106-33-2/月桂酸乙酯的制備與應(yīng)用

背景及概述^[1][2]

月桂酸乙酯是一種無色或者淺黃色的油狀液體，具有特殊的果香氣味，在食品領(lǐng)域和日用化學(xué)品領(lǐng)域廣泛用作香精、香料使用，同時(shí)還可作為潤滑劑、增塑劑、柔軟劑和有機(jī)合成中間體使用。

制備^[1-2]

月桂酸乙酯的傳統(tǒng)制備工藝通常是以濃硫酸為催化劑，但是其制備工藝存在副反應(yīng)多、后續(xù)產(chǎn)物不易分離、且環(huán)境污染嚴(yán)重，不符合當(dāng)今綠色環(huán)保的要求，因此研究者們致力于綠色環(huán)保高效的月桂酸乙酯制備工藝的研究開發(fā)。

報(bào)道一、一種功能化酸性離子液體[BSO3HMIM][PTSA]催化月桂酸與乙醇制備月桂酸乙酯

1、離子液體[BSO₃HMIM][PTSA]的制備

采用兩步法制備離子液體[BSO3HMIM][PTSA]，具體制備過程如下：分別取0.02molN-甲基咪唑和1,4-丁烷磺內(nèi)酯加入三口燒瓶中，在40℃恒溫條件下，兩種反應(yīng)物持續(xù)反應(yīng)12h，期間中不斷攪拌。反應(yīng)產(chǎn)物用乙醚洗滌3次，然后送90℃真空干燥箱中干燥，干燥產(chǎn)物即為中間體3-甲基-1-(丁基-4-磺酸基)咪唑鹽。分別取0.01mol中間體3-甲基-1-(丁基-4-磺酸基)咪唑鹽和對(duì)甲苯磺酸加入到三口燒瓶中，在110℃恒溫條件下，兩種反應(yīng)物持續(xù)反應(yīng)12h，期間不斷攪拌。產(chǎn)物用甲苯洗滌3次，然后送110℃的真空干燥箱中干燥，干燥產(chǎn)物即為離子液體[BSO₃HMIM][PTSA]。

2、月桂酸乙酯的催化制備

取一定量的月桂酸和無水乙醇加入三口燒瓶中，另取一定量的自制離子液體[BSO₃HMIM][PTSA]加入上述三口燒瓶中作為反應(yīng)的催化劑。開啟磁力攪拌裝置，使它們充分混合，在恒溫條件下持續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻靜置，反應(yīng)體系自動(dòng)分層，上層為產(chǎn)物月桂酸乙酯相，下層為離子液體相，離子液體經(jīng)過簡(jiǎn)單再生后可重復(fù)使用。采用酯化率對(duì)離子液體的催化性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，按照(GB/T1668-2008)《增塑劑酸值及酸度的測(cè)定》中所述方法測(cè)定反應(yīng)后體系的酸值，然后根據(jù)式（1）中的公式計(jì)算反應(yīng)的酯化率，進(jìn)而評(píng)價(jià)離子液體[BSO₃HMIM][PTSA]對(duì)月桂酸乙酯制備反應(yīng)的催化性能。

式中：W₂-反應(yīng)結(jié)束后體系的酸值，mg(KOH)/g；W₁-反應(yīng)初始時(shí)體系的酸值，mg(KOH)/g。

報(bào)道二、用離子液體［hnmp］HSO₄為催化劑，4A分子篩為脫水劑，無水乙醇為帶水劑，月桂酸和無水乙醇為原料，催化合成月桂酸乙酯

1、離子液體［hnmp］HSO₄制備

帶有機(jī)械攪拌的250mL三口瓶中加入9．9g的N-甲基-2-吡咯烷酮(9.5mL，0.1mmol)，置于冰水浴中冷卻至(0～5)℃，劇烈攪拌下30min內(nèi)滴加10.2g的98%濃硫酸和10mL的混合溶液，室溫?cái)嚢?h，將反應(yīng)物放置在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上，75℃減壓蒸餾除水，制得無色透明離子液體N-甲基-2-吡咯烷酮硫酸氫鹽［hnmp］HSO₄。

2、月桂酸乙酯制備

在配有溫度計(jì)、分水器、回流冷凝管和電動(dòng)攪拌器的四頸瓶中加入一定量的月桂酸、無水乙醇、4A分子篩和離子液體［hnmp］HSO₄，啟動(dòng)攪拌器，控制水浴溫度，回流反應(yīng)一定時(shí)間后，立即升高水浴溫度超過90℃，蒸出無水乙醇，靜置，冷卻，用傾析法分出液體。粗產(chǎn)物依次用蒸餾水、飽和碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水洗滌，然后減壓蒸餾，收集(160～162)℃和6.2kPa的餾分(溫度計(jì)未經(jīng)校正)，即得產(chǎn)品月桂酸乙酯，稱重，計(jì)算產(chǎn)率。

應(yīng)用^[3]

CN201811563896提供一種用于煙用滴丸的可可風(fēng)味香精及其制備方法和應(yīng)用。所述可可風(fēng)味香精是由94.0～97.5％的可可提取物、0.5～1.0％的可可醛和2.0～5.0％的月桂酸乙酯。所述可可提取物是以可可粉為原料，加入其重量8～10倍的辛癸酸甘油酯，在油浴溫度120～150℃條件熱回流2h～2.5h，然后將其超聲處理30～60min后行離心取上清液采用0.2～0.8微米的濾膜過濾得到。本發(fā)明提供的可可風(fēng)味香精，具有較好的工藝適配性，提高了可可風(fēng)味煙用滴丸的生產(chǎn)效率和成品率、降低其生產(chǎn)成本；易于在卷煙應(yīng)用中，豐富了卷煙香氣，賦予卷煙特征風(fēng)味。

主要參考資料

[1]江勇.功能化酸性離子液體[BSO_3HMIM][PTSA]催化制備月桂酸乙酯[J].保山學(xué)院學(xué)報(bào),2018,37(02):30-33.

[2]黃敏,孫宇寧,余梅,黃艷仙.離子液體[hnmp]HSO_4催化合成月桂酸乙酯[J].工業(yè)催化,2015,23(07):563-566.

[3] CN201811563896.9一種用于煙用滴丸的可可風(fēng)味香精及其制備方法和應(yīng)用