本发明属于香料和医药化工技术领域，具体涉及到一种天然麦芽酚的制备方法。
背景技术
天然麦芽酚，英文名称：maltene，化学名：3-羟基-2-甲基-4-吡喃酮，cas：118-71-8，化学结构式如下所示：
麦芽酚天然存在于以及菊苣、落叶松、针叶松树皮等植物中。麦芽酚是一种焦香型香味增效剂，广泛应用于食品、饮料、糖果、酒类、烟草香精中，是仅次于香兰素的第二大食用香料品种；麦芽酚也用于药用辅料，《中国药典》(2015版)有收载。
目前工业上常用天然麦芽酚多是，以天然糠醛为原料，先用天然甲醇制备甲基卤化物与金属镁进行格氏反应制得甲基卤化镁，在与天然糠醛进行格氏偶联反应制得2-呋喃乙醇，然后经过氯化水解重排得到麦芽酚，反应式如下：
上述合成路线所制得的麦芽酚，需要制备甲基氯化物的设备投资大、综合能耗高、三废对人体及环境危害大，还需要进行无水无氧的格氏反应，反应条件较为苛刻；溶剂常用乙醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃等毒性较高，易形成爆炸性过氧物，同时价格较贵，不利于回收；原料一氯甲烷、一溴甲烷本身毒性较大；一溴甲烷对环境污染严重，尤其是对臭氧层消耗严重。
2-乙酰呋喃天然品存在于咖啡、西红柿、啤酒、绿茶、葡萄干和马铃薯片的挥发性香成分等。食用酒精为《食品安全国家标准食用酒精》(gb31640-2016)
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于一种天然麦芽酚的制备方法，解决工业上生产方法普遍原料毒性大、环境污染严重、设备生产效率低、反应时间长、废水量大、有机残留溶剂高等缺陷，本方法得到的天然麦芽酚达到《中国药典》(2015年版)的要求。
1.一种天然麦芽酚的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将天然2-乙酰呋喃(式iii)、在还原剂作用下还原，得2-呋喃乙醇(式ii)，反应式如下，
2)将2-呋喃乙醇(式ii)在含有天然甲醇的水溶液中通入氯气进行氧化反应，然后在酸催化水解重排得天然麦芽酚粗品(式i)，反应式如下，
3)将天然麦芽酚粗品(式i)在食用酒精中溶解脱色后，重结晶得麦芽酚成品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤中的还原剂为钯/炭。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述步骤中的还原剂钯/炭为5％钯/炭、10％钯/炭。
4.据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)的反应以自身为溶剂。
5.据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)的加氢反应催化剂质量比为2-乙酰呋喃∶催化剂＝1∶(0.01～0.1)，优选1∶0.02。
6.据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中的还原反应温度为40℃～120℃。
7.据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中的还原反应时间3小时～16小时。
8.据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中的还原反应压力为0.2mpa～2.0mpa，优选1.1mpa～1.3mpa。
本发明的优点如下：
1、本发明的制备方法所得的天然麦芽酚的收率高，总收率可高达80％，质量达到《中国药典》(2015年版)药用辅料标准、《食品安全国家标准》(gb1886-282-2016)食品添加剂及《美国食品用化学品法典》(fcc-9)标准。
2、本发明的天然麦芽酚的制备法生产，设备生产能力可提高2～3倍，提高了产量，并且节能、降耗，降低了生产成本。
3、本发明的制备法与现有技术中的方法相比反应时短，产生的杂质少。
4、本发明的制备法与现有技术中的方法相比有操作更简单、能耗低、废水量少、有机残留溶剂少等优点。
5、本发明的制备法中减少甲基卤化物与醚类溶剂对环境和人体的危害少，能工业化大规模生产。
6、本发明所使用的主要原料2-乙酰呋喃、氯气、甲醇、和水价格低廉且易得，虽然催化剂钯碳较贵，但可以连续套用，并厂家回收激活，总体成本低。
通过实施例进一步说明和解释本发明天然麦芽酚制备方法，但不限制本发明的范围。其中温度为摄氏度，收率为按对2-乙酰呋喃计算的摩尔收率。
具体实施方式
实施例1
在洁净干燥的高压反应釜加入2-乙酰呋喃220.0g，加入10％钯炭干基4.5g，氮气置换后，加氢到压力0.5mpa，反应0.5小时后，控制温度50℃～55℃，维持压力1.1mpa～1.3mpa，反应8小时，过滤回收钯炭直接套用下批次，滤液备用。
在洁净反应瓶中加入甲醇700.0g、水400.0g，在搅拌降温至-20℃～-15℃，滴加上步制备滤液与甲醇220.0g的混合液，同时通入氯气进行氯氧化反应，反应放热，控制滴加速度和通氯速度，使反应温度保持在-20℃～-15℃，约5～6h滴加完毕，再继续通氯30min，总通氯量320g时结束反应。减压回收残留氯气，然后常压蒸馏回收甲醇，直至内温达到100℃，改成回流水解反应2-3h，冷却至20℃～30℃，搅拌下用30％氢氧化钠水溶液，调节ph到2～3，然后冷冻至-5℃，析出麦芽酚结晶粗品297.5g(水分25％)。该粗品经过食用酒精溶解、脱色、结晶、过滤洗涤、干燥等工艺过程后，得到麦芽酚成品201.6g，收率80.0％，含量99.5％。
实施例2
在洁净干燥的高压反应釜加入2-乙酰呋喃110.0g，加入5％钯炭干基5.5g，氮气置换后，加氢到压力0.5mpa，反应0.5小时后，控制温度50℃～55℃，维持压力1.3mpa～1.6mpa，反应7小时，过滤回收钯炭直接套用下批次，滤液备用。
在洁净反应瓶中加入甲醇350.0g、水200.0g，在搅拌降温至-20℃～-15℃，滴加上步制备滤液与甲醇220.0g的混合液，同时通入氯气进行氯氧化反应，反应放热，控制滴加速度和通氯速度，使反应温度保持在-20℃～-15℃，约5～6h滴加完毕，再继续通氯30min，总通氯量160g时结束反应。减压回收残留氯气，然后常压蒸馏回收甲醇，直至内温达到100℃，改成回流水解反应2-3h，冷却至20℃～30℃，搅拌下用30％氢氧化钠水溶液，调节ph到2～3，然后冷冻至-5℃，析出麦芽酚结晶粗品149.2g(水分26％)。该粗品经过食用酒精溶解、脱色、结晶、过滤洗涤、干燥等工艺过程后，得到麦芽酚成品101.5g，收率80.5％，含量99.6％。
实施例3
在洁净干燥的高压反应釜加入2-乙酰呋喃110.0g，甲醇220.0g，加入5％钯炭干基5.5g，氮气置换后，加氢到压力0.5mpa，反应0.5小时后，控制温度50℃～55℃，维持压力1.3mpa～1.6mpa，反应7小时，过滤回收钯炭直接套用下批次，滤液备用。
在洁净反应瓶中加入甲醇220.0g、水200.0g，在搅拌降温至-20℃～-15℃，滴加上步制备滤液与甲醇220.0g的混合液，同时通入氯气进行氯氧化反应，反应放热，控制滴加速度和通氯速度，使反应温度保持在-20℃～-15℃，约5～6h滴加完毕，再继续通氯30min，总通氯量160g时结束反应。减压回收残留氯气，然后常压蒸馏回收甲醇，直至内温达到100℃，改成回流水解反应2h～3h，冷却至20℃～30℃，搅拌下用30％氢氧化钠水溶液，调节ph到2～3，然后冷冻至-5℃，析出麦芽酚结晶粗品152.2g(水分28％)。该粗品经过食用酒精溶解、脱色、结晶、过滤洗涤、干燥等工艺过程后，得到麦芽酚成品98.1g，收率77.9％，含量99.5％。
实施例4
在洁净干燥的高压反应釜加入2-乙酰呋喃110.0g，加入5％钯炭干基5.5g，氮气置换后，加氢到压力0.5mpa，反应0.5小时后，控制温度40℃～45℃，维持压力1.3mpa～1.6mpa，反应12小时，过滤回收钯炭直接套用下批次，滤液备用。
在洁净反应瓶中加入甲醇350.0g、水200.0g，在搅拌降温至-20℃～-15℃，滴加上步制备滤液与甲醇220.0g的混合液，同时通入氯气进行氯氧化反应，反应放热，控制滴加速度和通氯速度，使反应温度保持在-20℃～-15℃，约5～6h滴加完毕，再继续通氯30min，总通氯量160g时结束反应。减压回收残留氯气，然后常压蒸馏回收甲醇，直至内温达到100℃，改成回流水解反应2-3h，冷却至20℃～30℃，搅拌下用30％氢氧化钠水溶液，调节ph到2～3，然后冷冻至-5℃，析出麦芽酚结晶粗品147.1g(水分25％)。该粗品经过食用酒精溶解、脱色、结晶、过滤洗涤、干燥等工艺过程后，得到麦芽酚成品99.7g，收率79.1％，含量99.4％。
前面已经详述了本发明，包括其优选的实施方案。但是应当明白，考虑到本发明公开的内容，本领域技术人员可在所述权利要求书的精神范围内对本发明进行改变和/或改进，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。