本发明涉及一种生产兔耳草醛的方法，具体方法为：将甲基丙烯醛二丙酸与异丙苯的混合后，低温下边搅拌边缓慢滴加四氯化钛与三氟甲磺酸的混合液进行反应，反应完成后，往反应液中缓慢倒入稀盐酸溶液进行水解，水解完成后取有机层加入氢氧化钠和甲醇进行脱酯反应，反应结束后水洗分出有机层，该粗产品经精馏后得到纯度较高的兔耳草醛。本发明通过创新的四氯化钛和催化量的三氟甲磺酸的双酸催化方式，并限定了具体的滴加顺序、反应时间、温度等，减少了副反应的发生，提高了兔耳草醛的纯度，而且本发明的异丙苯便宜易得，既当溶剂又当反应剂，无需添加其他溶剂，在成本结算和三废控制方面都有很大的优点。
1.一种生产兔耳草醛的方法，其特征在于所述方法为：将甲基丙烯醛二丙酸与异丙苯混合后，低温下边搅拌边缓慢滴加四氯化钛与三氟甲磺酸的混合液进行反应，加料完毕后在-30℃～30℃下保温1～20分钟，反应完成后，往反应液中缓慢倒入稀盐酸溶液进行水解，水解完成后取有机层加入氢氧化钠和甲醇进行脱酯反应，反应结束后水洗分出有机层得粗产品，该粗产品经精馏得到兔耳草醛，所述的甲基丙烯醛二丙酸、异丙苯、四氯化钛、三氟甲磺酸的物质的量比为1:1～20:0.1～1:0.002～0.5。
2.如权利要求1所述的一种生产兔耳草醛的方法，其特征在于所述的甲基丙烯醛二丙酸、异丙苯、四氯化钛、三氟甲磺酸的物质的量比为1:2～5: 0.1～0.5:0.002～0.03。
3.如权利要求1所述的一种生产兔耳草醛的方法，其特征在于加料完毕后在-10℃～10℃下保温，保温时间为10～15分钟。
4.如权利要求1所述的一种生产兔耳草醛的方法，其特征在于将四氯化钛和三氟甲磺酸的混合液在10分钟内滴加到已装有异丙苯与甲基丙烯醛二丙酸的三口烧瓶中，反应温度为-30℃～30℃，反应时间为0.5～10小时。
5.如权利要求4所述的一种生产兔耳草醛的方法，其特征在于将四氯化钛和三氟甲磺酸的混合液在10分钟内滴加到已装有异丙苯与甲基丙烯醛二丙酸的三口烧瓶中，反应温度为-10℃～10℃，优选反应时间为1～3小时。
6.如权利要求1所述的一种生产兔耳草醛的方法，其特征在于稀盐酸溶液的浓度为1M，稀盐酸的用量为反应液总体积的1～4倍。
7.如权利要求1所述的一种生产兔耳草醛的方法，其特征在于稀盐酸溶液用量为反应液总体积的1～2倍。
8.如权利要求1所述的一种生产兔耳草醛的方法，其特征在于水解时间为0.5～5小时，水解温度为10℃～60℃。
9.如权利要求1所述的一种生产兔耳草醛的方法，其特征在于水解时间为1～3小时，水解温度为10℃～30℃。
10.如权利要求1所述的一种生产兔耳草醛的方法，其特征在于，水解完成后，将反应液水洗两遍，得到浅蓝色的有机层，往有机层中加入甲醇和50%NaOH水溶液进行脱酯反应，所用的甲基丙烯醛二丙酸、甲醇和 NaOH的物质的量比为1:1～10:0.1～5。
11.如权利要求1所述的一种生产兔耳草醛的方法，其特征在于所用的甲基丙烯醛二丙酸、甲醇和 NaOH的物质的量比为1:2～5:1～2。
12.如权利要求1所述的一种生产兔耳草醛的方法，其特征在于脱酯反应的反应时间为
13.如权利要求1所述的一种生产兔耳草醛的方法，其特征在于脱酯反应的反应时间为
14.如权利要求1所述的一种生产兔耳草醛的方法，其特征在于，脱酯反应结束后，水洗两遍得到有机层，通过减压蒸馏得到无色透明略带淡黄色的液体产品兔耳草醛。
一种生产兔耳草醛的方法
技术领域
[0001] 本发明属于化工原料及香料香精生产技术领域，具体涉及一种生产兔耳草醛的方法。
背景技术
[0002] 兔耳草醛是我国GB2760-96《食品添加剂使用卫生标准》中规定允许被使用的食品香料，可用于配制柑橘类及瓜类的食用香精，具有很强烈的瓜类和花香气，有与罗马甜瓜相似的香味。兔耳草醛的其它中文名称为：对异丙基-α-甲基苯丙醛、仙客来醛、对异丙基-α-甲基氢化肉桂醛、3-枯基异丁醚。兔耳草醛的香气稳定而持久，并且对碱稳定，能代替羟基香草醛与多种香精配伍，因此被广泛地用于食品、化妆品和各种洗涤剂中，尤其被广泛地用于各种香精配方，但凡清甜花香香精均可适量使用，以增强青鲜花香头香以及和润持久之感。
[0003] 兔耳草醛的合成方法有多种，目前实验室和工业上生产兔耳草醛的大致有以下四种方法：①布柴特法：专利US 2242322介绍，由甲基丙二酸二乙酯与对异丙基氯化苄进行缩合，得到相应的酸，再由酸转化成最终的兔耳草醛，操作步骤较复杂，总收率为72%；②诺耳-魏斯波法：专利US 1844013介绍，将异丙苯与甲醛、浓盐酸和氯化氢先进性氯甲基化反应，制成对异丙基苄氯，然后再与乌洛托品进行Sommelet反应制成对异丙基苯甲醛（即枯铭醛），然后再与丙醛缩合反应、再进行选择性加氢得到兔耳草醛。这是目前最经典的方法，该方法制备的兔耳草醛中常含有一些杂质，如未被还原的不饱和醛和少许的饱和醇等；③三氟乙酸乙酸酐催化法：专利EP0043526提供了一种新的制备方法，即在三氟乙酸乙酸酐的作用下，苯衍生物与α-烯醛或链烯基-2-亚甲基二酰化化合物反应制备二氢肉桂醛衍生物兔耳草醛。该方法制备兔耳草醛收率可达60%，但是产品中有较多未知杂质，且生产过程中使用大量对环境不友好的三氟乙酸；④四氯化钛-三氟化硼乙醚催化法：1962年，Igor Scriabine等人发表了专利US3023247，他们将异丙苯在四氯化钛-三氟化硼乙醚催化下与甲基丙烯醛反应，一步制备兔耳草醛。该方法步骤比较简单，但是收率低于10%，同时采用大量的TiCl4和BF3-Et2O作为反应催化剂，水解后废水量大，对环境不友好；⑤四氯化锡催化法：高慧等人在专利CN101289374中详细介绍了用四氯化锡催化合成兔耳草醛的工艺。该工艺采用甲基丙烯醛乙酐缩合物与异丙苯在四氯化锡下一步合成中间体，该中间体再在甲醇和无水碳酸钾下水解得到兔耳草醛，该方法收率可达到59%。
[0004] 总结来讲，目前实验室和工业上制备兔耳草醛的方法中，都或多或少有生产步骤较长，产物纯度不高，废料产生较多的问题。最后两种方法采用便宜的异丙基苯作为原料及反应溶剂，反应步骤较少，但是目前收率还不高，且无法避免取代邻位副产物的产生，是目前很多研究者们关心的改进方向。我们通过实验研究发现，改变专利CN101289374的反应底物和催化剂种类及配比，可以进一步提高兔耳草醛的产率、纯度，同时最大程度地降低三废污染和原料成本。
发明内容
[0005] 针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种工艺简单、生产成本低、收率较高、选择性较好且适合工业化大规模生产的生产兔耳草醛的方法。
[0006] 本发明所述的一种生产兔耳草醛的方法，具体技术方案如下：
[0007] 将甲基丙烯醛二丙酸与异丙苯混合后，低温下边搅拌边缓慢滴加四氯化钛与三氟甲磺酸的混合液进行反应，反应完成后，往反应液中缓慢倒入稀盐酸溶液进行水解，水解完成后取有机层加入氢氧化钠和甲醇进行脱酯反应，反应结束后水洗分出有机层得粗产品，该粗产品经精馏后得到纯度较高的精品兔耳草醛。
[0008] 进一步，所用的原料物质的量配比甲基丙烯醛二丙酸:异丙苯:四氯化钛:三氟甲磺酸=1:1～20: 0.1～1:0.002～0.5，优选物质的量配比为甲基丙烯醛二丙酸:异丙苯:四氯化钛:三氟甲磺酸=1:2～5: 0.1～0.5:0.002～0.03。
[0009] 进一步，将异丙苯与甲基丙烯醛二丙酸置于三口烧瓶中，加料完毕后在-30℃～30℃下保温搅拌1～20分钟，优选保温温度为-10℃～10℃，优选保温时间为10～15分钟。
[0010] 进一步，保温时间到后，将四氯化钛和三氟甲磺酸的混合液在10分钟内滴加到已装有异丙苯与甲基丙烯醛二丙酸的三口烧瓶中，反应温度保持在-30℃～30℃，反应时间为0.5～10小时，优选反应温度为-10℃～10℃，优选反应时间为1～3小时。
[0011] 进一步，反应时间到后，将1M的稀盐酸滴加入反应液进行水解，1M的稀盐酸的用量为反应液体积的1～4倍，优选体积为反应液总体积的1～2倍。
[0012] 进一步，用1M的稀盐酸滴加入反应液进行水解，水解时间为0.5～5小时，优选水解时间为1～3小时，水解温度为10℃～60℃，优选水解温度为10℃～30℃。
[0013] 进一步，水解完成后，水洗两遍得到浅蓝色的有机层，往有机层中加入甲醇和50%NaOH水溶液进行脱酯反应，所用的原料物质的量配比为甲基丙烯醛二丙酸:甲醇: NaOH=1:1～10: 0.1～5, 优选物质的量配比为甲基丙烯醛二丙酸:甲醇: NaOH=1:2～5: 1～2。
[0014] 进一步，用甲醇和50%NaOH水溶液进行脱酯反应时，反应时间为0.5～5小时，优选水解时间为1～3小时，反应温度为10℃～60℃，优选反应温度为10℃～30℃。
[0015] 进一步，脱酯反应结束后，水洗两遍得到有机层，通过减压蒸馏得到无色透明略带淡黄色的液体产品兔耳草醛，其总产率高达89.6%，精品中兔耳草醛纯度达到93.5%，其余杂质主要是邻位取代的兔耳草醛类似物。
[0016] 下式为本发明的化学方程式：
[0017]
[0018] 通过采用上述技术，本发明通过创新的四氯化钛和催化量的三氟甲磺酸的双酸催化方式，将四氯化钛与三氟甲磺酸的混合液滴加到异丙苯与甲基丙烯醛二丙酸的混合液中进行反应，并限定了具体的滴加顺序、反应时间、温度等，减少了副反应的发生，提高了兔耳草醛的纯度，反应结束后通过水解得到中间体，中间体直接碱性水解得到粗产品兔耳草醛，粗产品经过减压精馏得到产品兔耳草醛；而且本发明的异丙苯便宜易得，既当溶剂又当反应剂，无需添加其他溶剂，在成本结算和三废控制方面都有很大的优点，本发明的总产率为89.6%以上，精品中兔耳草醛纯度达到93.5%以上，其余杂质主要是邻位取代的兔耳草醛类似物，该邻位取代产物对产品的品质影响不大。
具体实施方式
[0019] 以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此。
[0020] 实施例一
[0021] 将9.62g(80mmol)异丙苯与4.00g(20mmol)甲基丙烯醛二丙酸加入50mL三口烧瓶中，0℃下搅拌十分钟，保持0℃温度边搅拌边滴加1.89g(10mmol)TiCl4与0.09g(0.06mmol)HOTf（三氟甲磺酸的缩写）的混合液，五分钟内滴完，反应5小时，反应结束后缓慢滴加20ml的稀盐酸（1M），保持20℃水解1小时，水解完成后倒出反应液，用30ml水水洗两遍，取上层有机层，加入1.60g(50mmol)甲醇、3.20g(80mmol)NaOH水溶液(50%)，30℃下脱酯反应3小时，反应完成后用50ml水水洗两遍，取上层有机层，减压精馏(10 Torr)获得无色透明略带浅黄色液体产品兔耳草醛，收率为89.6%，GC分析测得兔耳草醛纯度为93.5%，副产物邻位取代的兔耳草醛类似物（以下简称邻位副产物）纯度为6.5%。
[0022] 产物谱图数据：1H NMR (CDCl3, 400Hz) δ: 9.67 (1H, s, CHO), 7.13 (2H, d, J=8.0 Hz, ArH), 7.06 (2H, d, J=8.0 Hz, ArH), 3.06-3.01 (1H, dd, J1=8.0 Hz, J2=16.0 Hz, CH2a), 2.91-2.81 (H, m, CH), 2.65-2.53 (2H, m, CH2b, CH), 1.23 (6H, d, J=4.0 Hz, CH3), 1.07 (3H, d, J=8.0 Hz, CH3). 13C NMR (CDCl3, 100Hz) δ:
204.0, 129.1, 128.8, 128.5, 45.1, 36.4, 30.3, 22.5, 13.3. MS (EI): m/z = 190 [M]。
[0023] 实施例二
[0024] 同实施例一，将异丙苯投料量减少至4.81g(40mmol)，最终收率为76.3%，主要产物兔耳草醛与邻位副产物的比例为90.1:9.9。
[0025] 实施例三
[0026] 同实施例一，将TiCl4投料量减少至1.13g(6mmol)，HOTf投料量减少至0.06g(0.04mmol)，最终收率为39.6%，主要产物兔耳草醛与邻位副产物的比例为90.7:9.3。
[0027] 实施例四
[0028] 同实施例一，滴加TiCl4与HOTf时，反应温度保持在10℃，反应时间为3小时，最终收率为86.9%，主要产物兔耳草醛与邻位副产物的比例为87.2:12.8。
[0029] 实施例五
[0030] 同实施例一，滴加TiCl4与HOTf时，反应温度保持在-10℃，反应时间为6小时，最终收率为85.4%，主要产物兔耳草醛与邻位副产物的比例为92.7:7.3。
[0031] 实施例六
[0032] 同实施例五，将甲醇投料量加大至3.2g(100mmol)，NaOH水溶液（50%）中NaOH用量加大至5.0gNaOH(125mmol)，最终收率为88.2%，主要产物兔耳草醛与邻位副产物的比例为92.2:7.8。
