固体碱催化合成假性紫罗兰酮的研究

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假性紫罗兰酮是合成紫罗兰酮等香精香料以及合成维生素A、维生素E等医药化工产品的重要中间体。目前国内外大都采用柠檬醛与丙酮在碱性催化剂作用下羟醛缩合得到假性紫罗兰酮,而后经酸环化得到紫罗兰酮。对于假性紫罗兰酮的合成,使用的碱性催化体系有:液体碱催化体系,包括碱的水溶液体系、碱的醇溶液体系、碱的相转移催化;固体碱催化体系,包括以NaOH/Ba(OH)2为催化剂,以金属氢氧化物、金属氧化物以及复合固体氢氧化物为催化剂,以阴离子交换树脂、载体碱为催化剂,等等。本文采用D201、D261型两种大孔强碱树脂和固体粉末LiOH·H2O等三种新的固体碱催化剂,在超声辐射或摇床振荡条件下,催化柠檬醛与丙酮羟醛缩合合成假性紫罗兰酮,研究和分析了反应时间、催化剂用量、反应温度、柠檬醛与丙酮的摩尔比、催化剂回收效率等方面对产率的影响,或者对反应过程中柠檬醛的转化率和假性紫罗兰酮的选择性的影响。实验表明,D201和D261型两种大孔强碱树脂都具有较强的催化能力,在较佳反应条件下,D201型催化剂使产物假性紫罗兰酮的产率高达95.77%;D261型催化剂使柠檬醛的转化率达到98.65%,假性紫罗兰酮的高达选择性95.03%.在相同条件下,D261催化剂的催化能力要稍优于D201催化剂,但两种催化剂的重复使用效果都不理想。使用固体粉末LiOH·H2O催化柠檬醛与丙酮羟醛缩合合成假性紫罗兰酮时,在最佳反应条件下,柠檬醛的转化率达98.01%,假性紫罗兰酮的选择性则达到98.30%,催化剂回收方便且重复效果好,可使用多次。本方法具有转化率高、选择性高、反应时间短、实验过程简单、催化剂回收方便且重复使用效果好等优点,并对环境污染小,符合绿色化工艺生产,比以前报道的其他合成假性紫罗兰酮的方法好。因此,LiOH·H2O是目前由柠檬醛和丙酮羟醛缩合合成假性紫罗兰酮中较为理想的催化剂。也许,这种方法也能利用到其它的羟醛缩合反应中。
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