1. 研究目的与意义
甲基柏木酮是重要的柏木系香料，应用广泛，是一种具有木香-龙涎香-檀香-麝香底韵的经典混合香料。其香气强烈持久，广泛应用于香皂、化妆品、香波等日化香精中，是一种很重要的合成香料。
甲基柏木酮的传统合成工艺缺陷显著，绿色工艺成为趋势。甲基柏木酮的合成主要分为两步：β-柏木烯异构化为α-柏木烯；罗汉柏烯异构化；以及α-柏木烯和罗汉柏烯异构化产物的乙酰化。催化剂的选型是甲基柏木酮合成的决定因素，目前，工业上采用的催化剂主要是发烟硫酸，多聚磷酸(PPA)，过磷酸(SPA)等，这些传统的无机酸催化剂副反应多，选择性低，收率低，腐蚀设备，且污染环境。而固体酸催化剂作为近年来研究与开发的新型酸催化剂，就是一个很好的选择。这类催化剂具有污染小、腐蚀性低、易分离、可重复使用等优点，且对许多酸催化反应都表现出很高的催化活性，是替代传统无机酸催化剂、具有广泛的工业应用前景的环境友好型的催化剂。
以罗汉柏木烯为原料，可以有效改善产品香气。罗汉柏木烯是一种重要的倍半萜烯，主要被用来生产单体香料甲基柏木酮，Isomer G是甲基柏木酮的主要香气载体，是由罗汉柏木烯的一种异构体Olefin B乙酰化得到的。甲基柏木酮合成的传统工艺多以柏木油或α-柏木烯为原料，则产物以MCK为主，香气是淡淡的木香。Isomer G有龙涎香-麝香底韵，香气浓郁，罗汉柏木烯作为合成Isomer G的主要反应物，它在原料中的含量以及反应生成Isomer G的程度就决定了甲基柏木酮的产品质量。2. 国内外研究现状分析
1986年刘名治等以柏木烯为原料，用醋酐作酰化剂，加上溶剂和催化剂，在50℃~55℃反应四小时，得到乙酰基柏木烯，产率47.5%。赵长缨等以中国柏木油为起始原料，在质子酸(甲酸或乙酸或磷酸或聚磷酸或硫酸)的存在下，用醋酐乙酰化制得甲基柏木酮。
陆洪都等经实验和四年多出产实践证明，过磷酸(spa)可用作柏木烯乙酰化作用的催化剂。在甲基柏木酮(mck)合成工艺中，与多聚磷酸(ppa)催化剂相比，过磷酸有直接使用和方便之优点，并能改善劳动条件，而且过磷酸催化剂的成本略低于多聚磷酸催化剂。续艳等用p2o5作催化剂，当m(柏木油)∶m(冰醋酸)∶m(五氧化二磷) = 15∶7 ∶1，在60～70 ℃ 下，反应4 ～ 5 h，罗汉柏木烯转化率约为 96.5%，目的产物 olefin b的产率为 24% 。然后在已有的工艺流程上进行乙酰化反应。
叶剑飞采用不同液体酸为催化剂以氟硼酸为催化剂，最佳操作条件为30℃，氟硼酸、酸酐和柏木烯质量比为0.40:0.85:1.00，反应4 h，产物 olefin b 的总得率为45.1%。但氟硼酸为水溶液，含水量高，影响反应，且产生较多酸性废液，腐蚀设备。
3. 研究的基本内容与计划
1、罗汉柏木烯的异构化，分析催化体系、反应条件等对异构产物组分的影响；
2、罗汉柏木烯异构产物的乙酰化，对产品组分进行分析，并探索其对甲基柏木酮香气的影响；
3、寻找合适的催化剂，以及合成的最佳工艺条件：催化剂的选择、催化剂的用量、原料配比、反应时间、反应温度等因素。
4. 研究创新点
甲基柏木酮的传统合成工艺缺陷显著，绿色工艺成为趋势。固体酸催化剂作为近年来研究与开发的新型酸催化剂，是替代传统无机酸催化剂、具有广泛的工业应用前景的环境友好型的催化剂。作为本研究的一个创新，将对固体酸催化剂进行进一步的深入研究，寻找合适的催化剂，以及寻求合成的最佳工艺条件：催化剂的选择、催化剂的用量、原料配比、反应时间、反应温度等因素。寻求一个较好的反应体系是本研究的一个创新。
