本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域,涉及常用化工品的合成,具體涉及2,6-二甲氧基苯酚的工業(yè)化合成。
背景技術(shù):
2,6-二甲氧基苯酚是重要的化工和醫(yī)藥中間體,傳統(tǒng)工藝是以焦性沒食子酸為原料經(jīng)硫酸二甲酯甲基化,選擇性脫甲基化二步合成。劣勢(shì):1、步驟繁瑣收率不高;2、產(chǎn)生大量的廢酸,廢水;3、使用到甲基化試劑硫酸二甲酯毒性大。
碳酸二甲酯活性較硫酸二甲酯低,目前還沒有文獻(xiàn)披露使用碳酸二甲酯甲基化焦性沒食子酸來合成2,6-二甲氧基苯酚。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,微型化成為一個(gè)重要的趨勢(shì)。相對(duì)于常規(guī)反應(yīng)器,微化工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)快速混合、連續(xù)化制備、強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱性能,而且可以提高過程的安全性。因此,采用微反應(yīng)裝置進(jìn)行反應(yīng),為解決現(xiàn)有工藝中的問題提供了一個(gè)有效的途徑,有利于實(shí)現(xiàn)綠色、安全和高效生產(chǎn)。微化工技術(shù)其核心部件為完全或部分采用微加工技術(shù)制造出的微型化工系統(tǒng),通道特征尺度在數(shù)微米至數(shù)百微米范圍,包括混合器、換熱器、反應(yīng)器、控制器等。相對(duì)于常規(guī)反應(yīng)器,微反應(yīng)器具有混合性能好,停留時(shí)間控制精確和安全性高等優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種微反應(yīng)器合成2,6-二甲氧基苯酚的系統(tǒng)和方法,具體技術(shù)方案如下:
本技術(shù)方案以微反應(yīng)器為反應(yīng)設(shè)備,催化劑為四丁基溴化銨,焦性沒食子酸與甲基化試劑碳酸二甲酯反應(yīng)生成2,6-二甲氧基苯酚。本發(fā)明收率高,純度高,后處理簡(jiǎn)單,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。
本發(fā)明人在催化劑、反應(yīng)原料摩爾比固定的試驗(yàn)條件下,研究了溫度對(duì)于該反應(yīng)的影響,結(jié)果如下:
綜合產(chǎn)率和含量,本發(fā)明優(yōu)選的反應(yīng)溫度為110-170℃,溫度過高會(huì)影響純度,也不利于工業(yè)化生產(chǎn),因此本發(fā)明最優(yōu)選的反應(yīng)溫度為120~140℃。
本發(fā)明具體的反應(yīng)如下:
將焦性沒食子酸、碳酸二甲酯,四丁基溴化銨用甲醇溶解后用泵打入微反應(yīng)器中,加熱反應(yīng),反應(yīng)出來的料液回收部分甲醇后,蒸餾得到2,6-二甲氧基苯酚。
本發(fā)明人也對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了優(yōu)化,得到以下最優(yōu)工藝:
其中,焦性沒食子酸和碳酸二甲酯的摩爾比優(yōu)選1:2.1。焦性沒食子酸與催化劑四丁基溴化銨的摩爾比優(yōu)選1:0.005。反應(yīng)溫度優(yōu)選110-170℃,最優(yōu)選120-140℃。反應(yīng)流速為2mL/min,反應(yīng)壓力為5MPa。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)勢(shì):
1、使用無毒的碳酸二甲酯替代硫酸二甲酯;
2、反應(yīng)副產(chǎn)物為甲醇和二氧化碳,比較清潔;
3、催化劑四丁基溴化銨易購得,成本低;
3、微反應(yīng)器可耐受較高溫度和壓力,安全性好,并且可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn);
4、產(chǎn)物收率高,含量高。
具體實(shí)施例
本發(fā)明使用的化學(xué)試劑均為市售。所使用的微反應(yīng)器購自北京世紀(jì)森朗實(shí)驗(yàn)儀器有限公司,型號(hào)為SLM250,容積為250ml。
實(shí)施例1
將焦性沒食子酸12.6g及碳酸二甲酯18.9g,四丁基溴化銨0.16g,溶于150ml甲醇,溶解后用泵打入微反應(yīng)器,流速2mL/min,反應(yīng)壓力5MPa,加熱至120℃,停留時(shí)間30min,約2小時(shí)后反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)出來的料液回收部分甲醇后,蒸餾得到2,6-二甲氧基苯酚13.3g,收率86%,純度97%。
實(shí)施例2
將焦性沒食子酸12.6g及碳酸二甲酯18.9g,四丁基溴化銨0.16g,溶于150ml甲醇,溶解后用泵打入微反應(yīng)器,流速2mL/min,反應(yīng)壓力5MPa,加熱至130℃,停留時(shí)間30min,約2小時(shí)后反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)出來的料液回收部分甲醇后,蒸餾得到2,6-二甲氧基苯酚14.1,收率92%,純度99%。
實(shí)施例3
將焦性沒食子酸12.6g及碳酸二甲酯18.9g,四丁基溴化銨0.16g,溶于150ml甲醇,溶解后用泵打入微反應(yīng)器,流速2mL/min,反應(yīng)壓力5MPa,加熱至135℃,停留時(shí)間30min,約2小時(shí)后反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)出來的料液回收部分甲醇后,蒸餾得到2,6-二甲氧基苯酚14.0g,收率91%,純度99%。
實(shí)施例4
將焦性沒食子酸12.6g及碳酸二甲酯18.9g,四丁基溴化銨0.16g,溶于150ml甲醇,溶解后用泵打入微反應(yīng)器,流速2mL/min,反應(yīng)壓力5MPa,加熱至140℃,停留時(shí)間30min,約2小時(shí)后反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)出來的料液回收部分甲醇后,蒸餾得到2,6-二甲氧基苯酚13.4g,收率87%,純度97%。