本發(fā)明屬于化合物合成領(lǐng)域中一種新型光引發(fā)劑1-苯基-1,2-丙二酮的制備新方法。
背景技術(shù):
光固化技術(shù)是20世紀(jì)中期問世的新型技術(shù),它是利用紫外光(可見光)為能源,引發(fā)具有化學(xué)反應(yīng)活性液態(tài)物質(zhì)快速轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w的過程。與傳統(tǒng)的熱固化技術(shù)相比,它具有固化速度快、高效率、污染小、性能優(yōu)異和費用低的優(yōu)點,是一種快速發(fā)展的“綠色”新技術(shù)。1946年美國Inmot公司獲得了第一個紫外光固化(UV)方面的專利。1967年,德國拜爾公司將UV固化技術(shù)工業(yè)化,開始應(yīng)用于木器加工,從而引出了光引發(fā)劑的概念。1970年,汽巴-嘉基公司發(fā)明了Ⅰ-651,為光引發(fā)劑的迅猛發(fā)展打下了基礎(chǔ),同時也奠定了汽巴-嘉基公司在光引發(fā)劑研究和生產(chǎn)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。
1-苯基-1,2-丙二酮是一個重要的化學(xué)品,可以用作食品添加劑,F(xiàn)EMA:3226,添加到飲料、凝膠和布丁中。1-苯基-1,2-丙二酮也是一個重要的中間體,可以合成復(fù)雜的雜環(huán)化合物。
1-苯基-1,2-丙二酮是一個奪氫型的低毒的光引發(fā)劑,世界專利WO2016026915和歐洲專利EP2987480報道了1-苯基-1,2-丙二酮作為一個新型的光引發(fā)劑,添加到牙科材料中,光照下引發(fā)牙科材料的聚合;也可以應(yīng)用于食品和藥品的包裝印刷中,由于它本身有FEMA(3226),這樣不受分子遷移的影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于采用一個新的方法合成了一種新型的光引發(fā)劑1-苯基-1,2-丙二酮,它可以應(yīng)用于牙科材料及食品和藥品包裝印刷上。本發(fā)明提供了新的反應(yīng)路線,催化劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)物料比,由此提供一種更加實用的1-苯基-1,2-丙二酮的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種新型光引發(fā)劑1-苯基-1,2-丙二酮的合成方法,中間體為1-苯基1,2-丙二酮-2-肟,涉及中間體和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式為:
優(yōu)選的,采用苯丙酮為起始原料,在氯化氫作用下與亞硝酸乙酯反應(yīng)得到中間體1-苯基1,2-丙二酮-2-肟;1-苯基1,2-丙二酮-2-肟在甲醛、鹽酸和乙醇混合溶液下水解得到1-苯基-1,2-丙二酮。
優(yōu)選的,1-苯基1,2-丙二酮-2-肟生產(chǎn)中使用的催化劑為氯化氫氣體,1-苯基-1,2-丙二酮的生產(chǎn)中使用甲醛、鹽酸和乙醇混合溶液水解。
優(yōu)選的,1-苯基1,2-丙二酮-2-肟的生產(chǎn)過程中采用的溶劑是乙醇、甲苯和環(huán)己烷等,1-苯基-1,2-丙二酮的生產(chǎn)過程中使用甲醛、鹽酸和乙醇混合溶液作溶劑。
優(yōu)選的,1-苯基1,2-丙二酮-2-肟的生產(chǎn)中物料的物質(zhì)的量的比為:苯丙酮:氯化氫:亞硝酸乙酯=1:0.3:1.1。
優(yōu)選的,1-苯基-1,2-丙二酮的生產(chǎn)過程中物料質(zhì)量比為:1-苯基1,2-丙二酮-2-肟:甲醛水溶液:濃鹽酸:乙醇=1:1:1:1。
優(yōu)選的,酸性水解反應(yīng)中使用的鹽酸的濃度為36%,使用的甲醛水溶液的濃度為37%。
優(yōu)選的,1-苯基1,2-丙二酮-2-肟的生產(chǎn)的反應(yīng)溫度為35-40℃。
優(yōu)選的,1-苯基-1,2-丙二酮的生產(chǎn)過程中反應(yīng)溫度為室溫。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:
1、本發(fā)明使用苯丙酮為起始原料,氯化氫氣體作為催化劑,與亞硝酸乙酯反應(yīng)得到1-苯基1,2-丙二酮-2-肟,進一步在鹽酸、甲醛和乙醇混合液的條件下水解得到1-苯基-1,2-丙二酮。
2、本發(fā)明提出新的反應(yīng)路線,與傳統(tǒng)的工藝相比,合成1-苯基-1,2-丙二酮具有操作簡單、價格便宜的優(yōu)點,為1-苯基-1,2-丙二酮的工業(yè)化生產(chǎn)提供更快捷而經(jīng)濟的工藝。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述。本發(fā)明制備1-苯基-1,2-丙二酮合成化學(xué)式如下:
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
實施例1
(1)在2000升的反應(yīng)釜中,加入800kg乙醇和400kg苯丙酮,冰水冷卻下通入78kg干燥的氯化氫氣體,保持在30-35℃通入242kg亞硝酸乙酯,通完后繼續(xù)在此溫度反應(yīng)2小時,停止反應(yīng),減壓蒸出乙醇,得到粗產(chǎn)品。加入700kg甲苯重結(jié)晶,得到1-苯基1,2-丙二酮-2-肟310kg,產(chǎn)率為63.8%。
(2)在1000升的反應(yīng)釜中,加入200kg鹽酸、200kg甲醛水溶液和200kg乙醇,冰水冷卻下冷卻在15度以下分批加入200kg1-苯基1,2-丙二酮-2-肟,加入的過程是放熱反應(yīng),加完后室溫攪拌反應(yīng)20小時,用400kg二氯甲烷提取,然后用飽和碳酸氫鈉溶液和水各洗滌一次,脫除二氯甲烷得到粗產(chǎn)品,減壓蒸餾得到黃色液體133.5kg,產(chǎn)率為73.5%。
實施例2
(1)在2000升的反應(yīng)釜中,加入800kg甲苯和400kg苯丙酮,冷卻下通入78kg干燥的氯化氫氣體,保持在30-35℃通入242kg亞硝酸乙酯,通完后繼續(xù)在此溫度反應(yīng)3小時,停止反應(yīng),冷卻至5℃下,析出固體,離心得到粗產(chǎn)品。加入700kg甲苯重結(jié)晶,得到1-苯基1,2-丙二酮-2-肟296kg,產(chǎn)率為60.9%。
(2)在1000升的反應(yīng)釜中,加入200kg鹽酸、200kg甲醛水溶液和220kg乙醇,冰水冷卻下冷卻在15度以下分批加入200kg1-苯基1,2-丙二酮-2-肟,加入的過程是放熱反應(yīng),加完后室溫攪拌反應(yīng)20小時,用400kg二氯甲烷提取,然后用飽和碳酸氫鈉溶液和水各洗滌一次,脫除二氯甲烷得到粗產(chǎn)品,減壓蒸餾得到黃色液體136kg,產(chǎn)率為74.9%。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。