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α-松油醇為1-甲基-4-異丙基-1-環(huán)己烯-8-醇,無色黏稠液體,易結(jié)晶。具有松木和丁香似的香氣。松油醇的價格較低,因此廣泛用于皂用香精中,是最早實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的合成香料之一,至今已有100多年的歷史了,幾乎不溶于水,溶于乙醇等有機溶劑。有α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇三種異構(gòu)體,主要以α-體為主,三種異構(gòu)體均存在。α-左旋體(-106℃)存在于松葉油、白千層油、白檸檬油、桂葉油、樟腦油中。α-右旋體(+96℃)存在于松節(jié)油、橙葉油、甜橙油、茉莉油、肉豆蔻油中。消旋體存在于蘭桉油、香葉油、玉樹油中。
通常情況下,松油醇產(chǎn)品是一種以α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇等為主的多種異構(gòu)體組成的混合物。松油醇具有紫丁香香氣,是一種具有廣泛用途的綠色環(huán)保型精細化工產(chǎn)品,常被用作工業(yè)溶劑、殺菌劑、清洗劑、礦物浮選劑、調(diào)和香精等,此外,松油醇還可應(yīng)用于醫(yī)藥、家用及日用清洗劑和潔凈劑、油墨、儀表、電訊等工業(yè)。
一種松油醇的新工藝,包括以下步驟:
第一步,合成水合萜二醇:將272g工業(yè)級別的松節(jié)油或α-蒎烯或β-蒎烯中的一種與酸的質(zhì)量分數(shù)為20~75%的酸水混合放入反應(yīng)器中,其中酸水混合物由硫酸、磷酸、對甲苯磺酸、氯乙酸中的一種或者二種及以上與水混合物而成為催化劑,加入相當于原料的質(zhì)量分數(shù)為0.001~0.2%的聚乙烯醇、有機胺的鹽類中一種或一種以上作為乳化劑,在速率為100~1000rpm(優(yōu)選為400~800rpm)的攪拌條件下進行水合反應(yīng)生成結(jié)晶狀水合萜二醇,反應(yīng)初期2~4h使用超聲波輔助乳化。水的質(zhì)量為松節(jié)油質(zhì)量的1~3倍,優(yōu)選為1~2倍;催化劑的質(zhì)量為松節(jié)油質(zhì)量的20~75%,優(yōu)選為25~50%;乳化劑的質(zhì)量為松節(jié)油質(zhì)量的0.001~0.2%,優(yōu)選為0.01~0.1%;反應(yīng)溫度為20~75℃,優(yōu)選為20~60℃;反應(yīng)時間為12~36h,優(yōu)選為18~24h。松節(jié)油是脂松節(jié)油、硫酸鹽松節(jié)油、或者木松節(jié)油、干餾松節(jié)油之中的一種或兩種以上的混合物,其有效成分為α-蒎烯、β-蒎烯,也可以直接使用由松節(jié)油分離得到的工業(yè)級別的α-蒎烯或β-蒎烯以及其他天然精油(如桉葉油、樟油等)來源的α-蒎烯或β-蒎烯代替松節(jié)油作為反應(yīng)原料。
第二步,水合反應(yīng)結(jié)束后停止攪拌,并使用超聲波進行震動攪拌一定時間,然后沉降分層后從反應(yīng)器底部放出含有少量水合萜二醇的酸水混合物,進一步澄清后的酸水混合經(jīng)過調(diào)配到適當比例后全部回收用于下一次反應(yīng)。
第三步,留在反應(yīng)釜器中的結(jié)晶產(chǎn)物,使用質(zhì)量分數(shù)為3~5%的NaOH水溶液進行中和洗滌1次,洗滌過程中通過超聲波強化作用使殘留在結(jié)晶體之間的酸性催化劑得到充分的反應(yīng)和清除,呈堿性的洗滌液回收后可加入適量的NaOH調(diào)配到質(zhì)量分數(shù)為5%的水溶液用于下一批次的中和洗滌。
第四步,經(jīng)過堿中和洗滌過的結(jié)晶產(chǎn)物再在超聲波強化作用下水洗到洗滌液呈中性偏弱堿性。放出洗滌液,每一次回收得到的洗滌液均用于下一批次反應(yīng)產(chǎn)物的洗滌,不能回用的洗滌水放入中和池進行澄清后再回收用。
第五步,萜二醇脫水合成松油醇:將經(jīng)過中和、水洗處理得到的水合萜二醇結(jié)晶產(chǎn)物與其所含的未分離的紅油在加水攪拌作用下轉(zhuǎn)入脫水反應(yīng)器中,以硫酸、磷酸、對甲苯磺酸、氯乙酸等常用的無機或有機酸中的一種或者二種及以上的混合物為催化劑,在加入物料后1h內(nèi)以超聲波輔助加速水合萜二醇在水相介質(zhì)中的分散和溶解,進行萜二醇的脫水反應(yīng)生成俗稱為黃油的松油醇粗產(chǎn)物。在脫水反應(yīng)過程中,水的質(zhì)量為水合萜二醇和紅油質(zhì)量的1~2倍,優(yōu)選為1~1.5倍;催化劑的質(zhì)量為水合萜二醇和紅油質(zhì)量的0.1~2.5%,優(yōu)選為0.1~1.0%;反應(yīng)溫度為60~120℃,優(yōu)選為80~110℃;反應(yīng)時間為2~12h,優(yōu)選為3~6h。
第六步,分離及精制松油醇:水合反應(yīng)、脫水反應(yīng)完畢后,靜置分出下層的酸液層。將得到的上層油液粗松油醇產(chǎn)物即黃油,用質(zhì)量分數(shù)為2~10%的氫氧化鈉水溶液進行中和并水洗至洗滌液呈中性偏弱堿性(pH=7~9),靜置分層得到粗產(chǎn)品,然后經(jīng)過減壓蒸餾、連續(xù)精餾得到符合標準的松油醇產(chǎn)品。
[1] 合成香料工藝學
[2] CN201110169483.4一種制備松油醇的工藝方法