Способ получения бензилацетата

(57) Изобретение Способ получения бензилацетата относится к области органического синтеза и может найти применение для получения бензилацетата, который находит практическое применение в качестве пищевого ароматизатора и растворителя. Способ заключается во взаимодействии уксусной кислоты с бензиловым спиртом в молярных соотношениях 10,9-1,1 в условиях микроволнового облучения мощностью 300-600 Вт в присутствии серной кислоты (0,5-1,5 от общей массы реагирующих веществ) в течение 913 мин.(72) Аппазов Нурбол Орынбасарулы Шигенова Айгерим Султамураткызы Омаров Ерлан Аблаевич Аппазова Зияда Жандоскызы Ахатаев Нурлыбек Акарыстанулы(73) Аппазов Нурбол Орынбасарулы Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Кызылординский государственный университет им. Коркыт Ата Министерства образования и науки Республики Казахстан Изобретение относится к области органического синтеза и может найти применение для получения бензилового эфира уксусной кислоты. Бензилацетат является одним из самых распространенных душистых веществ, содержится во многих эфирных маслах (жасмин, гардения, иланг-иланг, тубероза,гиацинт и т.д.), используется как компонент парфюмерных композиций (при дозировке до 30),отдушек для мыла, является растворителем нитратов, ацетатов, лаков, используется в пищевой промышленности, как натуральный или идентичный натуральному пищевой ароматизатор(зарегистрирован как вкусоароматическое химическое вещество для производства пищевых ароматизаторов). Бензилацетат получают взаимодействием бензилового спирта с уксусной кислотой или уксусным ангидридом либо по реакции бензилхлорида с ацетатом натрия, также окислением толуола воздухом в присутствии уксусного ангидрида или в присутствии уксусной кислоты и палладиевых катализаторов а) Исагулянц В.И. Синтетические душистые вещества. Ереван Изд-во АН АрмССР, 1946 б) Войткевич С.А. 865 душистых веществ для парфюмерии и бытовой химии. М. Пищевая промышленность, 1994 в) Хейфиц Л.А., Дашунин В.М. Душистые вещества и другие продукты для парфюмерии. М. Химия, 1994 г) Химический энциклопедический словарь. М. Советская энциклопедия, 1983 д) Гигиенические требования по применению пищевых добавок. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПИН 2.3.2.1293-03 от 18.04.2003. Минздрав РФ. Известен способ получения бензилацетата этерификацией уксусной кислоты бензиловым спиртом в присутствии концентрированной серной кислоты, процесс проводят в противоточной насадочной колонне при температуре 20 С и в отстойнике при температуре 40-50 С. Весовое соотношение уксусной и серной кислот составляет 3,21. Противоточное контактирование реагентов при температуре 20 С проводят в течение 2,5 ч и проходит через отстойник при температуре 40-50 С в течение 2 ч. Выход бензилацетата составляет 9295 А.с. СССР 136360. Способ получения бензилацетата // Офиц.бюл. - 1961. - 5 / Кашников В.В.,Войткевич С.А.,Гельперин Н.И Недостатками способа являются длительность процесса, использование в большом количестве серной кислоты, применение сравнительно высокой температуры. Также известен способ получения бензилацетата газофазной этерификацией уксусной кислоты бензиловым спиртом в присутствии катализатора на основе синтетического цеолита типа , , со степенью обмена ионов натрия на ионы водорода,равной 75,9-85,3, при атмосферном давлении и температуре 180-200 С, молярном соотношении реагентов кислотаспирт 1,81, скоростях подачи 149-300 моль кислоты на 1 кг катализатора в час. Максимальный выход продукта составляет 97,1 Патент РФ 2059606. Способ получения бензилацетата // Дата публ. 10.05.1996 / 2 Шахтахтинский Т.Н., Алиев А.М., Кулиев А.Р.,Рустамов И.М., Меликова А.Ш Недостаткам приведенного способа относится использование высокой температуры, длительность процесса,применение сравнительно дорогостоящего катализатора, а также использование уксусной кислоты в большом количестве. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения бензилацетата окислением толуола воздухом в присутствии уксусной кислоты и палладий-висмут содержащего катализатора нанесенного на диоксид кремния. В реактор,заполненный катализатором загружают реакционную смесь, содержащий 59,7 толуола,39,0 уксусной кислоты и 1,2 воды, подают воздух и нагревают до 170 С. Процесс проводят при давлении 1,4 Мпа. После проведения процесса получают смесь, содержащий 8,3 бензилацетата,0,6 бензальдегида, 1,1 бензойной кислоты, 0,4 бензилбензоата и исходных веществ. После нескольких стадий очистки в виде сепарирования,выпаривания и т.д. получают бензилацетат 99,8 чистоты 5883290.// Дата публ. 16.03.1999 /, ,,, ,,, ,,. Недостаткам приведенного способа относится использование высокой температуры и давления,длительность процесса, применение дорогостоящего катализатора, который требует предварительной подготовки, многостадийность очистки продукта и невысокий выход продукта. Задачей данного изобретения является устранение вышеуказанных недостатков. Это достигается тем, что синтез бензилацетата осуществляется прямой этерификацей уксусной кислоты бензиловым спиртом в молярных соотношениях 10,9-1,1, в присутствии серной кислоты (0,5-1,5 от общей массы реагирующих веществ) в условиях микроволнового облучения мощностью 300-600 Вт и продолжительностью 913 мин. Технологических решений,содержащих признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого решения, нами не найдены. Изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами Пример 1. Бензилацетат. В стеклянную емкость в молярных соотношениях 11 помещают уксусную кислоту и бензиловый спирт, добавляют серную кислоту с расчетом 1 от общей массы реагирующих веществ. Реакционную смесь облучают сверхвысокочастотным облучением с частотой 245075 МГц и мощностью 450 Вт в течении 10 мин. Выход продукта определяют хроматографированием на хромато-масс спектрометре 7890 А/5975 С (США). Условия хроматографирования газовый хроматограф 7890 А с масс-селективным детектором 5975 С фирмыподвижная фаза (газ носитель) - гелий температура испарителя 300 С, сброс потока 10001 температура термостата колонки, начало 40 С (1 мин), подъем температуры 5 С в минуту,конец 250 С, при этой температуре удерживается 1 мин, общее время анализа 44 мин режим ионизации масс-детектора методом электронного удара. Капиллярная хроматографическая колонка , длина колонки 30 м, внутренний диаметр 0,25 мм, неподвижная фаза - нитротерефталевая кислота,модифицированная полиэтиленгликолем. Время удержания бензилацетата составляет 20,57 мин. Выход бензилацетата при данных условиях составляет 67,38. Пример 2. Бензилацетат. При проведении реакции при мощности СВЧ облучения 300 Вт в течение 12 мин и при всех условиях, аналогичных примеру 1, получают бензилацетат с выходом 65,73. Пример 3. Бензилацетат. При проведении реакции при мощности СВЧ облучения 450 Вт в течение 12 мин и при всех условиях, аналогичных примеру 1, получают бензилацетат с выходом 65,88. Пример 4. Бензилацетат. При проведении реакции при мощности СВЧ облучения 600 Вт в течение 12 мин и при всех условиях, аналогичных примеру 1, получают бензилацетат с выходом 42,75. Пример 5. Бензилацетат. При проведении реакции в течение 9 мин и при всех условиях,аналогичных примеру 1, получают бензилацетат с выходом 59,10. Пример 6. Бензилацетат. При проведении реакции в течение 11 мин и при всех условиях,аналогичных примеру 1, получают бензилацетат с выходом 65,92. Пример 7. Бензилацетат. При проведении реакции в течение 13 мин и при всех условиях,аналогичных примеру 1, получают бензилацетат с выходом 56,22. Пример 8. Бензилацетат. При проведении реакции в соотношении уксусная кислотабензиловый спирт 10,9 и при всех условиях, аналогичных примеру 1, получают бензилацетат с выходом 62,49. Пример 9. Бензилацетат. При проведении реакции в соотношении уксусная кислотабензиловый спирт 11,1 и при всех условиях, аналогичных примеру 1, получают бензилацетат с выходом 59,61. Пример 10. Бензилацетат. При проведении реакции в присутствии 0,5 серной кислоты от общей массы реагирующих веществ и при всех условиях, аналогичных примеру 1, получают бензилацетат с выходом 61,76. Пример 11. Бензилацетат. При проведении реакции в присутствии 0,5 серной кислоты от общей массы реагирующих веществ и при всех условиях, аналогичных примеру 1, получают бензилацетат с выходом 58,15. Из сравнения примеров 1-11 видно, что наиболее оптимальными условиями проведения реакции этерификации уксусной кислоты бензиловым спиртом в условиях сверхвысокочастотного облучения являются мощность СВЧ-облучения 450 Вт, продолжительность 10 мин, соотношение катализатора от общей массы реагирующих веществ 1, соотношение исходных реагентов уксусная кислотабензиловый спирт 11. При этих условиях выход целевого продукта бензилацетата достигает 67,38 . Использование предлагаемого способа получения бензилацетата соответствует принципам зеленой химии и обеспечивает по сравнению с известным способом следующее преимущество 1. Исключается применение высокой температуры 2. Исключается применение высокого давления 3. Сокращение продолжительности процесса 4. Одностадийность процесса 5. Используется дешевый катализатор 6. Сравнительно высокий выход целевого продукта. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения бензилацетата,заключающийся во взаимодействий уксусной кислоты с бензиловым спиртом в молярных соотношениях 10,9-1,1, отличающийся тем, что для проведения реакции используют сверхвысокочастотное облучение мощностью 300600 Вт, в качестве катализатора используют серную кислоту в количестве 0,5-1,5 от общей массы реагирующих веществ и процесс ведут в течение 913 мин.