1.本發(fā)明屬于香料及精細化工技術領域，具體涉及一種高純度覆盆子酮的合成方法。

背景技術：

2.覆盆子酮，化學名稱為4
?
對羥基苯基
?2?
丁酮(4
?
p
?
hydroxyphenly)
?2?
butanone)，是覆盆子果的主要香氣成分，具有特征性甜果香氣和香味。覆盆子酮是國際公認的既安全又獲廣泛應用的合成香料，具有幽雅果香香韻和增香增甜作用。我國最新版的食品添加劑衛(wèi)生標準(gb2760
?
2014)規(guī)定覆盆子酮為允許使用的食用香料(fema編碼：2588)。覆盆子酮用來配制覆盆子、葡萄、菠蘿、桃子、李子、草莓、紅莓子、茉莉、梔子、晚香玉等型香精，能長久地保留香氣，作為修飾劑或定香劑大量用于日用香料、食品香料、日化香精和煙用香精中。覆盆子酮具有一定的美白效果和消炎功效，廣泛用于化妝品的調(diào)配。覆盆子酮的乙酸酯在農(nóng)業(yè)上作為一種高效的誘蟲劑(誘蠅酮)而應用。最近的研究顯示，盆子酮具有α
?
葡萄糖苷酶抑制活性及ppar
?
α激動活性，顯示其在代謝性疾病治療領域的應用前景。因此，覆盆子酮是一種具有良好開發(fā)價值高附加值精細化學品。
3.覆盆子酮的天然品存在于覆盆子(樹莓)、懸鉤子等的漿果汁中，但含量極為稀少，在覆盆子汁中含量僅約0.1
?
0.2ppm，早在18世紀就被發(fā)現(xiàn)，1957年才確認它就是覆盆子中的主要香味物質(zhì)。因含量極低，難以單離出來，目前極力開發(fā)能大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)覆盆子酮。覆盆子酮的化學合成方法較多，包括對羥基苯甲醛和丙酮縮合、還原法，苯酚和4
?
羥基
?2?
丁酮friedel
?
crafts烷基化反應合成法，苯酚和甲基乙烯基酮friedel
?
crafts烷基化反應合成法，對烷氧基苯甲醛和丙酮縮合、還原、水解合成法，乙酸苯酯和甲基乙烯基酮friedel
?
crafts烷基化反應、水解合成法等。
4.關于覆盆子酮合成方法在最近的兩篇文獻中有詳細的論述(王冠，香料香精化妝品，2017年，no4，14
?
20；張亨，乙醛醋酸化工，2014年，第9期，12
?
18)，這些方法各有千秋，但是大多都存在工序較長、合成步驟多、工藝復雜或者反應時間較長，副產(chǎn)物多，收率低等問題。

技術實現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明的目的是提供一種高純度覆盆子酮的合成方法，該合成方法采用兩步法，先以2，6
?
位占位保護的苯酚(2，6
?
二叔丁基苯酚)為原料，與丁烯酮或4
?
羥基丁酮烷基化反應可以100％定位于對位，得到的2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮，收率高；然后經(jīng)過脫叔丁基過程，得到高純度、高質(zhì)量的覆盆子酮，該方法工藝簡單，反應時間短，產(chǎn)品純度高，成本低，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
6.本發(fā)明提供一種高純度覆盆子酮的合成方法，采用friedel
?
crafts烷基化反應方法，以2，6
?
二叔丁基苯酚為原料，在酸性催化劑a催化條件下，與丁烯酮或4
?
羥基丁酮進行烷基化反應，生成2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮，然后經(jīng)過酸性催化劑b催化脫叔丁基，得
到高純度覆盆子酮。
7.friedel
?
crafts烷基化反應是指在酸的催化作用下，芳香烴與烷基化試劑作用，芳環(huán)上的氫被烷基所取代的反應。
8.本技術方案中，以2，6
?
位叔丁基保護的苯酚(2，6
?
二叔丁基苯酚)為原料，與具有親電基團的丁烯酮或4
?
羥基丁酮進行friedel
?
crafts烷基化反應，可以100％的定位于對位，得到的覆盆子酮前體化合物(2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮)收率高，然后再在酸性催化劑存在下，加脫除異丁烯保護劑，經(jīng)過蒸餾得到高純度的覆盆子酮，而且副產(chǎn)物異丁烯可以回收，用于合成2，6
?
二叔丁基苯酚，實現(xiàn)循環(huán)利用。
9.進一步地，具體包括以下步驟：
10.(1)覆盆子酮前體化合物的制備：將2，6
?
二叔丁基苯酚用非質(zhì)子溶劑a溶解后加入到反應器，加入酸性催化劑a，攪拌并升溫至0
?
120℃，然后在1
?
5h內(nèi)滴加完溶解于所述非質(zhì)子溶劑a的丁烯酮或4
?
羥基丁酮，并繼續(xù)反應3
?
5h，降至室溫，過濾，調(diào)節(jié)濾液ph至中性，常壓回收非質(zhì)子溶劑a，減壓蒸餾，得覆盆子酮前體2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮；
11.(2)覆盆子酮的制備：在反應器中先加入酸性催化劑b和非質(zhì)子溶劑b，混合后升溫至90
?
150℃，然后滴加溶解于非質(zhì)子溶劑b的2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮，反應1.5
?
5h，收集產(chǎn)生的異丁烯氣體，反應完成后，降至室溫，過濾出固體催化劑，調(diào)節(jié)濾液ph至中性，常壓回收質(zhì)子溶劑b，減壓蒸餾，得覆盆子酮。
12.具體地，所述反應器應帶有溫度計、回流冷凝管和恒壓滴液漏斗便于溫度、滴加速度和壓力的控制；同時回流冷凝管上端接上導氣管，以導出反應過程中產(chǎn)生的異丁烯氣體，便于反應副產(chǎn)物異丁烯的回收。
13.進一步地，上述技術方案還包括(3)2，6
?
二叔丁基苯酚的制備：將步驟(2)中反應產(chǎn)物異丁烯冷凍收集后與苯酚在催化劑的作用下反應，得到2，6
?
二叔丁基苯酚。本技術方案中得到的2，6
?
二叔丁基苯酚可以作為合成覆盤子的原料，循環(huán)利用。
14.進一步地，上述技術方案中，所述酸性催化劑a為無機酸、有機酸、酸性樹脂和固體酸中的任一種。
15.進一步地，上述技術方案中，所述無機酸為硫酸、磷酸或鹽酸中的任一種；所述有機酸為對甲苯磺酸、甲基磺酸、三氟甲基磺酸、十二烷基磺酸或十六烷基磺酸中的任一種；所述酸性樹脂為amberlyst系列酸性樹脂或全氟磺酸樹脂；所述固體酸為酸性硅藻土或酸性氧化鋁；優(yōu)選為amberlyst系列酸性樹脂
16.具體地，從環(huán)境以及安全考慮，優(yōu)選催化劑為amberlyst系列酸性樹脂，該樹脂可以利用10次以上，每次使用時額外添加10％的新樹脂。
17.具體地，使用全氟磺酸樹脂時，催化劑活性高，滴加完畢后就反應完成，且重復使用可加或不加新樹脂。
18.具體地，使用三氟甲基磺酸時，滴加完成即反應完成，活性高。具體地，使用酸性硅藻土時，因為器重復使用性能差，只能使用三次，且對產(chǎn)品收率將降低到30％左右。
19.進一步地，上述技術方案中，所述非質(zhì)子溶劑a為芳烴或極性溶劑a；所述芳烴包括甲苯、二甲苯、二氧六環(huán)或四乙二醇二甲醚；所述極性溶劑a包括乙腈、n，n
?
二甲基甲酰胺或n，n
?
二乙基乙酰胺。具體地，為了產(chǎn)品提純更為方便，優(yōu)選甲苯系列芳烴作為反應溶劑。
20.進一步地，上述技術方案步驟(2)中，所述酸性催化劑b為lweis酸、無機酸、有機酸
和酸性樹脂中的任一種，所述lweis酸為三氯化鋁、氯化鋅、四氯化錫和氯化鈦中的任一種；所述無機酸為硫酸或磷酸；所述有機酸為甲基苯磺酸、甲基磺酸和三氟甲基磺酸中的任一種；所述酸性樹脂為全氟磺酸樹脂。
21.進一步地，上述技術方案步驟(2)中，所述非質(zhì)子溶劑b為高沸點的芳烴類或極性溶劑b；所述芳烴類為甲苯、二甲苯、癸烷或十二烷中的任一種；所述極性溶劑b為二甲基亞砜、環(huán)丁砜、n，n
?
二甲基甲酰胺或n，n
?
二乙基甲酰胺中的任一種。本技術方案中由于被脫去的叔丁基在脫出反應時有酸的存在，對于芳烴會發(fā)生烷基化反應，所以，為回收異丁烯再利用，可優(yōu)選烴類，如癸烷，十二烷等惰性溶劑。
22.進一步地，上述技術方案步驟(3)中，所述催化劑為酸性樹脂。
23.相對于現(xiàn)有技術的有益效果：
24.1.本發(fā)明采用2，6
?
位占位保護的苯酚2，6
?
二叔丁基苯酚為原料，與丁烯酮烷基化反應可以100％定位于對位，得到的2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮，收率高；經(jīng)過脫叔丁基過程，可以得到高收率、高純度的覆盆子酮；
25.2.本發(fā)明所得到的反應副產(chǎn)物異丁烯可以回收，作為2，6
?
二叔丁基苯酚合成原料，再利用，可節(jié)約成本；
26.3.本發(fā)明通過選擇可循環(huán)利用的催化劑，進一步節(jié)約生產(chǎn)成本；
27.4.本發(fā)明的兩步反應都是常規(guī)化工操作，工藝簡單，反應時間短，產(chǎn)品純度高，成本低，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
附圖說明
28.圖1為本發(fā)明合成覆盆子酮和異丁烯回收的流程圖。
具體實施方式
29.本發(fā)明的上述各項技術特征和在下文(如實施案例)中具體描述的各項技術特征之間都可以互相組合，從而構成新的或優(yōu)選的技術方案，但本發(fā)明不僅僅局限于這些實施例，同樣這些實施例也不以任何方式限制本發(fā)明。
30.下述實施例中的實驗方法，如無特別說明，均為常規(guī)方法。下述實施例涉及的制劑若無特別說明，均為普通市售品，皆可通過市場購買獲得。
31.下面結合圖示和實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述：
32.圖1為本發(fā)明合成覆盆子酮和異丁烯回收的流程圖，包括三步，第一步為2，6
?
二叔丁基苯酚與丁烯酮反應生成2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮；第二步為2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮在酸性催化劑的作用下加溫、分解，得到目標產(chǎn)品覆盆子酮和異丁烯；第三步為異丁烯與苯酚在酸性樹脂催化作用下得到2，6
?
二叔丁基苯酚，而2，6
?
二叔丁基苯酚又可以參與反應得到目標產(chǎn)品，實現(xiàn)副產(chǎn)物的循環(huán)利用。
33.實施例1
34.在帶有溫度計、回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的500ml三口燒瓶中加入300ml甲苯，51.6g 2，6
?
二叔丁基苯酚，將10g amberlyst15樹脂加到反應瓶中，開動電磁攪拌，慢慢將反應瓶溫度升到90℃，然后將溶解于50ml甲苯的17.5g丁烯酮滴加到反應瓶中(在2h內(nèi)滴加完成)，滴加完成后，繼續(xù)反應3h，將反應溶解混合物降到室溫，用砂芯過濾漏斗過濾出
amberlyst15樹脂，濾液用一滴碳酸鈉飽和溶液調(diào)節(jié)ph到中性，將反應液轉移到500ml單口燒瓶中，常壓回收甲苯，減壓下蒸餾，得到產(chǎn)品覆盆子酮前體化合物(化學名稱：2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮)65.1g，收率94.0％，純度99％，沸點：170
?
174℃/1
?
2mmhg，放置后會結晶，熔點：80
?
90℃。
35.其中，上述樹脂催化劑可以利用10次以上，每次使用時額外添加1g新的樹脂。
36.實施例2
37.在帶有溫度計、回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的250ml三口燒瓶中加入100ml甲苯，用冷浴將甲苯冷凍到0℃以下，取2g濃度為98％的硫酸，慢慢滴加到甲苯中，攪拌20min，再將12.6g 2，6
?
二叔丁基苯酚加到反應瓶中，開動電磁攪拌，在0℃左右慢慢將溶解于50ml甲苯中的4.5g丁烯酮滴加到反應瓶中(在1h內(nèi)滴加完成)，滴加完成后，繼續(xù)反應3h，將反應溶解混合物降到室溫，用碳酸鈉飽和溶液調(diào)節(jié)ph到中性，分出水層，有機層用硫酸鎂干燥，常壓回收甲苯，減壓下蒸餾，得到產(chǎn)品覆盆子酮前體化合物(2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮)13.1g，收率77.3％，純度為98％。
38.實施例3
39.在帶有溫度計、回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的250ml三口燒瓶中加入120ml甲苯，5g對甲苯磺酸，將反應混合物加熱到80℃，攪拌10min，再將18.2g 2，6
?
二叔丁基苯酚加到反應瓶中，開動電磁攪拌，在80℃下慢慢將溶解于40ml甲苯中的8.17g 4
?
羥基丁酮滴加到反應瓶中(在2.5h內(nèi)滴加完成)，滴加完成后，繼續(xù)反應4h，將反應溶解混合物降到室溫，向反應液中加入20ml水，使對甲基苯磺酸溶解到水層，分出水層，有機層用碳酸鈉飽和溶液調(diào)節(jié)ph到中性，再分出水層，有機層用硫酸鎂干燥，常壓回收甲苯，減壓下蒸餾，得到產(chǎn)品覆盆子酮前體化合物(2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮)22.3g，收率為91.7％，純度98％。
40.實施例4
41.在帶有溫度計、回流冷凝管和恒壓滴液漏斗的1000ml三口燒瓶中加入500ml甲苯和30g酸性硅藻土(300℃干燥)，將混合物加熱到100℃，攪拌30min，再將126.2g 2，6
?
二叔丁基苯酚加到反應瓶中，開動電磁攪拌，在100℃下慢慢將溶解于100ml甲苯中的43.4g丁烯酮滴加到反應瓶中(在5h內(nèi)滴加完成)，滴加完成后，繼續(xù)反應5h，將反應溶解混合物降到室溫，用布氏漏斗抽濾，將催化劑硅藻土濾出，向反應液中加入少量碳酸鈉飽和溶液中和到中性，再分出水層，有機層用硫酸鎂干燥，常壓回收甲苯，減壓下蒸餾，得到產(chǎn)品覆盆子酮前體化合物(2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮)136.8g，收率為79.1％，純度98％。
42.其中，酸性硅藻土重復適用性能較差，只能重復使用三次就失去活性。
43.實施例5
44.在帶有溫度計、回流冷凝管(其中回流冷凝管上端接上導氣管，以導出反應過程中產(chǎn)生的異丁烯氣體)和恒壓滴液漏斗的500ml三口燒瓶中加入200ml癸烷和50g酸性磺酸樹脂(耐溫150℃)，慢慢將混合溶液加熱到120℃，將溶解于100ml癸烷中的56.1g覆盆子酮前體化合物(2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮)，從滴液漏斗中慢慢滴加到120℃的反應液中，這時立刻有異丁烯氣體放出，產(chǎn)生的異丁烯通過接管導入冷凍鋼瓶中，鋼瓶用干冰冷凍，約3h滴加完，滴加速度根據(jù)流出氣體的速度控制，控制中等氣體流速以保證反應出的異丁烯全部收集到鋼瓶中，反應到?jīng)]有氣體溢出為止，約5h反應完畢，將反應液降溫到室溫，過濾出酸性磺酸樹脂催化劑，將反應液調(diào)節(jié)ph至中和，常壓回收癸烷，減壓下蒸餾，得到覆盆子
酮29.6g，收率89.0％，純度99％，熔點：83
?
84℃，沸點：176
?
179℃/4
?
5mmhg。
45.實施例6
46.在帶有溫度計、回流冷凝管(其中回流冷凝管上端接上導氣管，以導出反應過程中產(chǎn)生的異丁烯氣體)和恒壓滴液漏斗的1000ml三口燒瓶中加入400ml癸烷和80g nafion全氟磺酸樹脂nr50，慢慢將混合溶液加熱到100℃，將溶解于200ml癸烷中的125.6g覆盆子酮前體化合物(2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮)，從滴液漏斗中慢慢滴加到100℃的反應液中，這時立刻有異丁烯氣體放出，產(chǎn)生的異丁烯通過接管導入冷凍鋼瓶中，鋼瓶用干冰冷凍，以保證異丁烯全部冷凝下來，約4h滴加完，滴加速度根據(jù)流出氣體的速度控制，控制中等氣體流速，以保證反應出的異丁烯全部收集到鋼瓶中，滴加完成后立刻沒有氣體溢出，將反應液降溫到室溫，過濾出樹脂催化劑，將反應液調(diào)節(jié)ph至中和，常壓回收癸烷，減壓下蒸餾，得到覆盆子酮，得到67.8g，收率91.0％，純度99％，熔點：83
?
84℃。
47.其中，上述樹脂催化劑可以重復使用多次，與其它催化劑不同的是，到第6次重復利用時，只需添加一點點新的樹脂即可。
48.實施例7
49.在帶有溫度計、回流冷凝管(其中回流冷凝管上端接上導氣管，以導出反應過程中產(chǎn)生的異丁烯氣體)和恒壓滴液漏斗的100ml三口燒瓶中加入40ml癸烷和2.0g三氟甲基磺酸，慢慢將混合溶液加熱到90℃，將溶解于20ml癸烷中的12.5g覆盆子酮前體化合物(2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮)，從滴液漏斗中慢慢滴加到90℃反應液中，這時立刻有異丁烯氣體放出，產(chǎn)生的異丁烯通過接管導入冷凍鋼瓶中，鋼瓶用干冰冷凍，以保證異丁烯全部冷凝下來，約1.5h滴加完，三氟甲基磺酸的反應催化活性于全氟磺酸樹脂基本相當，滴加完后就反應完畢，將反應液冷卻到室溫，用碳酸鈉飽和溶液調(diào)節(jié)ph到中性，分出水層，有機層用硫酸鎂干燥，常壓回收癸烷，減壓下蒸餾，得到覆盆子酮6.4g，收率86.0％，純度99％，熔點：83
?
84℃。
50.綜上所述，本發(fā)明合成方法采用兩步法，實施例1
?
4中以2，6
?
位占位保護的苯酚2，6
?
二叔丁基苯酚為原料，與丁烯酮烷基化反應可以100％定位于對位，得到的2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮，收率高達94％；實施例5
?
7中，將實施例1
?
4所得的2，6
?
二叔丁基
?4?
羥基芐基丙酮溶于溶劑后加到酸性催化劑，經(jīng)過脫叔丁基過程，得到的覆盆子酮收率高達91％，純度高達99％，該方法工藝簡單，反應時間短，產(chǎn)品純度高，反應副產(chǎn)物可以回收再利用，催化劑可循環(huán)使用，成本低，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
51.最后需要強調(diào)的是，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種變化和更改，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

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