CN106543135A - 一种洋茉莉腈及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种洋茉莉腈及其合成方法，该合成方法包括如下步骤：（1）反应：将洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂按摩尔比1：（1‑5）：（2‑8）依次加入容器中，加热搅拌，回流反应2‑7h，得到反应液；（2）后处理：将反应液进行后处理，得到洋茉莉腈。本发明的合成方法反应条件温和，操作简便，不产生中间产物和副产物，并通过严格控制原料摩尔比和回流反应时间，提高了洋茉莉腈的产率和纯度，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种洋茉莉腈及其合成方法。
背景技术
洋茉莉腈又称3，4-(亚甲二氧基)苄腈，是近十多年来国外新开发的烟用甜味剂，与传统的甜味剂相比，洋茉莉腈对卷烟的烟味能起到一种增补、改善的作用。通常洋茉莉腈是由洋茉莉醛合成，而从醛类合成腈类，常用的方法为两步法：即醛与盐酸羟胺反应生成肟，后者经磷酸、酸酐等脱水剂进行脱水处理，生成腈化物。目前传统的合成方法需要将中间体--肟分离出来，增加了工艺操作上的复杂度，同时也因不可避免的损失造成产率低下、纯度低。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种洋茉莉腈的合成方法，该合成方法反应条件温和，操作简便，不产生中间产物和副产物，且提高了洋茉莉腈的产率和纯度，解决了现有合成方法中工艺繁杂、产率低和纯度低的问题。
本发明的另一目的在于提供一种洋茉莉腈，该洋茉莉腈的纯度高、产率高。
本发明的目的通过下述技术方案实现，一种洋茉莉腈的合成方法，包括如下步骤：
（1）反应：将洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂按摩尔比1：（1-5）：（2-8）依次加入容器中，加热搅拌，回流反应2-7h，得到反应液；
（2）后处理：将反应液进行后处理，得到洋茉莉腈。
本发明的洋茉莉腈合成反应的反应式如下：
优选的，所述步骤（1）中，洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂的摩尔比为1：3：5。本发明通过采用洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂作为合成原料，并严格控制三者的摩尔比，使合成反应中不产生中间产物，工艺操作简便，并提高了洋茉莉腈合成工艺的产率。
优选的，所述步骤（1）中，溶剂为甲酸或醋酸。本发明通过采用甲酸或醋酸作为合成反应的溶剂，能提高洋茉莉腈合成原料的溶解度，不生成中间产物，并通过蒸馏容易除去溶剂，对后续操作不产生影响。
优选的，所述步骤（1）中，容器为带有回流冷凝管、搅拌器和温度计的圆底三口烧瓶。本发明通过采用上述容器，能同时进行溶剂回流、原料搅拌和控制反应温度的操作，操作简便，降低了溶剂在反应过程中因加热挥发而造成的损失，提高了反应效率和合成产率。
优选的，所述步骤（2）后处理具体为：将反应液蒸馏出溶剂，并将浓缩液倒入冰水中，析出固体，然后中和至中性，过滤，洗涤烘干，将烘干后的产物重结晶，干燥，得到洋茉莉腈。本发明通过采用上述后处理，操作简便，反应条件温和，不产生中间产物，并提高了洋茉莉腈的产率和纯度。
优选的，所述中和采用质量分数为10-30%的NaOH溶液。本发明通过采用NaOH作为中和溶剂，能更有效地中和冰析后的固体，并通过严格控制NaOH的质量分数，能更好地控制中和溶剂的添加量，减少出现中和程度不足或者中和过度的可能。
优选的，所述过滤采用抽滤。本发明通过采用抽滤作为过滤的方式，能提高过滤的效率和效果。
优选的，所述洗涤采用去离子水洗涤3-6次。本发明通过采用去离子水对抽滤后得到的滤饼进行洗涤，不产生副产物，且在烘干处理中容易蒸发；同时通过控制洗涤次数为3-6次，能充分洗去滤饼中的杂质，提高产物的纯度。
优选的，所述重结晶采用质量分数为30-50%的乙醇重结晶1-3次。本发明通过采用乙醇作为重结晶处理的溶剂，不产生副产物，且乙醇的沸点低，易于挥发；并通过严格控制乙醇的质量分数和重结晶的次数，能大大提高重结晶的纯化效率和纯化效果，提高产物的纯度。
本发明的还有一个目的通过下述技术方案实现：一种洋茉莉腈，所述洋茉莉腈根据上述的合成方法制得。
本发明的有益效果在于：本发明的合成方法反应条件温和，操作简便，不产生中间产物和副产物，并通过严格控制合成原料的摩尔比和反应时间，提高洋茉莉腈的产率和纯度。
本发明的洋茉莉腈纯度高、产率高。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种洋茉莉腈的合成方法，在装有回流冷凝管、搅拌器和温度计的圆底三口烧瓶中，依次加入摩尔比为1：1：2的洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂，加热搅拌至共沸，回流反应2h，蒸馏出溶剂，并将浓缩液倒入冰水中，析出固体，将所得固体用质量分数为20%的NaOH溶液中和至中性，然后将经抽滤所得滤饼用水洗涤4次并烘干，得到洋茉莉腈粗品。最后，用质量分数为40%的乙醇重结晶两次并干燥，得到白色针状结晶物，即为洋茉莉腈纯品。
所述溶剂为醋酸。
一种洋茉莉腈，所述洋茉莉腈据上述的合成方法制得。
实施例2
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂的摩尔比为1：1.5：2；所述反应时间为3h。
实施例3
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂的摩尔比为1：2：3；所述反应时间为3h。
实施例4
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂的摩尔比为1：3：4；所述反应时间为4h。
实施例5
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂的摩尔比为1：3：5；所述反应时间为5h。
实施例6
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂的摩尔比为1：4：5；所述反应时间为5h。
实施例7
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂的摩尔比为1：5：6；所述反应时间为7h。
实施例8
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂的摩尔比为1：2：3；所述反应时间为3h；所述溶剂为甲酸。
实施例9
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂的摩尔比为1：3：5；所述反应时间为5h；所述溶剂为甲酸。
实施例10
本实施例与上述实施例1的不同之处在于：所述洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂的摩尔比为1：5：6；所述反应时间为7h；所述溶剂为甲酸。
实施例1-10合成的洋茉莉腈的产率如下表所示。
从上表可以看出，本发明的合成方法随着盐酸羟胺和溶剂用量的增加，产物的产率呈上升趋势，当原料的配比为1:3:5时，产物产率最大，为85.7%；但当继续增加盐酸羟胺和溶剂的用量，产率有所下降，不利于合成反应的进行。另外，反应时间也对产物产率有一定的影响，从上表数据看出，最佳的反应时间为4-5h；同时，对于甲酸和醋酸两种不同溶剂参与反应的结果也进行了研究，结果表明，当甲酸作为溶剂时，洋茉莉腈的产率基本与醋酸作为溶剂时的产率相近，均有较好反应结果，因此，在工业生产时，可根据原料的来源、价格等因素具体选择其中一种作为溶剂。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种洋茉莉腈的合成方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）反应：将洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂按摩尔比1：（1-5）：（2-8）依次加入容器中，加热搅拌，回流反应2-7h，得到反应液；
（2）后处理：将反应液进行后处理，得到洋茉莉腈。
2.根据权利要求1所述的一种洋茉莉腈的合成方法，其特征在于：所述步骤（1）中，洋茉莉醛、盐酸羟胺和溶剂的摩尔比为1:3:5。
3.根据权利要求1所述的一种洋茉莉腈的合成方法，其特征在于：所述步骤（1）中，溶剂为甲酸或醋酸。
4.根据权利要求1所述的一种洋茉莉腈的合成方法，其特征在于：所述步骤（1）中，容器为带有回流冷凝管、搅拌器和温度计的圆底三口烧瓶。
5.根据权利要求1所述的一种洋茉莉腈的合成方法，其特征在于：所述步骤（2）后处理具体为：将反应液蒸馏出溶剂，并将浓缩液倒入冰水中，析出固体，然后中和至中性，过滤、洗涤烘干，将烘干后的产物重结晶，干燥，得到洋茉莉腈。
6.根据权利要求5所述的一种洋茉莉腈的合成方法，其特征在于：所述中和采用质量分数为10-30%的NaOH溶液。
7.根据权利要求5所述的一种洋茉莉腈的合成方法，其特征在于：所述过滤采用抽滤。
8.根据权利要求5所述的一种洋茉莉腈的合成方法，其特征在于：所述洗涤采用去离子水洗涤3-6次。
9.根据权利要求5所述的一种洋茉莉腈的合成方法，其特征在于：所述重结晶采用质量分数为30-50%的乙醇重结晶1-3次。
10.一种洋茉莉腈，其特征在于：所述洋茉莉腈根据权利要求1-9任一项所述的合成方法制得。
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