引言

縮醛類化合物是近十幾年發(fā)展起來的一類新型高檔香料和重要合成中間體。作為新型高檔香料,縮醛化合物具有優(yōu)于其母體醛類化合物的花果香味,香氣柔和清雅,廣泛用于化妝品、食品、飲料等添加劑工業(yè)。2-糠醛縮二乙醇主要用于化工和醫(yī)藥中間體及化學(xué)試劑,目前主要依賴進(jìn)口,價(jià)格昂貴。其傳統(tǒng)的合成方法是在無機(jī)酸催化下由糠醛與乙醇合成,該法存在副反應(yīng)多,設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,后處理中大量的酸性廢水造成環(huán)境污染等缺點(diǎn)。研究利用更加優(yōu)良的環(huán)保型催化劑合成縮醛具有重要意義。文獻(xiàn)報(bào)道了一些路易斯酸、分子篩、蒙脫土、固載雜多酸鹽等固體酸催化劑對(duì)縮醛(酮)反應(yīng)具有一定的催化作用。而新型環(huán)保型催化劑類水滑石由于其特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)日益受到關(guān)注。

類水滑石(HTLcs)也稱陰離子黏土或?qū)又p金屬氫氧化物(LDHs),是一類具有層狀結(jié)構(gòu)的材料。由于其層板上的金屬離子和層間平衡陰離子的可調(diào)變性,使得它們?cè)诖呋?、醫(yī)藥、有機(jī)高分子材料等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。自20世紀(jì)80年代以來,研究者合成了各種不同金屬離子取代的HTLcs。類水滑石作為酸堿催化劑,其酸堿性可在較大范圍內(nèi)因組成和含量不同進(jìn)行調(diào)變。本文采用共沉淀法制備了Cu-Al二元類水滑石。并將其應(yīng)用于催化合成2-糠醛縮二乙醇,結(jié)果較為理想。

合成方法^[1]

1、催化劑的制備

按一定摩爾比將1.0mol/L Cu(NO₃)₂、0.5mol/L Al(NO₃)₃溶液混合,在不斷攪拌下,以1.0mL/min的速度滴加NaOH和Na2CO3混合溶液,控制pH在4.9±0.2,滴加完畢繼續(xù)攪拌0.5h,得到的漿液轉(zhuǎn)移至不銹鋼反應(yīng)釜中,密封后110℃下進(jìn)行水熱處理3h,然后冷卻、抽濾、洗滌、于80℃下烘干、研磨待用。

2、2-糠醛縮二乙醇的合成

在三口燒瓶上裝配溫度計(jì)、回流冷凝管,將其固定在集熱式恒溫磁力攪拌器上。然后向其中加入一定量的新蒸糠醛、乙醇和催化劑,在攪拌下水浴加熱升溫至70℃,常壓下反應(yīng),定時(shí)取樣,產(chǎn)物2-糠醛縮二乙醇用北京瑞利SP-2100氣相色譜儀定量分析。分析條件:OV-101毛細(xì)管柱,柱溫170°C,進(jìn)樣器210°C,FID 230°C。

最佳合成條件為:催化劑n(Cu)/n(Al)=0.5,V(乙醇):V(糠醛)=40:3,催化劑用量為0.1g,反應(yīng)時(shí)間90min,反應(yīng)溫度70℃,2-糠醛縮二乙醇轉(zhuǎn)化率可達(dá)54.43%。

參考文獻(xiàn)

[1]廖家友,謝鮮梅,程淑艷,等. Cu-Al類水滑石催化合成2-糠醛縮二乙醇的研究[J]. 現(xiàn)代化工,2009,29(z1):133-136. DOI:10.3321/j.issn:0253-4320.2009.z1.040.