新型固體酸催化劑Nafion/SiO2合成大茴香腈

    腈類香料是近2O年發展起來的新型香料。在香料工業中腈類化合物的香氣、性能都優于相應的醛類化合物，加上腈類化合物性質穩定，在應用過程中不分解變色，安全無毒，對皮膚無刺激作用，是醛類香料的理想代用品。對甲氧基苯腈俗名大茴香腈是一種重要的新型的香料。傳統的合成方法是從大茴香醛制備大茴香醛肟，再用乙酐催化脫水后生成大茴香腈，這種方法主要的不足是：乙酐消耗大，純化處理較復雜，脫水轉化率較低。

    全氟磺酸樹脂 Nafion NR5O(簡稱NR5O)具有高熱穩定性(<280°C)、化學惰性和超強酸性等優點，在催化領域得到廣泛應用。由杜邦公司生產的固體酸Nafion/SiO2 對許多重要化學反應均表現出很好的催化性能 ，實驗結果表明固體酸Nafion/SiO2具有許多獨特的優點：產品色澤好，純度高，對設備腐蝕性小，對環境污染小，催化劑用量少且可重復使用，但在腈類香料的催化合成中鮮見報道。近年來的研究表明：微波技術應用于有機合成具有特殊的優越性，在親核取代、 Diele—Alder、消除反應、縮合反應、酯化反應、烷基化反應等有機合成有著廣泛的應用，在微波作用下反應速率比傳統的實驗技術快數倍乃至數千倍，但用于腈類合成少見報道。本文使用固體酸Nafion/SiO2在微波條件下催化脫水的方法合成大茴香腈。

大茴香醛肟的合成

    在裝有溫度計、滴液漏斗、攪拌器的250 mL的三口燒瓶中，先加入100mL水，然后按一定比例加入適量的鹽酸羥胺，開動攪拌并緩緩加入碳酸鈉。粉末，水浴加熱至40°C時開始滴加大茴香醛并劇烈攪拌，21.3 g(0.15 mo1)大茴香醛在10min滴完。之后將溫度升至50°C左右劇烈攪拌2 小時，反應結束后再用醋酸中和至pH=6左右，并在攪拌中使混合物冷至室溫下，使大茴香醛肟成顆粒狀固體即停止攪拌，靜置數小時后過濾。所得大茴香醛肟固體在水浴加熱真空蒸餾蒸發除去醛肟中所含的水分至瓶內液體不再冒氣泡為止。

大茴香醛肟脫水制備大茴香腈

    在150mL聚四氟乙烯反應罐中加入上一步中制得的大茴香醛肟，加入適量的固體酸Nafion/SiO2 催化劑和溶劑苯，攪勻后扭緊罐蓋置于微波爐中，在一定的微波功率下輻射反應。反應結束后待反應罐冷卻后，打開罐蓋將產物倒出過濾，用水洗滌苯層(2 ×40 mL)，分離水層，苯層用無水硫酸鎂 干燥，減壓蒸餾回收溶劑苯，剩余物質冷卻風干后得到粗品大茴香腈。

精制

    將已風干的粗大茴香腈在分餾裝置中進行真空分餾，收集餾出物至餾出液帶黃色為止，將餾出物熔融后放入盛有丙酮的容器中進行重結晶，加熱至完全溶解后讓其自行冷卻并靜置過夜，減壓過濾抽去丙酮，將晶體自然風干即得產品。測其熔點為59.3 ～ 6O.2°C，色譜分析大茴香腈含量為97.8% 。