本发明涉及一种防腐剂中间体山梨酸苯丙氨酸乙酯的合成工艺，属于有机合成领域。
背景技术：
食品是人类赖以生存的基本物质，它提供给人类生活所需要的各种营养素和能量。通过消耗食品中的营养物质，细菌、酵母和真菌等可以迅速繁殖，从而导致食品发生微生物感染。随着生活水平的提高，人们越来越注重食品的质量问题。因此，增强食品的安全性是十分有必要的。利用合成的化学食品防腐剂来控制微生物的生长以及防止食品腐败，是最常用的方法之一。目前，国内常用的食品防腐剂按成分和来源不同，主要分为酯型防腐剂、酸性防腐剂、生物防腐剂和无机防腐剂四类。食品防腐剂的构效研究表明：α、β具有抗菌活性的有效功能性结构之一。山梨酸苯丙氨酸乙酯是具有很好的抑菌效果,本发明了一种新的工艺用自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂合成的山梨酸苯丙氨酸乙酯,该工艺操作简单,原料来源方便,产品纯度高收率高。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种防腐剂中间体山梨酸苯丙氨酸乙酯的合成工艺。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种防腐剂中间体山梨酸苯丙氨酸乙酯的合成工艺，包括以下步骤：
步骤1、向装有低温温度计的250mL三口烧瓶中加入无水乙醇,向其中加入的苯丙氨酸和氯化亚砜,然后磁力搅拌4h；
步骤2、然后加入自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂，冰盐浴中反应，再加热回流，继续磁力搅拌4h；
步骤3、利用旋转蒸发仪减压除去剩余的乙醇及SOCl2，得到中间体苯丙氨酸乙酯盐酸盐；
步骤4、向250mL圆底烧瓶中加入山梨酸和氯化亚砜，在常温下磁力搅拌反应4h。利用旋转蒸发仪减压除去剩余的SOCl2，同时回收自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂，得到酰氯化后的山梨酸；
步骤5、将合成好的苯丙氨酸乙酯盐酸盐和酰氯化后的山梨酸1:1(摩尔比)混合，冰盐浴反应3h，室温反应4h。利用旋转蒸发仪减压除去低沸点物质，得到山梨酸苯丙氨酸乙酯粗品，然后用无水乙醇重结晶得到高纯度的山梨酸苯丙氨酸乙酯。
钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂合成
步骤1、将5gCu(NO3)2·3H2O，将加入到100ml乙醇溶液里，然后超声波处理1h；
步骤2、然后加入3ml正硅酸四乙酯，同时开启磁力搅拌水浴80℃反应4h；
步骤3、然后转移到微波反应器里微波处理2h；
步骤4、然后加入30ml含有2ml十二胺的乙醇溶液在50℃下磁力搅拌3h；
步骤5、所得产物离心水洗.然后于110℃干燥12h；
步骤6、然后在马弗炉里煅烧处理：在氮气和二氧化碳的氛围下，550℃,0.1kpa下煅烧4h；
步骤7、然后采用浸渍法引入钇元素，将煅烧后的的固体尽在0.1mol/L的硫酸钇的溶液里8h；
步骤8、浸渍结束后然后用去离子水洗涤，在旋转蒸发器下将水分蒸发，最终得到钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂。
有益效果:本发明一种用自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂合成的山梨酸苯丙氨酸乙酯工艺，该工艺操作简单，催化剂容易制得，原料相对容易获取，通过加入自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂，有效的提高了反应速率，减少了副反应的发生，在合成过程中通过磁力搅拌等处理，能够对反应物起到活化作用使反应能够更顺利进行，使反应朝预期的方向进行，使目标产物的产率得到提高。通过进行旋转蒸发，冰盐浴，磁力搅拌，重结晶能够得到更纯的山梨酸苯丙氨酸乙酯。其中实施例1制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.2的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.2g,山梨酸11g,氯化亚砜(用来酰氯化所用到的氯化亚砜)33g，无水乙醇100ml。以及实施例2制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比30：65:1.1的样。苯丙氨酸30g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)65g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.1g,山梨酸11g,氯化亚砜(用来酰氯化所用到的氯化亚砜)33g，无水乙醇100ml。这两种工艺下制得的山梨酸苯丙氨酸乙酯纯度收率最好。
具体实施方式
实施例1
自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂制备工艺如下：
步骤1、将5gCu(NO3)2·3H2O，将加入到100ml乙醇溶液里，然后超声波处理1h；
步骤2、然后加入3ml正硅酸四乙酯，同时开启磁力搅拌水浴80℃反应4h；
步骤3、然后转移到微波反应器里微波处理2h；
步骤4、然后加入30ml含有2ml十二胺的乙醇溶液在50℃下磁力搅拌3h；
步骤5、所得产物离心水洗.然后于110℃干燥12h；
步骤6、然后在马弗炉里煅烧处理：在氮气和二氧化碳(体积比为4:1)的氛围下，550℃,0.1kpa下煅烧4h；
步骤7、然后采用浸渍法引入钇元素，将煅烧后的的固体尽在0.1mol/L的硫酸钇的溶液里8h；
步骤8、浸渍结束后然后用去离子水洗涤，在旋转蒸发器下将水分蒸发，最终得到钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂。
制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.2的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.2g,山梨酸11g,氯化亚砜(用来酰氯化所用到的氯化亚砜)33g，无水乙醇100ml。
步骤1、向装有低温温度计的250mL三口烧瓶中加入100ml无水乙醇,向其中加入的33g苯丙氨酸和60g氯化亚砜,然后磁力搅拌4h；
步骤2、然后加入1.2g自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂，冰盐浴中反应，再加热回流，继续磁力搅拌4h；
步骤3、利用旋转蒸发仪减压除去剩余的乙醇及SOCl2，同时回收自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂，得到中间体苯丙氨酸乙酯盐酸盐；
步骤4、向250mL圆底烧瓶中加入11g山梨酸和33g氯化亚砜，在常温下磁力搅拌反应4h。利用旋转蒸发仪减压除去剩余的SOCl2，得到酰氯化后的山梨酸；
步骤5、将合成好的苯丙氨酸乙酯盐酸盐和酰氯化后的山梨酸1:1(摩尔比)混合，冰盐浴反应3h，室温反应4h。利用旋转蒸发仪减压除去低沸点物质，得到山梨酸苯丙氨酸乙酯粗品，然后用无水乙醇重结晶得到高纯度的山梨酸苯丙氨酸乙酯。
实施例2制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比30：65:1.1的样。苯丙氨酸30g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)65g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.1g,其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。实施例3制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.1的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.1g,。其他原料，操作步骤跟实施例1一样。实施例4制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.0的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.0g,。其他原料，操作步骤跟实施例1一样。实施例5制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:0.9的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂0.9g,。其他原料，操作步骤跟实施例1一样。实施例6制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:0.8的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂0.8g,。其他原料，操作步骤跟实施例1一样。实施例7制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:0.7的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂0.7g。其他原料，操作步骤跟实施例1一样。实施例8制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.3的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.3g。其他原料，操作步骤跟实施例1一样。实施例9制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.4的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.4g,。其他原料，操作步骤跟实施例1一样。实施例10制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.5的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.5g,。其他原料，操作步骤跟实施例1一样。实施例11制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.6的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.6g。其他原料，操作步骤跟实施例1一样。实施例12制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.7的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.7g。其他原料，操作步骤跟实施例1一样。实施例13制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.8的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.8g,。其他原料，操作步骤跟实施例1一样。实施例14制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.9的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.9g,。其他原料，操作步骤跟实施例1一样。实施例15制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:2.0的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂2.0g,。其他原料，操作步骤跟实施例1一样。
对照例1制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.2的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.2g,。不进行磁力搅拌而是机械搅拌，其他原料，操作步骤跟实施例1一样。
对照例2制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.2的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.2g,。不进行冰盐浴，其他原料，操作步骤跟实施例1一样。
对照例3制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.2的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.2g,。不进行加热回流，其他原料，操作步骤跟实施例1一样。
对照例4制取苯丙氨酸，氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)，自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂质量比33：60:1.2的样。苯丙氨酸33g,氯化亚砜(用来制取苯丙氨酸乙酯盐酸盐所用到的氯化亚砜)60g,钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂1.2g,。不进行旋转蒸发，其他原料，操作步骤跟实施例1一样。
对照例5不加入自制的钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂，其他原料用量，操作步骤跟实施例1一样。
对照例6加入金属钯催化剂1.2g,其他原料，操作步骤跟实施例1一样。
对照例7，催化剂制备方法与实施例1不同，其他原料用量，操作步骤均跟实施例1一样，本对照例的催化剂制备方法如下：步骤1、将5gCu(NO3)2·3H2O，将加入到100ml乙醇溶液里，然后超声波处理1h；
步骤2、然后加入3ml正硅酸四乙酯，同时开启磁力搅拌水浴80℃反应4h；
步骤3、然后转移到微波反应器里微波处理2h；
步骤4、然后加入30ml含有2ml十二胺的乙醇溶液在50℃下磁力搅拌3h；
步骤5、所得产物离心水洗.然后于110℃干燥12h；
步骤6、然后在马弗炉里煅烧处理：在氮气的氛围下，550℃,0.1kpa下煅烧4h；
步骤7、然后采用浸渍法引入钇元素，将煅烧后的的固体尽在0.1mol/L的硫酸钇的溶液里8h；
步骤8、浸渍结束后然后用去离子水洗涤，在旋转蒸发器下将水分蒸发，最终得到钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂。
对照例8，催化剂制备方法与实施例1不同，其他原料用量，操作步骤均跟实施例1一样，本对照例的催化剂制备方法如下：步骤1、将5gCu(NO3)2·3H2O，将加入到100ml乙醇溶液里，然后超声波处理1h；
步骤2、然后加入3ml正硅酸四乙酯，同时开启磁力搅拌水浴80℃反应4h；
步骤3、然后转移到微波反应器里微波处理2h；
步骤4、然后加入30ml含有2ml十二胺的乙醇溶液在50℃下磁力搅拌3h；
步骤5、所得产物离心水洗.然后于110℃干燥12h；
步骤6、然后在马弗炉里煅烧处理：在空气的氛围下，550℃,0.1kpa下煅烧4h；
步骤7、然后采用浸渍法引入钇元素，将煅烧后的的固体尽在0.1mol/L的硫酸钇的溶液里8h；
步骤8、浸渍结束后然后用去离子水洗涤，在旋转蒸发器下将水分蒸发，最终得到钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂。
对照例9，催化剂制备方法与实施例1不同，其他原料用量，操作步骤均跟实施例1一样，本对照例的催化剂制备方法如下：步骤1、将5gCu(NO3)2·3H2O，将加入到100ml乙醇溶液里，然后超声波处理1h；
步骤2、然后加入3ml正硅酸四乙酯，同时开启磁力搅拌水浴80℃反应4h；
步骤3、然后转移到微波反应器里微波处理2h；
步骤4、然后加入30ml含有2ml十二胺的乙醇溶液在50℃下磁力搅拌3h；
步骤5、所得产物离心水洗.然后于110℃干燥12h；
步骤6、然后在马弗炉里煅烧处理：在氮气和二氧化碳(1:1)的氛围下，550℃,0.1kpa下煅烧4h；
步骤7、然后采用浸渍法引入钇元素，将煅烧后的的固体尽在0.1mol/L的硫酸钇的溶液里8h；
步骤8、浸渍结束后然后用去离子水洗涤，在旋转蒸发器下将水分蒸发，最终得到钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂。
对照例10，催化剂制备方法与实施例1不同，其他原料用量，操作步骤均跟实施例1一样，本对照例的催化剂制备方法如下：步骤1、将5gCu(NO3)2·3H2O，将加入到100ml乙醇溶液里，然后超声波处理1h；
步骤2、然后加入3ml正硅酸四乙酯，同时开启磁力搅拌水浴80℃反应4h；
步骤3、然后转移到微波反应器里微波处理2h；
步骤4、然后加入30ml含有2ml十二胺的乙醇溶液在50℃下磁力搅拌3h；
步骤5、所得产物离心水洗.然后于110℃干燥12h；
步骤6、然后在马弗炉里煅烧处理：在二氧化碳的氛围下，550℃,0.1kpa下煅烧4h；
步骤7、然后采用浸渍法引入钇元素，将煅烧后的的固体尽在0.1mol/L的硫酸钇的溶液里8h；
步骤8、浸渍结束后然后用去离子水洗涤，在旋转蒸发器下将水分蒸发，最终得到钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂。
对照例11，催化剂制备方法与实施例1不同，其他原料用量，操作步骤均跟实施例1一样，本对照例的催化剂制备方法如下：步骤1、将5gCu(NO3)2·3H2O，将加入到100ml乙醇溶液里，然后超声波处理1h；
步骤2、然后加入3ml正硅酸四乙酯，同时开启磁力搅拌水浴80℃反应4h；
步骤3、然后转移到微波反应器里微波处理2h；
步骤4、然后加入30ml含有2ml十二胺的乙醇溶液在50℃下磁力搅拌3h；
步骤5、所得产物离心水洗.然后于110℃干燥12h；
步骤6、然后在马弗炉里煅烧处理：在氮气的氛围下，550℃,0.1kpa下煅烧4h得到纳米级Cu-HMS催化剂。
实验测试产品的收率纯度：
1100高效液相色谱仪(美国Agilent公司)，配有荧光检测器,色谱柱:AgilentSB-C18柱(250mm×4.6mm，5μm)；柱流速:0.6mL/min；进样量:50μL；柱温:40℃；激发波长:450nm；发射波长:495nm；流动相:A为乙腈，B为甲醇，C为2％的乙酸溶液；梯度洗脱程序为0～15min，5％A，10％B；15～30min，5％A～20％A，10％B；30～40min，20％A，10％B；40～45min，20％A～5％A，10％B；45～55min，5％A，10％B。计算纯度，收率。
表一各个产品山梨酸苯丙氨酸乙酯的纯度，收率结果
实验结果表明：可以发现实施例1,2工艺得到的山梨酸苯丙氨酸乙酯产品纯度，收率最好，说明这两种工艺在原料的配比，工艺的操作最有利于目标产物的生产。其它工艺下制得的产品在纯度，收率上都不是特别理想。对比实施例1，对比例1,2,3,4,5,6可以发现不进行磁力搅拌，不进行冰盐浴，不进行加热回流，不进行旋转蒸发，不加入钇改性的纳米级Cu-HMS催化剂，加入金属钯催化剂制得的山梨酸苯丙氨酸乙酯纯度，收率都不高。
对比例7-11可以看出，催化剂的制备工艺对于山梨酸苯丙氨酸乙酯产品纯度，收率有着很大影响。