一種微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法，它包括如下步驟：將水楊醛溶于強(qiáng)堿水溶液中，得到均相溶液；將硫酸二甲酯溶于有機(jī)溶劑中，得到均相溶液；將上述兩種均相溶液分別同時(shí)泵入微反應(yīng)裝置中，反應(yīng)溫度為70～120℃，反應(yīng)停留時(shí)間為1～10min；收集流出液體，即為鄰甲氧基苯甲醛粗品。微反應(yīng)器具有比表面積大，傳遞速率高，接觸時(shí)間短，副產(chǎn)物少，傳熱、傳質(zhì)能力非常強(qiáng)；快速、直接放大，安全性高，操作性好等特點(diǎn)。
【專利說明】一種微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)合成【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鄰甲氧基苯甲醛又稱小茴香醛，是一種有機(jī)合成中間體，用于醫(yī)藥、食品及日用化學(xué)工業(yè)。作為中味型香料廣泛用于配制花香型的香料，其具有持久的山楂香氣，在山楂花、葵花、紫丁香香精中做主體香料；在桂花香精中作修飾劑；也可用于日用香精和食品香精，與蜜桔等的精油配合，效果很好。在醫(yī)藥工業(yè)中用于制造抗微生物的藥物羥氨芐青霉素等，是抗組胺藥物的中間體。作為無氰鍍鋅DE添加劑的優(yōu)良光亮劑，能在較寬的電流密度范圍內(nèi)提聞陽極極化，獲得光売鍛層。
[0003]鄰甲氧基苯甲醛的制備有許多方法。①植物提取法:小茴香醛存在于茴香油、蒔蘿油、金合歡花油、香莢蘭浸膏等天然原料中，可以加入一些氧化劑和分解劑來提取大茴香醛。但此工藝復(fù)雜，收率低，目前已被淘汰；②化學(xué)合成法:根據(jù)原料來源不同，有多種工藝路線，如鄰甲酚法、苯甲醚法、鄰甲氧基甲苯氧化法、對(duì)羥基苯甲醛甲基化法等，每一種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。
[0004]微反應(yīng)器是一種借助于特殊微加工技術(shù)以固體基質(zhì)制造的可用于進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的三維結(jié)構(gòu)元件。微反應(yīng)器通常含有小的通道尺寸(當(dāng)量直徑小于500 μ m)和通道多樣性，流體在這些通道中流動(dòng)，并要求在這些通道中發(fā)生所要求的反應(yīng)。這樣就導(dǎo)致了在微構(gòu)造的化學(xué)設(shè)備中具有非常大的表面積/體積比率。G.WieBmeier等人在微反應(yīng)技術(shù)國(guó)際會(huì)議上描述了用于多相催化反應(yīng)的微通道反應(yīng)器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高效、無污染的利用微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法，它包括如下步驟:
[0008](I)將水楊醛溶于強(qiáng)堿水溶液中，得到均相溶液；
[0009](2)將硫酸二甲酯溶于有機(jī)溶劑中，得到均相溶液；
[0010](3)將步驟(I)和步驟(2)得到的兩種均相溶液分別同時(shí)泵入微反應(yīng)裝置中，反應(yīng)溫度為70?120°C，反應(yīng)停留時(shí)間為I?1min ；
[0011](4)收集流出液體，即為鄰甲氧基苯甲醛粗品。
[0012]步驟(I)中，所述的強(qiáng)堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
[0013]步驟(I)中，得到的均相溶液中，水楊醛的濃度為0.1?0.2g/ml，水楊醛與強(qiáng)堿的摩爾比為1: 1.0?1.2。
[0014]步驟(2)中，所述的有機(jī)溶劑為四氫呋喃、二甲基甲酰胺、1，4-二氧六環(huán)或?yàn)槠溲苌惾軇?br> [0015]步驟⑵中，得到的均相溶液中，硫酸二甲酯的濃度為0.1?0.3g/ml。
[0016]步驟(3)中，所述的微反應(yīng)裝置由通過連接管順序連接的料液進(jìn)口、T型混合閥門、微通道反應(yīng)器和料液出口。
[0017]其中，所述的連接管的直徑為0.8?2mm。
[0018]其中，所述微通道反應(yīng)器體積為2?10ml。
[0019]步驟(3)中，水楊醛與硫酸二甲酯的反應(yīng)摩爾比控制在1:1.0?1.5。
[0020]步驟(3)中，兩種均相溶液流速均為0.1?5ml/min。
[0021]步驟(3)中，反應(yīng)溫度優(yōu)選為70?100°C，反應(yīng)停留時(shí)間為I?1min。
[0022]有益效果:微反應(yīng)器具有比表面積大，傳遞速率高，接觸時(shí)間短，副產(chǎn)物少，傳熱、傳質(zhì)能力非常強(qiáng)；快速、直接放大，安全性高，操作性好等特點(diǎn)；微反應(yīng)系統(tǒng)是呈模塊結(jié)構(gòu)的并行系統(tǒng)，具有便攜性好特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品使用地分散建設(shè)并就地生產(chǎn)、供貨，真正實(shí)現(xiàn)將化工廠便攜化，并可根據(jù)市場(chǎng)情況增減通道數(shù)和更換模塊來調(diào)節(jié)生產(chǎn)，具有很高的操作彈性。本發(fā)明提供的鄰甲氧基苯甲醛生產(chǎn)方法工藝簡(jiǎn)單、可連續(xù)生產(chǎn)，具有較高的操作安全性以及較高的選擇性，反應(yīng)體積小、時(shí)間短對(duì)設(shè)備腐蝕較??；最主要的是克服了硫酸二甲酯對(duì)人身的傷害對(duì)環(huán)境的污染，操作全程安全封閉。同時(shí)，利用微通道反應(yīng)器的高效熱傳質(zhì)能力以及易于直接放大的特征，轉(zhuǎn)化化率高為85%以上，產(chǎn)品質(zhì)量好、能耗低，是一種綠色環(huán)保高效的合成鄰甲氧基苯甲醛的方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明微通道反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明的反應(yīng)式。

【具體實(shí)施方式】
[0025]根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。
[0026]以下微通道反應(yīng)裝置由通過連接管順序連接的料液進(jìn)口、T型混合閥門、微通道反應(yīng)器和料液出口，具體組裝見圖1，其中兩個(gè)反應(yīng)原料儲(chǔ)罐通過連接管連接各自的料液進(jìn)口再分別與T型混合閥門連接，該連接管上分別設(shè)有泵，T型混合閥門通過連接管與微通道反應(yīng)器連接，微通道反應(yīng)器通過連接管與料液出口連接，所述原料罐為250ml的錐形瓶，微通道反應(yīng)器型號(hào)為vapourtac R系列，購于德祥國(guó)際科技公司。實(shí)驗(yàn)中用到的試劑都為AR，均購自上海凌風(fēng)化學(xué)試劑有限公司。
[0027]實(shí)施例1:
[0028]微通道反應(yīng)裝置中，連接管直徑均為0.8_，進(jìn)液管長(zhǎng)度為15cm，T型閥門與微通道反應(yīng)器之間的連接管長(zhǎng)度為32cm，微反應(yīng)器與出口之間的連接管長(zhǎng)度為32cm ;微通道反應(yīng)器容積為5ml。
[0029]取水楊醛0.025mol (3.05g)，加入到含有0.025mol氫氧化鈉的水溶液中攪拌呈均相，得混合液體積30mL ;稱取0.025mol (3.15g)硫酸二甲酯，加入THF稀釋至30mL。將兩種物料通過T型閥門混合泵入微通道反應(yīng)器中。兩種反應(yīng)液流體分別以2.5mL/min流經(jīng)微反應(yīng)器，水楊醛與硫酸二甲酯的反應(yīng)摩爾比為1:1.0，反應(yīng)器溫度為110°C，反應(yīng)停留時(shí)間為Imin,出口收集粗廣品；在粗廣品中加入過量氣氧化納以水解完殘留的硫Ife_■甲酷，攬祥過夜。用乙酸乙酯萃取三次,再利用lmol/L氫氧化鈉水溶液水洗有機(jī)相，加入無水硫酸鎂干燥，旋蒸干燥。產(chǎn)率為90.2%。
[0030]實(shí)施例2:
[0031]微通道反應(yīng)裝置中，連接管直徑均為2.0_，進(jìn)液管長(zhǎng)度為15cm，T型閥門與微通道反應(yīng)器之間的連接管長(zhǎng)度為32cm，微反應(yīng)器與出口之間的連接管長(zhǎng)度為32cm ;微通道反應(yīng)器容積為2ml。
[0032]取水楊醛0.025mol (3.05g)，加入到含有0.0275mol氫氧化鈉的水溶液中攪拌呈均相，得混合液體積30mL ;稱取0.0275mol (3.47g)硫酸二甲酯，加入DMF稀釋至30mL。將兩種物料通過T型閥門混合泵入微通道反應(yīng)器中。兩種反應(yīng)液流體分別以0.lmL/min流經(jīng)微反應(yīng)器，水楊醛與硫酸二甲酯反應(yīng)摩爾比為1:1.1，反應(yīng)器溫度為90°C，反應(yīng)停留時(shí)間為1min,出口收集粗廣品；在粗廣品中加入過量氣氧化納以水解完殘留的硫Ife_■甲酷，攬祥過夜。用乙酸乙酯萃取三次,再利用lmol/L氫氧化鈉水溶液水洗有機(jī)相，加入無水硫酸鎂干燥，旋蒸干燥。產(chǎn)率為88.6%。
[0033]實(shí)施例3:
[0034]微通道反應(yīng)裝置中，連接管直徑均為1.0_，進(jìn)液管長(zhǎng)度為15cm，T型閥門與微通道反應(yīng)器之間的連接管長(zhǎng)度為32cm，微反應(yīng)器與出口之間的連接管長(zhǎng)度為32cm ;微通道反應(yīng)器容積為10ml。
[0035]取水楊醛0.05mol (6.05g)，加入到含有0.0525mol氫氧化鈉的水溶液中攪拌呈均相，得混合液體積40mL ;稱取0.065mol (8.19g)硫酸二甲酯,加入二氧六環(huán)稀釋至40mL。將兩種物料通過T型閥門混合泵入微通道反應(yīng)器中。兩種反應(yīng)液流體分別以2.5mL/min流經(jīng)微反應(yīng)器，水楊醛與硫酸二甲酯的反應(yīng)摩爾比為1:1.3，反應(yīng)器溫度為70°C，反應(yīng)停留時(shí)間為2min,出口收集粗廣品；在粗廣品中加入過量氣氧化納以水解完殘留的硫酸_■甲酷，攬拌過夜。用乙酸乙酯萃取三次,再利用lmol/L氫氧化鈉水溶液水洗有機(jī)相，加入無水硫酸鎂干燥，旋蒸干燥。產(chǎn)率為95.6%。
[0036]實(shí)施例4:
[0037]微通道反應(yīng)裝置中，連接管直徑均為1.0_，進(jìn)液管長(zhǎng)度為15cm，T型閥門與微通道反應(yīng)器之間的連接管長(zhǎng)度為32cm，微反應(yīng)器與出口之間的連接管長(zhǎng)度為32cm ;微通道反應(yīng)器容積為5ml。
[0038]取水楊醛0.05mol (6.05g)，加入到含有0.055mol氫氧化鈉的水溶液中攪拌呈均相，得混合液體積40mL ;稱取0.06mol (7.56g)硫酸二甲酯，加入DMF稀釋至40mL。將兩種物料通過T型閥門混合泵入微通道反應(yīng)器中。兩種反應(yīng)液流體分別以2.5mL/min流經(jīng)微反應(yīng)器，水楊醛與硫酸二甲酯的反應(yīng)摩爾比為1:1.2，反應(yīng)器溫度為120°C，反應(yīng)停留時(shí)間為Imin,出口收集粗廣品；在粗廣品中加入過量氣氧化納以水解完殘留的硫Ife_■甲酷，攬祥過夜。用乙酸乙酯萃取三次,再利用lmol/L氫氧化鈉水溶液水洗有機(jī)相，加入無水硫酸鎂干燥，旋蒸干燥。產(chǎn)率為91.6%。
[0039]實(shí)施例5:
[0040]微通道反應(yīng)裝置中，連接管直徑均為1.2_，進(jìn)液管長(zhǎng)度為15cm，T型閥門與微通道反應(yīng)器之間的連接管長(zhǎng)度為32cm，微反應(yīng)器與出口之間的連接管長(zhǎng)度為32cm ;微通道反應(yīng)器容積為5ml。
[0041]取水楊醛0.05mol (6.05g)，加入到含有0.0525mol氫氧化鈉的水溶液中攪拌呈均相，得混合液體積32mL ;稱取0.065mol (8.19g)硫酸二甲酯，加入DMF稀釋至32mL。將兩種物料通過T型閥門混合泵入微通道反應(yīng)器中。兩種反應(yīng)液流體分別以1.25mL/min流經(jīng)微反應(yīng)器，水楊醛與硫酸二甲酯的反應(yīng)摩爾比為1: 1.3，反應(yīng)器溫度為70°C，反應(yīng)停留時(shí)間為2min,出口收集粗廣品；在粗廣品中加入過量氣氧化納以水解完殘留的硫Ife_■甲酷，攬祥過夜。用乙酸乙酯萃取三次,再利用lmol/L氫氧化鈉水溶液水洗有機(jī)相，加入無水硫酸鎂干燥，旋蒸干燥。產(chǎn)率為92.6%。
【權(quán)利要求】
1.一種微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法，其特征在于，它包括如下步驟: (1)將水楊醛溶于強(qiáng)堿水溶液中，得到均相溶液； (2)將硫酸二甲酯溶于有機(jī)溶劑中，得到均相溶液； (3)將步驟(I)和步驟(2)得到的兩種均相溶液分別同時(shí)泵入微反應(yīng)裝置中，反應(yīng)溫度為70?120°C，反應(yīng)停留時(shí)間為I?1min ； (4)收集流出液體，即為鄰甲氧基苯甲醛粗品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的強(qiáng)堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法，其特征在于，步驟(I)中，得到的均相溶液中，水楊醛的濃度為0.1?0.2g/ml，水楊醛與強(qiáng)堿的摩爾比為1:1.0 ?1.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的有機(jī)溶劑為四氫呋喃、二甲基甲酰胺、1，4-二氧六環(huán)或?yàn)槠溲苌惾軇?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法，其特征在于，步驟⑵中，得到的均相溶液中，硫酸二甲酯的濃度為0.1?0.3g/ml。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的微反應(yīng)裝置由通過連接管順序連接的料液進(jìn)口、T型混合閥門、微通道反應(yīng)器和料液出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法，其特征在于，所述的連接管的直徑為0.8?2mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法，其特征在于，所述微通道反應(yīng)器體積為2?10ml。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法，其特征在于，步驟(3)中，水楊醛與硫酸二甲酯的反應(yīng)摩爾比控制在1: 1.0?1.5。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微反應(yīng)裝置制備鄰甲氧基苯甲醛的方法，其特征在于，步驟(3)中，兩種均相溶液流速均為0.1?5ml/min。
【文檔編號(hào)】C07C47/575GK104447246SQ201410611741
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】郭凱, 李昕, 陳安邦, 張鍇 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)