一种烷基羧酸糠酯的制备方法
阅读说明：本技术 一种烷基羧酸糠酯的制备方法 (Preparation method of alkyl carboxylic acid furfuryl ester ) 是由 徐志强 田振峰 贺增洋 黄兰 陈开波 于 2021-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种烷基羧酸糠酯的制备方法,是将糠醇、催化剂、酰基化试剂、缚酸剂和溶剂混匀后反应,即得到烷基羧酸糠酯化合物。本发明选择性高、副产物少、反应条件温和,具有一定的工业应用前景。(The invention discloses a preparation method of alkyl carboxylic acid furfuryl ester, which is to mix furfuryl alcohol, a catalyst, an acylation reagent, an acid-binding agent and a solvent uniformly and react to obtain the alkyl carboxylic acid furfuryl ester compound. The method has the advantages of high selectivity, few byproducts, mild reaction conditions and certain industrial application prospect.)
技术领域
本发明涉及化学物质制备技术领域，尤其涉及一种烷基羧酸糠酯的制备方法。
背景技术
烷基羧酸糠酯是重要的生物质来源化学品，可作为生物质基平台化合物制备多种重要化学品。在塑料工业中可用于增塑剂、热固性树脂等；在食品工业中用作防腐剂；也用作涂料添加剂、医药与香料等的中间体。糠酯类香料作为糠醛下游产品，为我国所批准使用的食品用香料。
烷基羧酸糠酯的合成方法有几种：1、糠醇与相应的酸酐在羧酸盐的存在下反应而得，但收率不高；2、在吡啶存在下酰氯作为酰基化试剂与糠酯反应得到，但由于酰氯不稳定及吡啶不易除净等原因，产品收率及香气品质都不够理想；3、使用4-二甲氨基吡啶作催化剂、以碳酸氢钠作缚酸剂，催化转化酸酐与糠醇反应，此法产品收率较高，但是催化剂价格昂贵。
因此，开发一种选择性高、效果好的催化体系具有重要意义。
发明内容
基于上述现有技术所存在的技术问题，本发明提出了一种烷基羧酸糠酯的制备方法，旨在提高产品收率。
为解决技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种烷基羧酸糠酯的制备方法，其特点在于：将糠醇、催化剂、酰基化试剂、缚酸剂和溶剂混匀后反应，即得到烷基羧酸糠酯化合物。反应式如下：
优选地，所述催化剂为磷钨酸、磷钼酸、硅钨酸和硅钼酸中的至少一种。
优选地，所述酰基化试剂为五个碳以下的饱和羧酸、酸酐及酰氯中的至少一种，具体结构为如下结构中的任意一种：
优选地，所述溶剂为乙腈、二氯乙烷、三氯甲烷和正己烷中的至少一种。
优选地，所述缚酸剂为三乙胺、吡啶和碳酸钾中的至少一种。
优选地，所述反应的温度为0-100℃、时间为1-72h。更优选为0-50℃反应10-24h。
优选地，所述催化剂与所述糠醇的质量比为0.1～1：1。
优选地，所述酰基化试剂与所述糠醇的摩尔比为1～10：1，优选为2～5:1。
优选地，所述缚酸剂与所述酰基化试剂的摩尔比为1～10：1，优选为1:1～5:1。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明通过选择适宜的催化剂、酰基化试剂及溶剂，增加反应的选择性，提高烷基羧酸糠酯的收率，且副产物少、反应条件温和，具有一定的工业应用前景。
附图说明
图1为实施例1所得丙酸糠酯的核磁氢谱图。
图2为实施例1所得丙酸糠酯的核磁碳谱图。
图3为实施例6所得乙酸糠酯的核磁氢谱图。
图4为实施例6所得乙酸糠酯的核磁碳谱图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
下述实施例所用催化剂、缚酸剂、溶剂均采购自国药集团。
实施例1
一种烷基羧酸糠酯的制备方法，是按如下步骤进行：
取1mmol糠醇、10mL乙腈、100mg磷钨酸催化剂和2mmol碳酸钾加入到50mL三口烧瓶中，氮气条件室温下，缓慢加入含有2mmol丙酸酐的10mL乙腈溶剂，加入完毕，升温至50℃搅拌反应15h。反应完后，冷却至室温，浓缩溶剂至干后，加入30mL的CH2Cl2萃取。用卤水洗涤有机层两次，有机层无水Na2SO4干燥，过滤，浓缩溶剂得到丙酸糠酯，收率为83％。
实施例2
本实施例按实施例1相同的方法制备烷基羧酸糠酯，区别仅在于将碳酸钾改为吡啶。本实施例丙酸糠酯的收率为87％。
实施例3
本实施例按实施例1相同的方法制备烷基羧酸糠酯，区别仅在于将乙腈改为二氯乙烷。本实施例丙酸糠酯的收率为78％。
实施例4
本实施例按实施例1相同的方法制备烷基羧酸糠酯，区别仅在于将乙腈改为三氯甲烷。本实施例丙酸糠酯的收率为79％。
实施例5
本实施例按实施例1相同的方法制备烷基羧酸糠酯，区别仅在于将磷钨酸改为磷钼酸。本实施例丙酸糠酯的收率为81％。
实施例6
本实施例按实施例1相同的方法制备烷基羧酸糠酯，区别仅在于将丙酸酐改为乙酸酐。本实施例乙酸糠酯的收率为90％。
实施例7
本实施例按实施例1相同的方法制备烷基羧酸糠酯，区别仅在于将丙酸酐改为乙酰氯。本实施例乙酸糠酯的收率为80％。
实施例8
本实施例按实施例1相同的方法制备烷基羧酸糠酯，区别仅在于将丙酸酐改为乙酸。本实施例乙酸糠酯的收率为81％。
实施例9
本实施例按实施例1相同的方法制备烷基羧酸糠酯，区别仅在于将丙酸酐改为丙酸。本实施例丙酸糠酯的收率为72％。
实施例10
本实施例按实施例1相同的方法制备烷基羧酸糠酯，区别仅在于将反应时间改为20h。本实施例丙酸糠酯的收率为78％。
实施例11
本实施例按实施例1相同的方法制备烷基羧酸糠酯，区别仅在于将反应时间改为5h。本实施例丙酸糠酯的收率为73％。
实施例12
本实施例按实施例1相同的方法制备烷基羧酸糠酯，区别仅在于将2mmol丙酸酐改为4mmol丙酸酐、2mmol碳酸钾改为4mmol碳酸钾。本实施例丙酸糠酯的收率为83％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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