科创中国

异戊烯醛是高原子经济性合成柠檬醛的中间体。柠檬醛是食品和日化香料。以柠檬醛为原料可合成柠檬腈、大马酮类香料及紫罗兰酮，而后者可进一步合成维生素 A、E 和β-胡萝卜等。帝斯曼（荷兰）、新和成、巴斯夫和安迪苏（法国）四家约占据维生素 A 全球供应量的 90 %。国内维生素 A 主要生产商是新和成、浙江医药以及金达威，合计年产量约 7000 吨。柠檬醛国内年需求量至少 3500 吨。目前，用于生产维生素 A 的柠檬醛主要从德国巴斯夫与日本可乐丽进口。柠檬醛主要通过异戊烯醇与异戊烯醛缩合反应制备，其关键技术难点是异戊烯醛高效合成。目前所采用的工艺路线可分为气固相和液相两种。气固相反应以巴斯夫为代表，反应温度高（460 ℃），反应剧烈放热，需要盐浴冷却，催化剂需每周焙烧再生一次。液相反应以新和成为代表，采用均相反应，催化剂很难回收再用，需添加多种助剂，反应过程使用有机溶剂（如氯仿），面临较大环保压力。我们自主研发了高效金属催化剂，以 3-甲基-3-丁烯-1-醇为原料和空气为氧化剂，通过异构、氧化同时制备异戊烯醇和异戊烯醛。该新工艺具有以下优点：1）反应条件温和，常压液相反应；2）使用空气或氧气作为氧化剂，无须引入其他氧化剂或助剂；3）反应无需使用有机溶剂，过程绿色环保；4）反应速率快，只需两小时原料转化率可达到 40 %；5）产物选择性好，只生成异戊烯醇、异戊烯醛和水，无过度氧化产物生成。异戊烯醇和异戊烯醛可进一步直接合成柠檬醛。现在寻求企业合作，希望通过技术入股方式，实现该新工艺在国内的工业化应用。