缩醛缩酮类香料的催化合成

论文摘要

缩醛(酮)类香料是一种新型高档香料,随着人们生活水平日益提高,对香料种类和需求量有了更高要求,因此,研究和开发缩醛缩酮类香料化合物有着重要的意义。传统的合成方法,缩醛(酮)类化合物的合成多用硫酸、磷酸、盐酸(或无水氯化氢)等强腐蚀性的液体酸作为催化剂,使醛、酮的羰基与醇发生缩合反应,工艺复杂、易腐蚀设备、易污染环境、产率不高。本论文以研发环境友好高效合成香料的催化剂为目标,进行了功能化离子液体和固体酸为催化剂的香料合成研究,并重点讨论了这两类催化剂在合成缩醛(酮)类化合物中的应用。本论文的具体内容如下：1、采用两步合成法制备了六次甲基四胺四磺酸基功能化的离子液体,将该离子液体用于催化缩醛缩酮反应。结果表明,该离子液体具有很高的酸强度,在室温不使用任何溶剂条件下,都能使醛(酮)有较高的转化率,而且产物选择性专一。不同醛(酮)缩合反应的活性与空间结构有关,对羰基空间位阻越小,反应活性越高；反应活性还与羰基碳所连的电子基团有关,连有吸电子基的比连有给电子基的反应活性要高；相同的醛(酮)与不同醇反应其活性差别与巯基基团的数目有关,巯基数目越多,反应活性越高。2、制备了廉价易得的固体酸催化剂,并考察了其在缩醛(酮)反应中的应用。采用浸渍法制备了固载化液体酸HClO4/SiO2,考察了邻苯二酚与多种醛(酮)的反应。实验结果表明,催化剂用量很少,反应时间很短就能得到较高的催化收率,但是该负载型催化剂酸中心易脱落不能重复使用。因此,我们又采用强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂(D072)作为固体酸催化剂催化醛(酮)与邻苯二酚的反应,该催化剂具有反应时间短重复使用性好的优点,但是催化剂用量大、价格较高。最后,我们采用来源广泛、无毒无害、廉价的葡萄糖作为碳源制备了磷钨酸负载有机碳催化剂。该催化剂只需要很少用量就能催化合成五元环的缩醛(酮)香料化合物而且还合成了其他催化剂难以催化得到的七元环的缩醛(酮)香料化合物,这进一步扩展了多种香型香料的合成方法。此外,该催化剂重复使用性很好,这充分表明了该固体酸催化剂在合成香料的方面有着良好的工业应用前景。

论文目录

• 论文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 综述
• 1.1 香料的发展简述
• 1.2 离子液体简介
• 1.3 固体酸简介
• 1.4 本论文的研究思路与研究内容
• 第二章 离子液体催化合成缩醛缩酮类香料化合物
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.4 本章小结
• 第三章 固体酸催化剂催化合成缩醛缩酮类香料化合物
• 3.1 引言
• 3.2 实验原料及仪器
• 3.3 实验部分
• 3.4 实验结果与讨论
• 3.5 本章小结
• 第四章 结论
• 主要科研成果
• 参考文献
• 致谢