異戊烯醛是高原子經(jīng)濟性合成檸檬醛的中間體。檸檬醛是食品和日化香料。以檸檬醛為原料可合成檸檬腈、大馬酮類(lèi)香料及紫羅蘭酮,而后者可進(jìn)一步合成維生素A、E和β-胡蘿卜等。帝斯曼(荷蘭)、新和成、巴斯夫和安迪蘇(法國)四家約占據維生素A全球供應量的90%。國內維生素A主要生產(chǎn)商是新和成、浙江醫藥以及金達威,合計年產(chǎn)量約7000噸。
檸檬醛國內年需求量至少3500噸。目前,用于生產(chǎn)維生素A的檸檬醛主要從德國巴斯夫與日本可樂(lè )麗進(jìn)口。檸檬醛主要通過(guò)異戊烯醇與異戊烯醛縮合反應制備,其關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)是異戊烯醛高效合成。目前所采用的工藝路線(xiàn)可分為氣固相和液相兩種。氣固相反應以巴斯夫為代表,反應溫度高(460℃),反應劇烈放熱,需要鹽浴冷卻,催化劑需每周焙燒再生一次。液相反應以新和成為代表,采用均相反應,催化劑很難回收再用,需添加多種助劑,反應過(guò)程使用有機溶劑(如氯仿),面臨較大環(huán)保壓力。
性能指標:
中國科學(xué)院大連化物所自主研發(fā)了高效金屬催化劑,以3-甲基-3-丁烯-1-醇為原料和空氣為氧化劑,通過(guò)異構、氧化同時(shí)制備異戊烯醇和異戊烯醛。該新工藝具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)反應條件溫和,常壓液相反應;
(2)使用空氣或氧氣作為氧化劑,無(wú)須引入其他氧化劑或助劑;
(3)反應無(wú)需使用有機溶劑,過(guò)程綠色環(huán)保;
(4)反應速率快,只需兩小時(shí)原料轉化率可達到40%;
(5)產(chǎn)物選擇性好,只生成異戊烯醇、異戊烯醛和水,無(wú)過(guò)度氧化產(chǎn)物生成。異戊烯醇和異戊烯醛可進(jìn)一步直接合成檸檬醛。