專利名稱：2-羥基-4-甲氧基-二苯甲酮-5-磺酸的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二苯甲酮類紫外線吸收劑的制備方法，具體是2-羥 基-4-甲氧基-二苯甲酮-5-磺酸的制備方法。㈡
背景技術(shù)：
2_羥基-4-甲氧基-二苯甲酮-5-磺酸，商品名為BP-4，屬于二苯甲 酮類紫外線吸收劑系列產(chǎn)品，它能夠同時(shí)吸收UV-A和UV-B波段的紫外線，較BP-12、BP-3、 BP-I等抗紫外線的作用有較大的提高，是美國FDA批準(zhǔn)的I類防曬劑。因其良好的水溶性 被廣泛用于化妝品、塑料、樹脂、涂料、合成橡膠等行業(yè)。此產(chǎn)品的開發(fā)將有效地填補(bǔ)我國 紫外線吸收劑的空白，為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展起到促進(jìn)作用；目前，2-羥基-4-甲氧基-二苯甲 酮-5-磺酸的制備方法包括0-烷化和磺化兩大工藝步驟，一般0-烷化反應(yīng)中催化劑使用 ①路易斯酸；②酸性氧化物；③堿性催化劑等，磺化反應(yīng)主要有①過量硫酸磺化法；②三氧 化硫磺化法；③氯磺酸磺化法；④共沸去水磺化法；⑤芳伯胺的烘焙磺化法等；但0-烷化 反應(yīng)中使用的上述催化劑使用范圍較為廣泛，選擇性不好、導(dǎo)致產(chǎn)品純度不高，所用的磺化 方法存在反應(yīng)工藝復(fù)雜，廢酸產(chǎn)生量大、磺化選擇性差等缺點(diǎn)。曰

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種反應(yīng)徹底，工藝簡單，轉(zhuǎn)化率和純度可分 別達(dá)到90%和99. 0%以上的2-羥基-4-甲氧基-二苯甲酮-5-磺酸的制備方法。本發(fā)明工藝由下述步驟組成
A、0-烷化反應(yīng)將原料2，4- 二羥基-二苯甲酮215kg、催化劑無機(jī)銅鹽 1. 6kg，用80%的C1-C3鹵代烷烴和20%的甲醇所制成的混合溶劑1000L攪拌溶解；加熱至 60-65°C，滴加145kg硫酸二甲酯；2 h滴加完畢，保溫5h ；反應(yīng)液降至常溫，加入300L水，靜 置分層，分出下層有機(jī)相，上層水相棄去；有機(jī)相蒸餾回收溶劑后，即得產(chǎn)物2-羥基-4-甲 氧基-二苯甲酮207kg;
B、磺化反應(yīng)向上步產(chǎn)物中投入600L的碳酸C1-C2醇酯，升溫溶解，加熱至85-90°C 時(shí)，滴加溶有氨基磺酸116kg的碳酸C1-C2醇酯溶液400L，滴加反應(yīng)2h，保溫反應(yīng)3h，緩慢 加入10%稀硫酸160Kg中和反應(yīng)液，調(diào)節(jié)pH=l-2，攪拌，靜置分層，分出有機(jī)相，水相保溫 40-45°C，用碳酸二甲酯在40-45°C條件下保溫萃取1_2次，萃取液與有機(jī)相合并，降溫至 10-15°C結(jié)晶，離心，所得粗品用95%乙醇精制，70-90°C真空干燥，即得產(chǎn)品2-羥基-4-甲 氧基-二苯甲酮-5-磺酸238kg ；溶劑蒸餾回收；水相經(jīng)濃縮、降溫、結(jié)晶、離心、干燥得副產(chǎn) 品硫酸銨。所述的無機(jī)銅鹽為氯化銅或硫酸銅或硝酸銅的中的一種。所述的C1-C3鹵代烷烴為二氯甲烷或二氯乙烷或二氯丙烷中的一種。所述的碳酸C1-C2醇酯為碳酸二甲酯或碳酸二乙酯或碳酸二甲乙酯中的一種。本發(fā)明工藝具有以下特點(diǎn)
①在0-烷化反應(yīng)中采用銅鹽作催化劑，具有較好的選擇性，反應(yīng)徹底，轉(zhuǎn)化率和純度 可分別達(dá)到90%和99. 0%以上，且催化劑廉價(jià)易得；克服了其它工藝中副反應(yīng)多、反應(yīng)不徹 底的缺點(diǎn)；
②在磺化過程中采用氨基磺酸作磺化劑，對(duì)設(shè)備腐蝕小，磺化反應(yīng)溫和，反應(yīng)速度易于 控制，產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率及純度均相對(duì)較高，廢液處理后可得副產(chǎn)品硫酸銨，排廢量?。煌瑫r(shí)氨基磺酸的腐蝕性小，毒性低，性質(zhì)穩(wěn)定，易于儲(chǔ)存；
③在磺化過程中采用碳酸C1-C2醇酯作為反應(yīng)溶劑，避免使用二氯乙烷、苯等一類溶 劑，符合USP33標(biāo)準(zhǔn)中溶劑殘留指標(biāo)，滿足其在護(hù)膚化妝品及藥品等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
A、0-烷化反應(yīng)將原料2，4- 二羥基-二苯甲酮215kg、催化劑氯化銅1. 6kg，用80% 的二氯甲烷和20%的甲醇所制成的混合溶劑1000L攪拌溶解；加熱至60-65°C，滴加145kg 硫酸二甲酯；2 h滴加完畢，保溫5h;反應(yīng)液降至常溫，加入300L水，靜置分層，分出下層 有機(jī)相，上層水相棄去；有機(jī)相蒸餾回收溶劑后，即得產(chǎn)物2-羥基-4-甲氧基-二苯甲酮 207kg ；
B、磺化反應(yīng)向上步產(chǎn)物中投入600L的碳酸二甲酯，升溫溶解，加熱至85-90°C時(shí)，滴 加溶有氨基磺酸116kg的碳酸二甲酯溶液400L，滴加反應(yīng)2h，保溫反應(yīng)3h，緩慢加入10% 稀硫酸160Kg中和反應(yīng)液，調(diào)節(jié)pH=l-2，攪拌，靜置分層，分出有機(jī)相，水相用碳酸二甲酯在 40-45°C條件下保溫萃取1-2次，萃取液與有機(jī)相合并，降溫至10-15°C結(jié)晶，離心，分離出 的粗品用95%乙醇精制，70-90°C真空干燥，即得產(chǎn)品2-羥基-4-甲氧基-二苯甲酮-5-磺 酸238kg ；溶劑蒸餾回收；水相經(jīng)濃縮，降溫，結(jié)晶，離心，干燥得副產(chǎn)品硫酸銨。實(shí)施例2
將實(shí)施例1中的催化劑氯化銅以硫酸銅替換，將二氯甲烷以二氯乙烷替換，將碳酸二 甲酯以碳酸二乙酯替換，其余步驟、工藝條件、原料輔料用量均與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3
將實(shí)施例1中的催化劑氯化銅以硝酸銅替換，將二氯甲烷以二氯丙烷替換，將碳酸二 甲酯以碳酸二甲乙酯替換，其余步驟、工藝條件、原料輔料用量均與實(shí)施例1相同。上述實(shí)施例中離心所用的離心機(jī)均為800-1200轉(zhuǎn)/分可調(diào)速機(jī)。上述實(shí)施例中所生產(chǎn)的產(chǎn)品經(jīng)檢測，達(dá)到USP33產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，具體結(jié)果如下表 所示
賊項(xiàng)目USP33標(biāo)準(zhǔn)外觀白《^黃概晶扮末翻與紫夕M^es譜偏到子a*水分實(shí) 2.0 含呈(夕l·^)97.0%-103.0%M殘罟Ethanol 實(shí) 50G0ppm
權(quán)利要求
1.2-羥基-4-甲氧基-二苯甲酮-5-磺酸的制備方法，其特征在于由下述步驟組成 0-烷化反應(yīng)將原料2，4- 二羥基-二苯甲酮215kg、催化劑無機(jī)銅鹽1. 6kg，用80%的C1-C3 鹵代烷烴和20%的甲醇所制成的混合溶劑1000L攪拌溶解；加熱至60-65°C，滴加145kg 硫酸二甲酯；2 h滴加完畢，保溫5h;反應(yīng)液降至常溫，加入300L水，靜置分層，分出下層 有機(jī)相，上層水相棄去；有機(jī)相蒸餾回收溶劑后，即得產(chǎn)物2-羥基-4-甲氧基-二苯甲酮 207kg ；B、磺化反應(yīng)向上步產(chǎn)物中投入600L的碳酸C1-C2醇酯，升溫溶解，加熱至85-90°C時(shí)， 滴加溶有氨基磺酸116kg的碳酸C1-C2醇酯溶液400L，滴加反應(yīng)2h，保溫反應(yīng)3h，緩慢加入 10%稀硫酸160Kg中和反應(yīng)液，調(diào)節(jié)pH=l-2，攪拌，靜置分層，分出有機(jī)相，水相用碳酸二甲 酯在40-45°C條件下保溫萃取1-2次，萃取液與有機(jī)相合并，降溫至10-15°C結(jié)晶，離心，所 得粗品用95%乙醇精制，70-90°C真空干燥，即得產(chǎn)品2-羥基-4-甲氧基-二苯甲酮_5_磺 酸238kg ；溶劑蒸餾回收；水相經(jīng)濃縮，降溫結(jié)晶，離心，干燥得副產(chǎn)品硫酸銨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2-羥基-4-甲氧基-二苯甲酮-5-磺酸的制備方法，其特征 在于所述的無機(jī)銅鹽為氯化銅或硫酸銅或硝酸銅的中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的2-羥基-4-甲氧基-二苯甲酮-5-磺酸的制備方法，其 特征在于所述的C1-C3鹵代烷烴為二氯甲烷或二氯乙烷或二氯丙烷中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的2-羥基-4-甲氧基-二苯甲酮-5-磺酸的制備方法，其 特征在于所述的碳酸C1-C2醇酯為碳酸二甲酯或碳酸二乙酯或碳酸二甲乙酯中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種2-羥基-4-甲氧基-二苯甲酮-5-磺酸的制備方法,該方法包括O-烷化反應(yīng)和磺化反應(yīng)兩大步驟，在O-烷化反應(yīng)中采用銅鹽作催化劑，具有較好的選擇性，反應(yīng)徹底，轉(zhuǎn)化率和純度可分別達(dá)到90%和99.0%以上，且催化劑廉價(jià)易得；克服了其它工藝中副反應(yīng)多、反應(yīng)不徹底的缺點(diǎn)；在磺化過程中采用氨基磺酸作磺化劑，采用碳酸C1-C2醇酯作為反應(yīng)溶劑，符合USP33標(biāo)準(zhǔn)中溶劑殘留指標(biāo)，滿足其在護(hù)膚化妝品及藥品等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，同時(shí)對(duì)設(shè)備腐蝕小，磺化反應(yīng)溫和，反應(yīng)速度易于控制，產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率及純度均相對(duì)較高，廢液處理后可得副產(chǎn)品硫酸銨，排廢量??；同時(shí)氨基磺酸的腐蝕性小，毒性低，性質(zhì)穩(wěn)定，易于儲(chǔ)存。
文檔編號(hào)C07C303/04GK102086164SQ20101061876
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉建軍, 李小林, 汪國慶, 汪敦佳 申請人:黃石市美豐化工有限責(zé)任公司