92.63％，水洗除去丙酸钠和氯化钠，之后再减压精馏得到243.18g含量为98.55％的罗曼麝香。
[0069]
实施例9
[0070]
将312g药草醇、400g溴乙酸乙酯和4g碳酸钠投入到1000ml的三口烧瓶中，在120℃的温度下进行酯交换反应，反应过程中产生的乙醇被蒸出，为全出料状态。反应中取样进行气相色谱分析，当药草醇的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为93.99％，减压精馏除去乙醇和氟乙酸乙酯，之后再减压精馏得到406.78g含量为99.87％的中间体。
[0071]
将232g上述得到的中间体、200g甲苯、135g丙酸钾和5g的18-冠醚-6投入到1000ml
的三口烧瓶中，在140℃的温度下进行反应。反应中取样进行气相色谱分析，当中间体的质量含量≤0.5％时，停止反应，粗品含量为92.83％，水洗除去丙酸钾和氯化钾，之后再减压精馏得到229.61g含量为98.11％的罗曼麝香。
[0072]
对比例1
[0073]
将3g药草醇、2.9g的2-(丙酰氧基)乙酸与1.52g的吡啶溶解于70ml的二乙醚中。接着搅拌上述反应混合物30min后再加入2.9g的2-(丙酰氧基)乙酸。反应1h后加入5ml的含水氯化氢使反应停止，之后用乙醚萃取反应混合物，经过对萃取物的闪蒸色谱分离以及对溶液浓缩后，在温度120℃，压力9
×
102pa的条件下蒸馏上述浓缩后的反应产物，得到4.12g含量为79.5％的罗曼麝香。
[0074]
测试例
[0075]
采用实施例1及对比例1的制备方法，分别制备1kg的罗曼麝香，计算其生产成本，实施例1的生产成本如表1所示，对比例1的生产成本如表2所示。
[0076]
表1
[0077][0078][0079]
表2
[0080]
名称单耗(kg/kg)单价(元/kg)成本(元/kg)药草醇0.91100.0091.002-(丙酰氧基)乙酸1.775088.50吡啶0.462611.96二乙醚2.131021.30氯化氢1.520.391.26乙醚2.131021.3总计//235.32
[0081]
由表1和表2可知，实施例1的制备方法生产1kg罗曼麝香的生产成本为90.01元，对比例1的制备方法生产1kg罗曼麝香的生产成本为235.32元。
[0082]
对比例2
[0083]
将300g药草醇、321g氯乙酸和42g的4-二甲氨基吡啶投入到4500ml的二氯甲烷溶液中，在0℃的温度下，于氮气环境中，将25.8g的n,n-二环己基碳二亚胺加至上述溶液中，在25℃下搅拌1h进行反应，反应结束后将沉淀真空过滤，过滤后的滤液减压浓缩，浓缩得到的残余物通过硅胶纯化，纯化过程中流动相为戊烷与乙醚的混合液，戊烷与乙醚的体积比为19:1，得到420g含量为83％的中间体。
[0084]
将200g上述得到的中间体、64g丙酸、12g碳酸钾和135g溴化钠置于1600ml的乙醚和400ml二噁烷的混合物中回流24h进行反应，反应结束后用乙醚萃取，之后用水和氯化钠溶液洗涤，洗涤后用硫酸镁干燥并减压蒸发溶剂，进行硅胶纯化，纯化过程中流动相为戊烷与乙醚的混合液，戊烷与乙醚的体积比为9:1，得到74g含量为64％的罗曼麝香。
[0085]
采用对比例2的制备方法制备1kg的罗曼麝香，用上述测试例的生产成本计算方法计算其生产成本，结果如表3所示，为498元。
[0086]
表3
[0087]
名称单耗(kg/kg)单价(元/kg)成本(元/kg)药草醇3.08100.00308.00氯乙酸3.334.0013.324-二甲氨基吡啶0.44130.0057.20二氯甲烷0.462.501.15n,n-二环己基碳二亚胺0.27110.0029.70乙醚0.3510.003.50丙酸1.393.504.87碳酸钾0.2610.002.60溴化钠2.9426.0076.44二噁烷0.0913.001.17氯化钠0.011.900.02硫酸镁0.013.000.03总计//498.00
[0088]
由实施例1、7、8和其他实施例可知，当药草醇与结构式如式(1)所示的卤代酯的摩尔比为1:1.2-1:1.5时，得到的中间体的含量更高；由实施例1、6、7、8和其他实施例可知，当中间体与丙酸盐的摩尔比为1:1.2-1:1.5时，得到的罗曼麝香的含量更高；由实施例1-9与对比例1和2可知，本发明制备方法得到的罗曼麝香的含量更高；由测试例中实施例1与对比例1以及对比例2的生产成本比较可知，本发明制备方法得到的罗曼麝香的成本低。
[0089]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0090]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种罗曼麝香的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将药草醇与结构式如式(1)所示的卤代酯在酯交换催化剂的作用下进行酯交换反应，得到结构式如式(2)所示的中间体；将所述中间体与丙酸盐在相转移催化剂的作用下进行反应，得到罗曼麝香；其中，r为卤族元素。2.根据权利要求1所述的罗曼麝香的制备方法，其特征在于，所述卤代酯选自氯乙酸乙酯。3.根据权利要求1所述的罗曼麝香的制备方法，其特征在于，所述药草醇与所述卤代酯的摩尔比为1:1-1:2。4.根据权利要求1所述的罗曼麝香的制备方法，其特征在于，所述酯交换催化剂选自碳酸钠、碳酸钾、甲醇钠甲醇溶液、对甲苯磺酸、二正丁基氧化锡、钛酸异丙酯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的罗曼麝香的制备方法，其特征在于，将药草醇与结构式如式(1)所示的卤代酯在催化剂的作用下进行酯交换反应的步骤中，反应温度为80℃-180℃。6.根据权利要求1所述的罗曼麝香的制备方法，其特征在于，将药草醇与结构式如式(1)所示的卤代酯在催化剂的作用下进行酯交换反应的步骤之后，减压精馏得到所述中间体。7.根据权利要求1所述的罗曼麝香的制备方法，其特征在于，所述丙酸盐选自丙酸钠。8.根据权利要求1所述的罗曼麝香的制备方法，其特征在于，所述中间体与所述丙酸盐的摩尔比为1:1-1:2。9.根据权利要求1所述的罗曼麝香的制备方法，其特征在于，所述相转移催化剂选自苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、链状聚乙二醇、18-冠醚-6、吡啶中的至少一种。10.根据权利要求1所述的罗曼麝香的制备方法，其特征在于，将所述中间体与丙酸盐在相转移催化剂的作用下进行反应的步骤中，反应温度为100℃-190℃。

技术总结
本发明涉及一种罗曼麝香的制备方法，包括：将药草醇与结构式如式(1)所示的卤代酯在酯交换催化剂的作用下进行酯交换反应，得到结构式如式(2)所示的中间体，其中，R为卤族元素；将所述中间体与丙酸盐在相转移催化剂的作用下进行反应，得到罗曼麝香。本发明罗曼麝香的制备方法原料易得，生产成本低，且罗曼麝香的产率高。的产率高。


技术研发人员：应登宇 李金乾 汤炼 代坤 唐尚明 马盼盼 谢湘柏 韦荣龙 赵成业 陈丰
受保护的技术使用者：江苏馨瑞香料有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/8/16