專利名稱：一種制備水楊酸甲酯的微波合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)合成技術(shù)，特別地， 方法。
背景技術(shù)：
涉及一種制備水楊酸甲酯的微波合成水楊酸甲酯學(xué)名鄰羥基苯甲酸甲酯，為無色或紅色油狀液體。由于它是冬 青樹葉蒸餾油的主要成分，具有冬青氣，故俗稱冬青油。水楊酸甲酯是一種用 途廣泛的化工產(chǎn)品，主要用于食用及化妝品香料，如晚香玉、金合歡等的香精， 草莓、葡萄等的食用香精，還可用于殺蟲劑、殺菌劑、止痛藥、上光劑及涂料 等的溶劑和中間體。天然冬青油提取物產(chǎn)量十分有限，主要采用工業(yè)制備水楊 酸甲酯。目前工業(yè)上合成水楊酸甲酯的主要方法是以濃硫酸為催化劑，將水 楊酸與甲醇直接進(jìn)行酯化，但是，設(shè)備復(fù)雜且腐蝕嚴(yán)重，而且常規(guī)加熱合成， 一般反應(yīng)時間需3-4小時；現(xiàn)在也有用固體超強(qiáng)酸催化合成水楊酸甲酯，但用 固體超強(qiáng)酸做催化劑的后處理比較復(fù)雜，且制備固體超強(qiáng)酸比較費(fèi)時， 一般需 要一個星期左右，合成反應(yīng)時間需要6-7小時。發(fā)明內(nèi)容為了克服目前已知的合成方法反應(yīng)時間長、設(shè)備復(fù)雜、后處理繁瑣的不足， 本發(fā)明的目的是提供一種制備水楊酸甲酯的微波合成方法，其設(shè)備簡單，化學(xué) 反應(yīng)徹底而又省時節(jié)能。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的 一種制備水楊酸甲酯的微波 合成方法，包括以下步驟； (1)微波反應(yīng)器頂部的小圓口處，接上單口玻璃管與球型冷凝管，并開啟循環(huán) 水；(2) 將摩爾比為1 : 5 1 : 9的水楊酸和甲醇攪拌溶解，緩慢加入濃硫酸，將混 合溶液倒入微波專用燒瓶中，放入微波反應(yīng)器；(3) 將微波功率控制在130 300瓦之間，進(jìn)行微波加熱反應(yīng)，反應(yīng)時間為10 40分鐘；(4) 微波加熱反應(yīng)后冷卻，加入蒸餾水洗出油層，直至上層為澄清透明；(5) 倒入分液漏斗中靜止后分出下層油層，用20X的碳酸鈉溶液洗滌至pH二7;(6) 加入蒸餾水后倒入分液漏斗中，分出下層油層，用無水硫酸鎂干燥該下層 油層，過濾；(7) 將濾液做減壓蒸餾，在溫度為60 7(TC，壓力為19. 0 19.9mmHg時，收 集無色液體為水楊酸甲酯。進(jìn)一步地，水楊酸與濃硫酸的摩爾比為1: 0.4 1: 0.85。本發(fā)明的有益效果是1、 本發(fā)明采用微波合成水楊酸甲酯，其設(shè)備簡單，并且清潔環(huán)保；2、 本發(fā)明合成反應(yīng)時間在15-40分鐘，反應(yīng)時間大大縮短；3、 本發(fā)明的功率在130-260之間，其能耗較低。具體實施方法下面詳細(xì)說明本發(fā)明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。 本發(fā)明在催化劑存在的條件下，將水楊酸和甲醇在微波輻射條件下加熱回 流反應(yīng)，然后采用常規(guī)方法分離得到水楊酸甲酯。催化劑可以為濃硫酸。微波 熱效應(yīng)是利用頻率2450赫茲的微波輻射，驅(qū)使反應(yīng)物分子中的偶極子作高速振 動從而獲得能量，降低反應(yīng)的活化能。采用微波加熱，直接作用于目標(biāo)分子的 體相加熱，能完成原位能量轉(zhuǎn)化并且使分子瞬間加熱，因此微波加熱過程沒有 從界面到體相的傳熱過程，溫度場分布均勻，熱效率高。按照本發(fā)明采用的微 波加熱方式，反應(yīng)速度較常規(guī)加熱有很大提高，大大縮短了反應(yīng)時間，并且收 率顯著提高。實施步驟1、 在微波反應(yīng)器頂部的小圓口處，接上單口玻璃管與球型冷凝管，并開啟循環(huán) 水。2、 將摩爾比為l: 5 1: 9的水楊酸和甲醇攪拌溶解，緩慢加入濃硫酸(水楊酸與濃硫酸的摩爾比為l: 0.4 1: 0.85)，將混合溶液倒入微波專用燒瓶中， 放入微波反應(yīng)器。3、 將微波功率控制在130 300瓦之間，進(jìn)行微波加熱反應(yīng)。4、 反應(yīng)時間控制在10 40分鐘之間。5、 冷卻后，將液體倒入500mL燒杯中，加入蒸餾水洗出油層，直至上層為 澄清透明。6、 將其倒入分液漏斗中靜止后分出下層油層。用20%的碳酸鈉溶液洗滌至 pH=7。7、 加入蒸餾水后倒入分液漏斗中，分出下層油層，用無水硫酸鎂干燥后過濾。8、 將濾液做減壓蒸餾，在溫度為60 7(TC，壓力為19. 0 19.9mmHg時，收 集無色液體為水楊酸甲酯。實施例1將12. Og水楊酸和20. 88g無水甲醇在燒杯中加熱攪拌溶解后倒入三口燒瓶 中，然后將其放置在微波爐內(nèi)的玻璃圓臺上，用一冷凝管穿過微波爐頂部的小 圓孔通過二口玻璃管與微波爐內(nèi)的圓底燒瓶對接，緩慢加入3.0ml的濃硫酸， 保持回流，設(shè)置反應(yīng)功率為195瓦，輻射反應(yīng)25min后，停止加熱。冷卻后， 將液體倒入燒杯中，加入蒸餾水洗出油層，直至上層為澄清透明。將其倒入分 液漏斗中靜止分出下層油層。用20X的碳酸鈉溶液洗漆至pH二7。加入蒸餾水后 倒入分液漏斗中，分出下層油層。用無水硫酸鎂干燥。減壓抽濾后將濾液做減 壓蒸餾，在溫度為60-7(TC，壓力為19.9mmHg時，收集無色液體為水楊酸甲酯， 得產(chǎn)物水楊酸甲酯11. 30g，產(chǎn)率85. 5 %。上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的 精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā) 明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種制備水楊酸甲酯的微波合成方法，其特征在于，包括以下步驟；(1)在微波反應(yīng)器頂部的小圓口處，接上單口玻璃管與球型冷凝管，并開啟循環(huán)水。(2)將摩爾比為1∶5～1∶9的水楊酸和甲醇攪拌溶解，緩慢加入濃硫酸，將混合溶液倒入微波專用燒瓶中，放入微波反應(yīng)器。(3)將微波功率控制在130～300瓦之間，進(jìn)行微波加熱反應(yīng)，反應(yīng)時間為10～40分鐘。(4)微波加熱反應(yīng)后冷卻，加入蒸餾水洗出油層，直至上層為澄清透明。(5)倒入分液漏斗中靜止后分出下層油層，用20％的碳酸鈉溶液洗滌至pH＝7。(6)加入蒸餾水后倒入分液漏斗中，分出下層油層，用無水硫酸鎂干燥該下層油層，過濾。(7)將濾液做減壓蒸餾，在溫度為60～70℃，壓力為19.0～19.9mmHg時，收集無色液體為水楊酸甲酯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備水楊酸甲酯的微波合成方法，以水楊酸、甲醇為原料，以濃硫酸為催化劑，在微波輻射條件下加熱回流反應(yīng)，然后分離得到水楊酸甲酯。本發(fā)明方法與常規(guī)制備水楊酸甲酯方法相比，反應(yīng)速率有很大提高，大大縮短了反應(yīng)時間，而且反應(yīng)收率顯著提高。
文檔編號C07C69/84GK101225045SQ20081005954
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者張立慶, 李菊清 申請人:浙江科技學(xué)院