本发明涉及香精香料和医药农药的中间体，具体地说是一种洋茉莉醛的制备方法。
背景技术：
洋茉莉醛又称胡椒醛，其化学名称是3,4-二氧亚甲基苯甲醛。
洋茉莉醛是一种名贵的香料，既具有清甜的樱桃及葵花香气，又具有带甜的天芥菜香气，同时还有微弱的辛香。洋茉莉醛是主要的合成香料之一，被广泛应用于各种香精的调配，同时也可以用于开发几十种其它香料、医药农药等精细化工品，如胡椒基丙酮、新洋茉莉醛、芝麻酚、洋茉莉腈、法西多曲、胡椒乙酸等。
洋茉莉醛的用途广泛，市场需求量逐年增加且畅销不衰。生产洋茉莉醛的主要原料是从黄樟树提取出来的黄樟油素，但是由于森林植被的破坏，目前黄樟树已面临枯竭。因此，以黄樟油素为原料的制备方法，已经不能满足市场需求及环保要求。胡椒环廉价易得，可作为生产洋茉莉醛的原料，已有采用胡椒环为原料制备洋茉莉醛的方法包括：
(1)cn101899033公开了一种洋茉莉醛的制备方法，采用的主要原料有胡椒环、三聚甲醛、盐酸和乌洛托品。该方法使用大量的盐酸，对设备有腐蚀性，且面临环境污染问题。该方法的具体反应式如下：
(2)cn101659650公开了洋茉莉醛一锅法制备的方法，采用的原料主要有胡椒环、乙醛酸、浓硫酸和浓硝酸。该方法具有收率高、工艺简单等优点，但是使用大量的硫酸和硝酸，反应会产生废酸。该方法的具体反应式如下：
(3)cn102329297公开了一种全合成制备洋茉莉醛的方法，具体反应式如下：
该方法的第一步傅克反应采用氯化铝或氯化锌为催化剂，反应后处理繁琐，同时会产生较多废料；而且该方法用到毒性大的氯气。
(4)cn103936709公开了一种洋茉莉醛的方法，该方法主要使用空气为氧化剂，收率较高，但是同样使用了大量的盐酸，具体反应式如下：
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种反应步骤短、副产物少、收率高、原料易得，工艺简单、对环境友好，傅克反应的催化剂可以回收循环使用，成本低廉的洋茉莉醛的制备方法。
为此，本发明采用如下的技术方案：一种洋茉莉醛的制备方法，其包括如下步骤：
1)在溶剂中，使用负载型氯化铝或氯化锌催化剂，通过傅克反应，以胡椒环和酰基化试剂为原料，制备得到3,4-亚甲二氧基苯乙酮；
具体反应式如下面反应式a所示：
2)在溶剂中，以亚铜盐为催化剂，通过催化氧化反应，将3,4-亚甲二氧基苯乙酮氧化制备得到洋茉莉醛；
具体反应式如下面反应式b所示：
步骤1)中，所述催化剂的载体为二氧化硅、氧化铝、聚苯乙烯中的一种。即这些负载型催化剂可以是alcl3/sio2、zncl2/sio2、alcl3/al2o3、alcl3/al2o3、alcl3/聚苯乙烯、zncl2/聚苯乙烯。
步骤1)中的溶剂为二氯甲烷，1,2-二氯乙烷，三氯甲烷，四氯化碳，二硫化碳，硝基苯，三氟甲基苯，二甲基亚砜，n,n-二甲基甲酰胺，n,n-二乙基甲酰胺，乙酸乙酯中的任意一种或两种以上的混合溶剂；优选为二氯甲烷，1,2-二氯乙烷，三氯甲烷，四氯化碳，二硫化碳，硝基苯，三氟甲基苯中的任意一种或两种以上的混合溶剂；步骤2)中的溶剂为硝基苯，三氟甲基苯，二甲基亚砜，n,n-二甲基甲酰胺，n,n-二乙基甲酰胺，六甲基磷酰三胺中的任意一种或两种以上的混合溶剂。
步骤2)中，催化剂亚铜盐的分子式为cux，x表示化合价为负1价的阴离子，如f-、cl-、br-、i-、ch3coo-、cf3coo-或cf3s(o)2o-等。
步骤1)中，所述催化剂的摩尔用量是胡椒环的0.05～3.0倍，优选为0.1～2.0倍；反应温度为25～150℃，优选为50～100℃。
步骤2)中，所述催化剂的摩尔用量是3,4-亚甲二氧基苯乙酮的0.05～3.0倍，优选为0.1～1.0倍；反应温度为25～200℃，优选为50～150℃；催化氧化采用的氧化剂为氧气，其压力为常压至100mpa，优选为常压至50mpa。
所述的酰基化试剂为乙酸、乙酸酐或乙酰氯，其摩尔用量是胡椒环的1.0～3.0倍，优选为1.0～2.0倍。
本发明具有的有益效果为：1)副产物少、收率高、原料易得，步骤1)的产率高达96％左右，步骤2)的产率高达97％左右，洋茉莉醛的总收率达93％左右；2)反应步骤短，工艺简单、对环境友好，步骤1)的催化剂可以通过回收循环使用，生产成本低；3)反应步骤2)采用的催化剂cux在反应过程中起到输氧的作用，在输氧过程cu(+1价)被氧化成cu(+2价),反应物3,4-亚甲二氧基苯乙酮的甲基被氧气氧化脱酸分解生成co2及h2，同时又把cu(+2价)还原为cu(+1价)。该催化剂在本反应体系中并不需要回收再做还原处理，可直接进行套用，且可高产率得到产品。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明提供的洋茉莉醛的制备方法，但本发明并不限定于此，对于本领域的技术人员来说，所作的任何等同替换、更改等，都应包含在本发明的保护范围之内。
反应步骤1)：3,4-亚甲二氧基苯乙酮的制备
实施例1
在1l的三口瓶中，加入二氯甲烷500ml，氯化铝/聚苯乙烯(66.5g，负载量10wt％)，搅拌条件下慢慢滴入乙酰氯(42.9g，5.5mol)，滴加完毕，再慢慢滴入胡椒环(61.0g,0.5mol,溶解于100ml二氯甲烷)；滴加完毕后，缓慢升温至45℃搅拌反应，直至胡椒环反应完毕，冷却、过滤得到氯化铝/聚苯乙烯催化剂；将反应液分层萃取，合并有机层，减压蒸去溶剂，烘干即得产品77.2g，收率94％。
实施例2
在1l的三口瓶中，加入三氟甲基苯500ml，氯化锌/三氧化铝(272.6g，负载量10wt％)，搅拌条件下慢慢滴入乙酸酐(56.1g，0.55mol)，滴加完毕，再慢慢滴入胡椒环(61.0g,0.5mol,溶解于100ml三氟甲基苯)；滴加完毕后，缓慢升温至120℃搅拌反应，直至胡椒环反应完毕，冷却、过滤得到氯化锌/三氧化铝催化剂；将反应液分层萃取，合并有机层，减压蒸去溶剂，烘干即得产品73.9g，收率90％。
实施例3
在1l的三口瓶中，加入硝基苯500ml，氯化铝/二氧化硅(166.3g，负载量10wt％)，搅拌条件下慢慢滴入乙酸(33.0g，0.55mol)，滴加完毕，再慢慢滴入胡椒环(61.0g,0.5mol,溶解于100ml硝基苯)；滴加完毕后，缓慢升温至80℃搅拌反应，直至胡椒环反应完毕，冷却、过滤得到氯化铝/二氧化硅催化剂；将反应液分层萃取，合并有机层，减压蒸去溶剂，烘干即得产品78.8g，收率96％。
实施例4(实施例3氯化铝/二氧化硅催化剂的套用)
将实施例3以二氯甲烷洗涤过滤得到的氯化铝/二氧化硅催化剂，烘干后备用；
在1l的三口瓶中，加入硝基苯500ml，上述烘干备用的氯化铝/二氧化硅催化剂，搅拌条件下慢慢滴入乙酸(33.0g，0.55mol)，滴加完毕，再慢慢滴入胡椒环(61.0g,0.5mol,溶解于100ml硝基苯)；滴加完毕后，缓慢升温至80℃搅拌反应，直至胡椒环反应完毕，冷却、过滤得到氯化铝/二氧化硅催化剂；将反应液分层萃取，合并有机层，减压蒸去溶剂，烘干即得产品80.0g，收率95％。
实施例5(实施例4氯化铝/二氧化硅催化剂的套用)
将实施例4以二氯甲烷洗涤过滤得到的氯化铝/二氧化硅催化剂，烘干后备用；
在1l的三口瓶中，加入硝基苯500ml，上述烘干备用的氯化铝/二氧化硅催化剂，搅拌条件下慢慢滴入乙酸(33.0g，0.55mol)，滴加完毕，再慢慢滴入胡椒环(61.0g,0.5mol,溶解于100ml硝基苯)；滴加完毕后，缓慢升温至80℃搅拌反应，直至胡椒环反应完毕，冷却、过滤得到氯化铝/二氧化硅催化剂；将反应液分层萃取，合并有机层，减压蒸去溶剂，烘干即得产品74.1g，收率91％。
反应步骤2)：洋茉莉醛的制备
制备洋茉莉醛的通用方法：在1l的压力釜中，加入反应溶剂、亚铜盐催化剂及由反应步骤1)所得的3,4-亚甲二氧基苯乙酮，然后将压力釜的压力通入氧气至指定的反应压力，将反应混合物加热至指定温度搅拌反应，维持氧气压力直至3,4-亚甲二氧基苯乙酮反应完毕，冷却、泄压、过滤，将反应液分层萃取，合并有机层，减压蒸去溶剂，再减压精馏，1.80kpa真空度下收集136℃～140℃的馏分，冷凝结晶即得洋茉莉醛产品。
实施例6
在1l的压力釜中，加入450mln,n-二甲基甲酰胺、碘化亚铜(4.3g,22.5mmol)及由反应步骤1)所得的3,4-亚甲二氧基苯乙酮(73.9g,0.45mol)，然后将压力釜的压力通入氧气至5mpa压力，将反应混合物加热至100℃搅拌反应，维持氧气为5mpa压力直至3,4-亚甲二氧基苯乙酮反应完毕，冷却、泄压、过滤，将反应液分层萃取，合并有机层，减压蒸去溶剂，再减压精馏，1.80kpa真空度下收集136℃～140℃的馏分，冷凝结晶即得洋茉莉醛产品61.5g,收率91％。
实施例7
在1l的压力釜中，加入450ml二甲基亚砜、碘化亚铜(25.7g,135mmol)及由反应步骤1)所得的3,4-亚甲二氧基苯乙酮(73.9g,0.45mol)，然后将压力釜的压力通入氧气至1mpa压力，将反应混合物加热至120℃搅拌反应，维持氧气为1mpa压力直至3,4-亚甲二氧基苯乙酮反应完毕，冷却、泄压、过滤，将反应液分层萃取，合并有机层，减压蒸去溶剂，再减压精馏，1.80kpa真空度下收集136℃～140℃的馏分，冷凝结晶即得洋茉莉醛产品65.5g,收率97％。
实施例8
在1l的压力釜中，加入400ml二甲基亚砜、氯化亚铜(3.9g,40mmol)及由反应步骤1)所得的3,4-亚甲二氧基苯乙酮(65.7g,0.40mol)，然后将压力釜的压力通入氧气至8mpa压力，将反应混合物加热至120℃搅拌反应，维持氧气为8mpa压力直至3,4-亚甲二氧基苯乙酮反应完毕，冷却、泄压、过滤，将反应液分层萃取，合并有机层，减压蒸去溶剂，再减压精馏，1.80kpa真空度下收集136℃～140℃的馏分，冷凝结晶即得洋茉莉醛产品58.2g,收率97％。
实施例9
在1l的压力釜中，加入400ml硝基苯、三氟甲烷磺酸亚铜(4.2g,20mmol)及由反应步骤1)所得的3,4-亚甲二氧基苯乙酮(65.7g,0.40mol)，然后将压力釜的压力通入氧气至30mpa压力，将反应混合物加热至170℃搅拌反应，维持氧气为30mpa压力直至3,4-亚甲二氧基苯乙酮反应完毕，冷却、泄压、过滤，将反应液分层萃取，合并有机层，减压蒸去溶剂，再减压精馏，1.80kpa真空度下收集136℃～140℃的馏分，冷凝结晶即得洋茉莉醛产品52.2g,收率87％。
实施例10
在1l的压力釜中，加入400ml三氟甲基苯、三氟乙酸亚铜(35.2g,200mmol)及由反应步骤1)所得的3,4-亚甲二氧基苯乙酮(65.7g,0.40mol)，然后将压力釜的压力通入氧气至3mpa压力，将反应混合物加热至100℃搅拌反应，维持氧气为3mpa压力直至3,4-亚甲二氧基苯乙酮反应完毕，冷却、泄压、过滤，将反应液分层萃取，合并有机层，减压蒸去溶剂，再减压精馏，1.80kpa真空度下收集136℃～140℃的馏分，冷凝结晶即得洋茉莉醛产品48.1g,收率80％。
实施例11
在1l的压力釜中，加入500mln,n-二甲基甲酰胺、乙酸亚铜(24.4g，200mmol)及由反应步骤1)所得的3,4-亚甲二氧基苯乙酮(65.7g，0.40mol)，然后将压力釜的压力通入氧气至3.8mpa压力，将反应混合物加热至80℃搅拌反应，维持氧气为3.8mpa压力直至3,4-亚甲二氧基苯乙酮反应完毕，冷却、泄压、过滤，将反应液分层萃取，合并有机层，减压蒸去溶剂，再减压精馏，1.80kpa真空度下收集136℃～140℃的馏分，冷凝结晶即得洋茉莉醛产品38.5g,收率64％。