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乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯是一種化學(xué)物質(zhì),化學(xué)式是C12H22O2.
乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯的應(yīng)用
發(fā)布日期:2019/2/18 14:28:52
背景及概述
乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯,又稱(chēng)鄰位鳶尾酯,化學(xué)名稱(chēng)為乙酸2-(1,1-二甲基乙基)環(huán)己酯,英文名稱(chēng):o-Tert-butyl cyclohexyl acetate。在自然界中未發(fā)現(xiàn)乙酸鄰叔丁基環(huán) 己酯的存在。外觀為無(wú)色至淡黃色透明油狀液體或固體結(jié)晶,熔點(diǎn)約為35℃,具有新鮮的香檸檬和白檸檬似的柑橘型果香香氣,并有松柏樣的木香香調(diào),能用于多種類(lèi)型的香精中,特別是在香皂和洗衣粉香精中。乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯的相對(duì)密度(25℃):0.9390~0.9460,折光指數(shù)(20℃):1.4490~1.4550,沸點(diǎn)221℃(94~95℃/ 1.0kPa),溶于乙醇、乙二醇等有機(jī)溶劑中,不溶于水。
乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯為順式和反式異構(gòu)體的混合物,順式異構(gòu)體的香氣比反式異構(gòu)體更為強(qiáng)烈,高順式的乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯 的順式異構(gòu)體占比達(dá)到90%以上,可普遍應(yīng)用于各種香精配方中,特別是在花香和木香香型的香精中用途較佳。它的制備方法是用環(huán)己酮先和乙醇鈉,以產(chǎn)生穩(wěn)定的烯醇負(fù)離子,然后在堿催化下和叔丁基氯反應(yīng)得到鄰叔丁基取代物;鄰叔丁 基取代物水解除去保護(hù)基得到鄰叔丁基環(huán)己酮,隨后的選擇很多樣,比如在p-TsOH催化下, 在氯仿中鄰叔丁基環(huán)己酮和醋醋酐反應(yīng)可以得到乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯。此工藝路線選擇性很差,收率很低,沒(méi)有進(jìn)行工業(yè)化條件,且得到的產(chǎn)品乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯中的雜質(zhì)很多對(duì)香氣影響很大,得不到產(chǎn)品質(zhì)量要求。
應(yīng)用
乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯具有濃郁的花香、木香、蘋(píng)果香以及類(lèi)似的茉莉香氣和鳶尾樣的香氣,性質(zhì)非常穩(wěn)定,不易變色,是一種常用的合成香料,在整個(gè)現(xiàn)代香水中十分有用,可為花香香精、木香香精注入溫暖的特征。普遍應(yīng)用于香水香精、化妝品香精以及皂用香精等日化香精配方中,在大多數(shù)香精產(chǎn)品中能夠穩(wěn)定使用,幾乎能用在所有的日用香精產(chǎn)品中,甚至在漂白劑中也能發(fā)揮作用,可與鳶尾酯、乙酸芳樟酯、乙酸松油酯、乙酸紫羅蘭酯的香氣很好融合,包括香水、面霜、止汗藥、除臭劑、香波、香皂、洗衣粉、洗碟劑、液體漂白劑、織物柔順劑、除臭噴霧劑、去污粉等,尤其是對(duì)于洗衣粉、香皂、古龍水、洗發(fā)液、護(hù)膚霜和面霜中尤為有用,用量在10%左右,可根據(jù)不同的用途決定使用的劑量,最大劑量可達(dá)到30%,IFRA沒(méi)有限制規(guī)定。乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯是重要的應(yīng)用較為普遍的合成香料之一,近年來(lái)的需求量逐漸擴(kuò)大。
制備?
方法1:一種乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯的制備方法,包括鄰叔丁基環(huán)己醇與過(guò)量醋酐進(jìn)行酰化反應(yīng),反應(yīng)溫度為90~130℃。反應(yīng)方程式如下:
該反應(yīng)原料采用醋酐和鄰叔丁基環(huán)己醇,不需要催化劑即可進(jìn)行酰化反應(yīng),原料易得,反應(yīng)選擇性高。鄰叔丁基環(huán)己醇可以采用市售產(chǎn)品,其中順式鄰叔丁基環(huán)己醇和反式鄰叔 丁基環(huán)己醇的總含量≥99wt.%;醋酐采用市售的工業(yè)級(jí)醋酐即可,為了降低成本優(yōu)選使用過(guò)量的醋酐反應(yīng)?;谏鲜觯鲟徥宥』h(huán)己醇與醋酐的物質(zhì)的量比為1:1.5~5。醋酐過(guò)量過(guò)多,增加能耗,也會(huì)提高生產(chǎn)成本。基于上述,所述?;磻?yīng)是醋酐滴加到鄰叔丁基環(huán)己醇中。該?;磻?yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)劇烈,開(kāi)始反應(yīng)時(shí)醋酐過(guò)量容易有副產(chǎn)物生成,為了保證反應(yīng)溫度,醋酐可以是斷續(xù)或者連續(xù)滴加到鄰叔丁基環(huán)己醇中。
方法2:一種香料乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯的合成方法,它反應(yīng)條件溫和、操作安全方便,反應(yīng)產(chǎn)率高,產(chǎn)品香氣更細(xì)膩和強(qiáng)烈;采用工業(yè)上價(jià)廉易得的苯酚和異丁烯為起始原料,擴(kuò)大了原料來(lái)源,節(jié)約了原料成本,提高了合成反應(yīng)總得率,適合在工業(yè)上采用,有較好的經(jīng)濟(jì)效益。它的合成方法分為三步:
1)鄰叔丁基苯酚的合成:在裝有溫度計(jì)、電動(dòng)攪拌器、氣體導(dǎo)管、干燥管的三口燒瓶中,加入苯酚113g,濃H2SO4 ?2.3g,無(wú)水AlCl3 9g,升溫至50℃,在強(qiáng)烈攪拌下,通入異丁烯氣體,待反應(yīng)物增重至62g左右時(shí),停止通入異丁烯,再升溫至80℃攪拌反應(yīng)2 hr,用230ml×2次熱水洗滌反應(yīng)物,再用水噴射泵減壓蒸去水分,繼而采用真空蒸餾法將粗產(chǎn)物蒸出,所得粗產(chǎn)物用240ml石油醚重結(jié)晶,冷凍、過(guò)濾、干燥,得鄰叔丁基苯酚128g;
2)鄰叔丁基環(huán)己醇的合成:將裝有溫度計(jì)、電動(dòng)攪拌器、滴液漏斗和氣體導(dǎo)管的三口燒瓶置水浴上,加入Ni?Al?Gr合金粉76g、蒸餾水155ml,在攪拌下,慢慢滴加30 % NaOH溶液,控制反應(yīng)溫度50℃,約在2hr左右滴加完畢,繼續(xù)在該溫度下攪拌反應(yīng)1hr,靜置,待生成的催化劑全部沉降,傾去上層清液;先后用30 % NaOH溶液和蒸餾水分?jǐn)?shù)次洗至pH≈8,得活性Raney Ni催化劑,用水浸沒(méi)儲(chǔ)存;將上述鄰叔丁基苯酚100g,溶于110ml無(wú)水乙醇中,與活性Raney Ni催化劑20g共置于500ml高壓釜中,在溫度145 ?150℃、壓力55 ?60 kg/cm2條件下進(jìn)行加氫反應(yīng)3.5 hr,待反應(yīng)物冷至接近室溫,取出,過(guò)濾、回收乙醇、減壓蒸餾,得到鄰叔丁基環(huán)己醇101.5g;
3)乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯的合成:將鄰叔丁基環(huán)己醇300 g、充分干燥的無(wú)水醋酸鈉19g、醋酸酐210g置燒瓶中,在電熱套加熱下于145?150℃回流5 hr,反應(yīng)物冷卻后,先后用水、2% NaOH溶液、飽和食鹽水洗滌,真空分餾,得乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯376g。
方法3:乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯香料的合成方法,包括以下步驟:
a)先將石油醚加入到三口玻璃燒瓶中,再向玻璃燒瓶中加入苯酚,攪拌并降低溫度至 10~-15℃,緩慢向玻璃燒瓶中加入二氧化鈦負(fù)載磷鎢酸催化劑,投料結(jié)束后,繼續(xù)攪拌0.5 小時(shí);
b)在10~-15℃,向玻璃燒瓶中滴加叔丁醇,滴加時(shí)間控制在2小時(shí),滴加結(jié)束后,將玻璃燒瓶升至100~110℃,繼續(xù)攪拌2~4小時(shí),當(dāng)苯酚含量≤0.5%時(shí),降溫,結(jié)束反應(yīng);
c)將玻璃燒瓶產(chǎn)生的鄰叔丁基苯酚和對(duì)叔丁基苯酚的混合反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到至分液漏斗中,靜置分層0.5小時(shí),將油層放入到燒杯中;水層中,加入石油醚,攪拌0.5小時(shí),靜置分層, 油層合并放入到燒杯中;燒杯中的油層加入5%氫氧化鈉溶液,攪拌,對(duì)收集的油層進(jìn)行堿洗,攪拌0.5小時(shí)后,靜置分層0.5小時(shí),油層再加入清水進(jìn)行水洗,攪拌0.5小時(shí)后,靜置分 層0.5小時(shí),油層轉(zhuǎn)移到加氫反應(yīng)釜中;
d)向加氫反應(yīng)釜內(nèi)投入鈀含量以質(zhì)量計(jì)為5%的鈀碳催化劑,密閉加氫反應(yīng)釜,用氮?dú)膺M(jìn)行置換4~6次,然后充入氮?dú)庵翂毫?.0Mpa,然后充入氫氣,調(diào)節(jié)加氫反應(yīng)釜壓力至 2.0Mpa,升溫至80~150℃,反應(yīng)時(shí)間5~10小時(shí),當(dāng)對(duì)叔丁基苯酚含量≤0.5%時(shí),結(jié)束反應(yīng);
e)將產(chǎn)生的鄰叔丁基環(huán)己醇和對(duì)叔丁基環(huán)己醇混合反應(yīng)液進(jìn)行過(guò)濾,液相濾液轉(zhuǎn)移到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中;
f)開(kāi)啟e)步旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行升溫,常壓下,釜溫60~90℃下,回收石油醚,再開(kāi)啟真空泵,釜溫95~100℃下,1000~1333Pa壓力條件下收集鄰叔丁基環(huán)己醇,收集的鄰叔丁基環(huán)己醇轉(zhuǎn)移到四口燒瓶中;
g)向四口燒瓶中加入醋酸酐和對(duì)甲苯磺酸,攪拌并加熱,控制反應(yīng)溫度100~120℃,反應(yīng)時(shí)間3~5小時(shí),反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中,常壓下回收醋酸,釜底液轉(zhuǎn)移到燒杯中;
h)燒杯中加入5%氫氧化鈉溶液,攪拌,對(duì)收集的油層進(jìn)行堿洗,攪拌0.5小時(shí)后,靜置分層0.5小時(shí),油層再加入清水進(jìn)行水洗,攪拌0.5小時(shí)后,靜置分層0.5小時(shí),油層轉(zhuǎn)移到旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)儀中,開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行升溫,開(kāi)啟真空泵,收集乙酸鄰叔丁基環(huán)己酯;
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