專(zhuān)利名稱：高純度對(duì)乙酰氧基苯甲酸的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于對(duì)乙酰氧基苯甲酸的制備領(lǐng)域，具體涉及一種采用對(duì)羥基苯甲酸為原料通過(guò)乙酰化反應(yīng)制備對(duì)乙酰氧基苯甲酸的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有采用對(duì)羥基苯甲酸(PHB)與乙酸酐為原料通過(guò)乙?；磻?yīng)制備對(duì)乙酰氧基苯甲酸(PABA)的技術(shù)通常在添加大量溶劑或以過(guò)量的乙酸酐作溶劑的條件下實(shí)施。相對(duì)于Imol的PHB，乙酸酐加入量多在I. 2 IOmol之間。反應(yīng)過(guò)程大多在較高的溫度(65 110°C )下進(jìn)行。也有采用低溫條件的報(bào)道，但因?yàn)樗玫拇呋瘎┻x擇性差，或用量過(guò)大，往往會(huì)導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生，使產(chǎn)物的純度降低(難以直接達(dá)到99%以上 的高純度)，因此對(duì)乙酰氧基苯甲酸的制備技術(shù)中常包括產(chǎn)物的重結(jié)晶工藝。如《天津化工》2010 年 01 期、Chemical & Pharmaceutical Bulletin (2006) 54 (5)、Journal ofMedicinal Chemistry(2007)50 (23)> Journal of Chemical Research, Synopses(2003)(7) > Tetrahedron Letters (2002), 43 (23) > Tetrahedron Letters (2006) 47 (38)等期刊上記載的方法以及申請(qǐng)?zhí)枮槠?-219433的日本公開(kāi)特許、申請(qǐng)?zhí)枮閃02006117552A1的世界專(zhuān)利、申請(qǐng)?zhí)枮?00810060915的中國(guó)專(zhuān)利等專(zhuān)利中提出的方法。現(xiàn)有通過(guò)乙?；磻?yīng)制備對(duì)乙酰氧基苯甲酸的工藝，因催化劑使用不當(dāng)或溫度等因素的影響，反應(yīng)過(guò)程中極易發(fā)生副反應(yīng)，所得產(chǎn)物需要進(jìn)一步的重結(jié)晶提純處理。這不僅需要使用大量的重結(jié)晶溶劑，還直接影響到最終產(chǎn)品的得率。如果加上反應(yīng)物中加入的大量溶劑和過(guò)量乙酸酐，原料及溶劑回收負(fù)荷會(huì)很大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提出在適量溶劑及乙酸酐無(wú)過(guò)量或略過(guò)量的條件下的低溫合成工藝，從產(chǎn)品收率、設(shè)備、工藝流程、生產(chǎn)成本各個(gè)方面進(jìn)行改善，以求獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施達(dá)到一種高純度對(duì)乙酰氧基苯甲酸的制備方法，包括如下步驟(I)將?；瘎┮宜狒?、溶劑冰醋酸、催化劑吡啶和占總投料量50 100% (優(yōu)選70 75% )的對(duì)羥基苯甲酸原料在60°C以下混合，開(kāi)始對(duì)羥基苯甲酸與乙酸酐之間的乙?；磻?yīng)；(2)反應(yīng)過(guò)程中控制物料的升溫速率在15°C /h以下，待溫度穩(wěn)定在60 80°C后繼續(xù)加入剩余的對(duì)羥基苯甲酸，并在80°C以下進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)；(3)反應(yīng)結(jié)束后除去反應(yīng)體系中的部分醋酸，冷卻，將反應(yīng)所得的結(jié)晶體用蒸餾水反復(fù)洗滌并過(guò)濾，直至濾液的pH值> 4。本發(fā)明以對(duì)羥基苯甲酸(PHB)為原料，乙酸酐為?；瘎拎榇呋瘎?，冰醋酸為溶劑。反應(yīng)分兩個(gè)階段進(jìn)行，第一階段為低溫反應(yīng)階段，第二階段為升溫反應(yīng)階段。PHB以分次加入為宜，最終PHB全部投料量與乙酸酐的摩爾比為I : I I : 1.05。過(guò)量的乙酸酐有利于反應(yīng)的進(jìn)行，但過(guò)量越多則原料消耗越大，容積效率越低，還將增加回收處理的負(fù)擔(dān)，從而增加生產(chǎn)的成本。吡啶加入量為PHB總投料量的O. 2 O. 3% (W)。冰醋酸的加入量為對(duì)羥基苯甲酸總投料量的55 60% (W)。低于該范圍，物料的傳質(zhì)傳熱會(huì)受到影響，加入量過(guò)高則降低容積效率并增加回收處理的負(fù)擔(dān)。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的溫度須控制在80°C以下。溫度高易發(fā)生副反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)物純度不高，從而不得不經(jīng)過(guò)重結(jié)晶提純處理。步驟(I)中，乙酸酐、冰醋酸等各組分在60°C下，優(yōu)選40 50°C下混合并開(kāi)始反應(yīng)。步驟(I)中可在反應(yīng)裝置中邊攪拌邊加入各組分，為了加快反應(yīng)速度，可適當(dāng)進(jìn)行加熱，但物料溫度以不超過(guò)60°c為宜。步驟(2)中，隨著放熱反應(yīng)的進(jìn)行，物料溫度會(huì)自行上升，因此在該段過(guò)程中需通過(guò)控制浴溫來(lái)抑制反應(yīng)物料的升溫速率。待溫度穩(wěn)定后開(kāi)始添加PHB，剩余的PHB緩慢加入反應(yīng)體系，大約20 60分鐘加完。這時(shí)以及隨后體系的反應(yīng)溫度要控制在80°C以內(nèi)，優(yōu)選為60 70°C。本步驟的反應(yīng)可在攪拌或其他混合方式下進(jìn)行。 步驟(3)中，反應(yīng)結(jié)束后通過(guò)減壓蒸餾的方式除去反應(yīng)體系中的醋酸。餾出量可以是體系所含全部醋酸的I 100%，優(yōu)選40 60%，蒸餾的溫度以60 90°C為宜。本發(fā)明通過(guò)分段控制加料、溫度等工藝條件，有效降低了對(duì)乙酰氧基苯甲酸合成過(guò)程中副反應(yīng)的發(fā)生，所得產(chǎn)物純度高(詳見(jiàn)DSC分析測(cè)試結(jié)果)，無(wú)需進(jìn)行重結(jié)晶提純處理，目的產(chǎn)品的實(shí)際收率可達(dá)到98%。另外由于采用非均相反應(yīng)工藝，降低了原料及溶劑的使用量，從而提高了設(shè)備的容積效率，減少了溶劑回收負(fù)荷和原料消耗，簡(jiǎn)化了工藝流程，有利于生廣效率的提聞。
圖I是實(shí)施例4產(chǎn)品的差示掃描量熱法即DSC分析測(cè)試結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例I在裝有攪拌器、溫度計(jì)的250ml三口燒瓶里加入39. 6克冰醋酸、53. 5克乙酸酐和53克PHB，攪拌并加熱。待物料升溫至32°C時(shí)滴加O. 18克吡啶。繼續(xù)加熱，并維持物料溫度在59°C左右。17分鐘后開(kāi)始有PABA結(jié)晶體析出?？刂莆锪蠝囟仁怪?5分鐘內(nèi)升至75°C左右并開(kāi)始添加PHB。30分鐘內(nèi)加完17克PHB。此后在70°C左右保溫?cái)嚢?小時(shí)，然后通過(guò)減壓蒸餾從反應(yīng)體系中餾出41克醋酸。最后停止加熱和攪拌，使物料冷卻。然后將該晶體物料用蒸餾水反復(fù)洗滌過(guò)濾，直至濾液的PH值為4。將濾餅干燥后即得PABA最終產(chǎn)品。該產(chǎn)品用b型管測(cè)得熔點(diǎn)為192°C，DSC分析測(cè)試結(jié)果熔融峰起始溫度為188. 3°C;峰值溫度為197. 2°C，產(chǎn)品實(shí)際得率97. 2%。實(shí)施例2除原料mol比PHB/乙酸酐采用1/1以外，其他均與實(shí)施例I相同。實(shí)際得率
97.8%。
實(shí)施例3在裝有攪拌器、溫度計(jì)的2000ml三口燒瓶里加入283克冰醋酸、378克乙酸酐和360克PHB，攪拌并加熱。待物料升溫至35°C時(shí)滴加I. 05克吡啶。繼續(xù)加熱，并維持物料溫度在60°C左右。22分鐘后開(kāi)始有PABA結(jié)晶體析出。繼續(xù)反應(yīng)20分鐘后物料溫度升至71°C左右并開(kāi)始添加PHB。27分鐘內(nèi)加完140克PHB。繼續(xù)反應(yīng)55分鐘后升溫至76°C進(jìn)行減壓蒸餾，從反應(yīng)體系中餾出265克醋酸。其他過(guò)程同實(shí)施例I。該產(chǎn)品DSC分析測(cè)試結(jié)果熔融峰起始溫度為187. 50C ;峰值溫度為196. 7°C，產(chǎn)品實(shí)際得率97. 2%。實(shí)施例4在裝有攪拌器、溫度計(jì)的5000ml三口燒瓶里加入860克PHB，678克冰醋酸，897克乙酸酐和2. 4克吡啶，加熱并攪拌。待物料升溫至45°C時(shí)，控制加熱，維持溫度在50°C以下。100分鐘后開(kāi)始有PABA結(jié)晶體析出。80分鐘后物料溫度升至65°C附近。隨后即開(kāi)始添加PHB。26分鐘內(nèi)加完340克PHB。保持該溫度20分鐘，然后用80分鐘升溫至75°C，減壓蒸餾，從反應(yīng)體系中餾出約630克醋酸。停止加熱和攪拌，并使物料冷卻。然后將將該晶體物·料用蒸餾水反復(fù)洗滌過(guò)濾，直至濾液的PH值為4。將濾餅干燥后得到1538. 3克高純度對(duì)乙酰氧基苯甲酸。對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行差示掃描量熱法(DSC)分析測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)圖I。產(chǎn)品實(shí)際得率
98.2%。圖I為實(shí)施例4產(chǎn)品DSC曲線圖熔融峰起始溫度為189. (TC ;峰值溫度為197. 3。。。
權(quán)利要求
1.一種高純度對(duì)乙酰氧基苯甲酸的制備方法，其特征在于包括如下步驟 (1)將?；瘎┮宜狒?、溶劑冰醋酸、催化劑吡啶和部分對(duì)羥基苯甲酸原料在60°c以下混合，開(kāi)始對(duì)羥基苯甲酸與乙酸酐之間的乙?；磻?yīng)； (2)反應(yīng)過(guò)程中控制物料的升溫速率在15°C/h以下，待溫度穩(wěn)定在60 80°C后繼續(xù)追加對(duì)羥基苯甲酸，并在80°C以下進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)； (3)反應(yīng)結(jié)束后除去反應(yīng)體系中的部分醋酸，冷卻，將反應(yīng)所得的結(jié)晶體用蒸餾水反復(fù)洗滌并過(guò)濾，直至濾液的pH值> 4。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高純度對(duì)乙酰氧基苯甲酸的制備方法，其特征在于步驟(I)中，各組分在60°C以下，優(yōu)選在40 50 V下混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高純度對(duì)乙酰氧基苯甲酸的制備方法，其特征在于步驟(I)中，對(duì)羥基苯甲酸原料的加入量占總投料量的50 100%，優(yōu)選為70 75%?！?br>
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高純度對(duì)乙酰氧基苯甲酸的制備方法，其特征在于所述乙酸酐與對(duì)羥基苯甲酸總投料量的摩爾比為I : I 1.05 : I。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高純度對(duì)乙酰氧基苯甲酸的制備方法，其特征在于所述冰醋酸的加入量為對(duì)羥基苯甲酸總投料量的55 60% (W)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高純度對(duì)乙酰氧基苯甲酸的制備方法，其特征在于所述吡啶的用量為對(duì)羥基苯甲酸總投料量的O. 2 O. 3% (W)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高純度對(duì)乙酰氧基苯甲酸的制備方法，其特征在于步驟(2)中，對(duì)羥基苯甲酸緩慢追加進(jìn)入反應(yīng)體系。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高純度對(duì)乙酰氧基苯甲酸的制備方法，其特征在于步驟(2)中，反應(yīng)過(guò)程中，體系的溫度控制在60 80°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高純度對(duì)乙酰氧基苯甲酸的制備方法，其特征在于步驟(3)中，反應(yīng)結(jié)束后通過(guò)減壓蒸餾的方式除去反應(yīng)體系中的醋酸，其餾出量是體系所含全部醋酸的I 100%，優(yōu)選40 60% (W)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高純度對(duì)乙酰氧基苯甲酸的制備方法，即在適量溶劑及乙酸酐無(wú)過(guò)量或略過(guò)量的條件下進(jìn)行對(duì)乙酰氧基苯甲酸的合成。其包括先將酰化劑乙酸酐、溶劑冰醋酸、催化劑吡啶和部分對(duì)羥基苯甲酸原料在60℃以下混合并開(kāi)始反應(yīng)；反應(yīng)過(guò)程中控制物料的升溫速率在15℃/h以下，待溫度穩(wěn)定后繼續(xù)追加對(duì)羥基苯甲酸，然后在80℃以下進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后除去反應(yīng)體系中的部分醋酸，冷卻，將反應(yīng)所得的結(jié)晶體用蒸餾水反復(fù)洗滌并過(guò)濾，直至濾液的pH值≥4。該產(chǎn)物無(wú)需進(jìn)一步精制提純，其實(shí)際收率最高可達(dá)98％。
文檔編號(hào)C07C69/157GK102952013SQ20111023667
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者左志俊, 倪寒秋, 胡兆麟 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石化儀征化纖股份有限公司