一种制备柠檬烯环氧化产物的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113045514A(43)申请公布日2021.06.29(21)申请号202110344706.X(22)申请日2021.03.31(71)申请人福州大学地址350108福建省福州市闽侯县福州大学城乌龙江北大道2号福州大学(72)发明人郑辉东陈俊德周守泉何晶晶苏晨欣庄浚杰(74)专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司35100代理人彭琴蔡学俊(51)Int.Cl.C07D303/04(2006.01)C07D301/04(2006.01)B01J19/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种制备柠檬烯环氧化产物的方法(57)摘要本发明公开了一种制备柠檬烯环氧化物的方法。以泵作为驱动装置，在过渡金属乙酰丙酮催化剂与氧气的存在下，将作为原料的柠檬烯和异丁醛的混合溶液连续地泵送至微通道反应器内；该反应器配有温度控制与换热系统以控制混合反应物的温度，反应混合物可以在该微通道反应器内短时间内进行混合与反应；收集流出的反应产物经气液分离后即为所需的柠檬烯环氧化物。该方法在极短的停留时间里将柠檬烯连续化地转化为环氧化物，同时反应物充分接触混合，传质得到加强。连续的进程可以移除环氧化过程中产生的热量，提高了反应的安全性，为柠檬烯环氧化的工业化提供了一种新的可能性。CN113045514ACN113045514A权利要求书1/1页1.一种制备柠檬烯环氧化物的方法，其特征在于，包括以下步骤：将柠檬烯和异丁醛的混合溶液连续泵送至微通道反应器内，同时氧气以预设流量连续流入微通道反应器；在催化剂的存在下，反应混合物在温度可控的微通道反应器内进行混合与反应；最后在微通道反应器出口收集反应产物，对其进行气液分离得到所述柠檬烯环氧化物。2.根据权利要求1所述的制备柠檬烯环氧化物的方法，其特征在于，将柠檬烯和异丁醛的混合溶液连续泵送至微通道反应器内时所使用的驱动装置为螺杆泵、平流泵或高效液相色谱泵；氧气流量的调节装置为气体质量流量控制器。3.根据权利要求1所述的制备柠檬烯环氧化物的方法，其特征在于，所述柠檬烯和异丁醛的混合溶液中，柠檬烯与异丁醛的摩尔比为1:2～1:5。4.根据权利要求1所述的制备柠檬烯环氧化物的方法，其特征在于，所述催化剂为过渡金属乙酰丙酮催化剂，其中过渡金属为锆、钴、锰、钒、镍、钯或铑，催化剂用量为所使用的柠檬烯摩尔量的1～5%。5.根据权利要求1所述的制备柠檬烯环氧化物的方法，其特征在于，所述的微通道反应器为三块或三块以上碳化硅反应器串联而成；连接管线的材质为聚四氟乙烯、聚醚醚酮或不锈钢；反应有效区域体积为27～54mL。6.根据权利要求1所述的制备柠檬烯环氧化物的方法，其特征在于，将柠檬烯和异丁醛的混合溶液连续泵送至微通道反应器内的流速为6～15g/min。7.根据权利要求1所述的制备柠檬烯环氧化物的方法，其特征在于，氧气与柠檬烯的摩尔比为1:1.1～1:1.5。8.根据权利要求1所述的制备柠檬烯环氧化物的方法，其特征在于，反应混合物在温度可控的微通道反应器内进行混合与反应时，微通道反应器温度为20～80℃，压力为0.8～1.5MPa。9.根据权利要求1所述的制备柠檬烯环氧化物的方法，其特征在于，反应混合物在温度可控的微通道反应器内进行混合与反应的停留时间为0.5～6min。10.根据权利要求1所述的制备柠檬烯环氧化物的方法，其特征在于，对所述温度可控的微通道反应器进行温度控制的方式是将独立外接控温设备连接到微通道反应器之中。2CN113045514A说明书1/4页一种制备柠檬烯环氧化产物的方法技术领域[0001]本发明归属于有机化学合成领域，具体涉及一种利用微通道反应器制备柠檬烯环氧化产物的生产方法。背景技术[0002]柠檬烯为无色液态的脂肪烃，归类为环状单萜，是柑橘类果皮油中的主要成分，天然植物精油如柠檬油、柚子油含量约有80～95%。同时，从生物基材料的角度出发，柠檬烯可以从生产果汁后的柑橘类水果的果皮果肉之中大量获得，有效利用了这些一般意义上无用的生物基材料。[0003]柠檬烯作为有机合成的砌块（BuildingBlock），广泛用于制药，化妆品和食品领域。而其在过渡金属乙酰丙酮催化剂与环氧化剂的共同作用下可以选择性地环氧化为1，2‑环氧柠檬烯，该环氧化物是应用广泛的中间体，与亲核试剂反应开环后可以得到一系列重要的有机化合物，如异构成羰基化合物。[0004]从柠檬烯的结构可知，环氧化试剂会对双键进攻，换言之，1，2位和8，9位的烯烃均会发生环氧化，但由于过渡金属乙酰丙酮催化剂对柠檬烯的化学选择性，主要产物为1，2‑环氧柠檬烯（如非必要，本发明所指柠檬烯环氧化物均为1，2‑环氧柠檬烯）。[0005]柠檬烯环氧化的传统