3,4-二羥基二苯甲酮的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于3,4_二羥基二苯甲酮制備領(lǐng)域，具體涉及一種3,4_二羥基二苯甲酮 的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 3,4_二羥基二苯甲酮作為一種重要的醫(yī)藥中間體和抗紫外線輻射試劑，其結(jié)構(gòu)式 為
[0003]
[0004] 隨著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)抗紫外線等產(chǎn)品的需求日益增加，對(duì)3,4_二羥基二苯甲酮的 合成制備也越來(lái)越重視，而傳統(tǒng)工藝制備3,4_二羥基二苯甲酮主要是以二硫化碳作為溶 劑采用鄰苯二甲醚進(jìn)行傅里德-克拉夫茨反應(yīng)，二硫化碳的毒性大，容易對(duì)人體造成不可 逆的傷害，再使用吡啶鹽酸鹽加熱，使甲基離去后，最后經(jīng)過萃取等一系列的分離步驟，得 到目標(biāo)產(chǎn)物3,4_二羥基二苯甲酮，而分離有一定難度，分離后廢料還要進(jìn)行一系列的處理 才能進(jìn)行回收這種方法主要存在著耗時(shí)長(zhǎng)、能耗高、成本高等缺點(diǎn)，市場(chǎng)推廣應(yīng)用有難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個(gè)目的是能夠提供一種3,4_二羥基二苯甲酮的合成方法，以鄰苯二 酚為原料，采用單質(zhì)溴在醋酸溶液中進(jìn)行定位取代后與金屬鎂配成格氏試劑，利用格氏試 劑與苯甲酰氯進(jìn)行反應(yīng)，極大提高了反應(yīng)速率，降低了生產(chǎn)成本。
[0006] 本發(fā)明還有一個(gè)目的是對(duì)生產(chǎn)廢料氯化鎂和溴單質(zhì)進(jìn)行回收利用，極大地提高了 經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。
[0007] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0008] -種3,4-二羥基二苯甲酮的合成方法，包括：
[0009] 步驟一、將重量份數(shù)為25~40份的液溴減壓得到的溴蒸汽通入鄰苯二酚的重量 份數(shù)為18~25份的冰醋酸溶液，得4-溴-1，2-二羥基苯的粗提物，柱層分離，取下層溶液， 冷卻結(jié)晶，得4-溴-1，2-二羥基苯；
[0010] 步驟二、將步驟一得到的4-溴-1，2-二羥基苯與重量份數(shù)為26. 7~44. 5份的四 氫呋喃、重量份數(shù)為4. 0~5. 4份的鎂條混合，通入重量份數(shù)為24. 4~34. 3份苯甲酰氯液 體減壓得到的苯甲酰氯蒸汽，其中所述苯甲酰氯蒸汽的重量份數(shù)通入速度為〇. 98~1. 22 份/min，30~40°C加熱冷凝減壓回流并攪拌，待鎂條全部溶解后停止加熱，減壓干燥得固 體，清水洗滌蒸干得到的固體，即3,4-二羥基二苯甲酮。
[0011] 優(yōu)選的是，所述的3,4_二羥基二苯甲酮的合成方法，所述柱層分離具體為：將 4-溴-1，2-二羥基苯的粗提物加到層析柱中，加壓至層析柱中的液體分為上下兩層，收集 下層的液體，并用石油醚梯度洗脫，得下層溶液；
[0012] 其中，所述層析柱的填料為200~300目的a -氧化鋁顆粒。
[0013] 優(yōu)選的是，所述的3,4_二羥基二苯甲酮的合成方法，所述步驟二是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下 進(jìn)行。
[0014] 優(yōu)選的是，所述的3,4_二羥基二苯甲酮的合成方法，所述苯甲酰氯蒸汽的溫度為 115 ~130°C。
[0015] 優(yōu)選的是，所述的3,4_二羥基二苯甲酮的合成方法，所述步驟二中，所述減壓加 入重量份數(shù)為24. 4~34. 3份的苯甲酰氯的步驟中的壓力為0. 07~0. 09MPa。
[0016] 優(yōu)選的是，所述的3,4_二羥基二苯甲酮的合成方法，所述溴蒸汽的溫度為28~ 40。。。
[0017] 優(yōu)選的是，所述的3,4-二羥基二苯甲酮的合成方法，所述鄰苯二酚的冰醋酸溶液 的溫度為_2°C~8°C。
[0018] 優(yōu)選的是，所述的3,4-二羥基二苯甲酮的合成方法，還包括，向所述步驟二清水 洗滌之后的洗滌水中通入重量份數(shù)為12. 84~19. 26份的氯氣，靜置至洗滌水出現(xiàn)棕紅色， 55~65°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)洗滌水得氯化鎂溶液，蒸干，得氯化鎂固體。
[0019] 優(yōu)選的是，所述的3,4_二羥基二苯甲酮的合成方法，所述鎂條依次經(jīng)過以下預(yù)處 理步驟：醋酸洗滌2~3次，清水洗滌2~3次，干燥。
[0020] 本發(fā)明至少包括以下有益效果：
[0021] 第一、本發(fā)明以鄰苯二酚為原料，采用單質(zhì)溴在醋酸溶液中進(jìn)行定位取代后與金 屬鎂配成格氏試劑，利用格氏試劑與苯甲酰氯進(jìn)行反應(yīng)，極大提高了反應(yīng)速率，并且很好地 減少副反應(yīng)的發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式如下：
[0022]
[0023] 傳統(tǒng)工藝制備3,4_二羥基二苯甲酮主要是采用鄰苯二甲醚進(jìn)行傅里德-克拉夫 茨反應(yīng)，再使用吡啶鹽酸鹽加熱，使甲基離去后，最后經(jīng)過萃取等一系列的分離步驟，得到 目標(biāo)產(chǎn)物3,4-二羥基二苯甲酮，這種方法主要存在著耗時(shí)長(zhǎng)、能耗高、成本高等缺點(diǎn)，而傳 統(tǒng)工藝采用的原料鄰苯二甲醚是通過制備得來(lái)，本發(fā)明直接以鄰苯二酚為原料，有效降低 了成本；
[0024] 反應(yīng)（1)中溴和鄰苯二酚之間的反應(yīng)為親電反應(yīng)，該反應(yīng)十分迅速，因?yàn)猷彵蕉?酚的羥基的給電子誘導(dǎo)效應(yīng)使苯環(huán)一側(cè)（酚羥基的對(duì)位）的電子密度大，單質(zhì)溴能以很快 的速度進(jìn)攻這個(gè)片段，因此極大地提高反應(yīng)速率，同時(shí)降溫更利于熱力學(xué)控制該反應(yīng)，減少 鄰位的取代，從而很好地減少副反應(yīng)的發(fā)生；反應(yīng)（2)生成格氏試劑，由于格氏試劑中金屬 鎂與鹵代烴反應(yīng)產(chǎn)生碳負(fù)離子，因此反應(yīng)活性極強(qiáng)，而苯甲酰氯中的酰鹵基團(tuán)也是一個(gè)活 性很強(qiáng)的基團(tuán)，這兩個(gè)活性高的物質(zhì)接觸后會(huì)首先快速反應(yīng)，所以反應(yīng)（2)和反應(yīng)（3)會(huì) 快速進(jìn)行，一方面極大地提高反應(yīng)速率，另一方面由于緩緩以〇. 98~1. 22份/min的速度 通入氣化后的苯甲酰氯，可以保證邊生成格氏試劑的同時(shí)，邊生成的格氏試劑與通入的苯 甲酰氯進(jìn)行反應(yīng)，保證了反應(yīng)的完全進(jìn)行，有效地減少酚的酯化反應(yīng)、鹵代烴的格氏試劑偶 聯(lián)、格氏試劑與酚羥基等副反應(yīng)的發(fā)生。
[0025] 第二、本發(fā)明中的反應(yīng)原料中的溴單質(zhì)為液溴減壓得到的溴蒸汽、苯甲酰氯液體 減壓得到的苯甲酰氯蒸汽，蒸汽狀反應(yīng)原料與反應(yīng)物接觸面積更大，反應(yīng)速率更快，進(jìn)而進(jìn) 一步減少了副反應(yīng)的發(fā)生。
[0026] 第三、本發(fā)明中步驟二是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，可以有效防止生產(chǎn)的格氏試劑與空 氣接觸，避免其變質(zhì)，因?yàn)楦袷显噭┬再|(zhì)不穩(wěn)定，非常活潑，很容易被空氣氧化。
[0027] 第四、本發(fā)明中所述苯甲酰氯蒸汽的溫度為115~130°C，也就是加熱溫度為 115~130°C，遠(yuǎn)低于苯甲酰氯常壓下的沸點(diǎn)197°C，且其減壓的壓力為0. 07~0. 09MPa，為 大氣壓0.1 MPa的0. 7~0. 9倍，苯甲酰氯液體可以在加熱溫度較低、壓力減小較小的情況 下實(shí)現(xiàn)汽化，成為苯甲酰氯蒸汽，有效降低了制備成本，而且對(duì)設(shè)備要求較小。
[0028] 第五、本發(fā)明中所述鄰苯二酚的冰醋酸溶液的溫度為-2°C~8°C，此處冰醋酸溫 度較低，通過控制其動(dòng)力學(xué)反應(yīng)過程，降低反應(yīng)速率，從而抑制副反應(yīng)的發(fā)生，從而減少副 產(chǎn)物的發(fā)生。
[0029] 第六、本發(fā)明中向步驟二清水洗滌之后的洗滌水中通入重量份數(shù)為12. 84~ 19. 26份的氯氣，靜置至洗滌水出現(xiàn)棕紅色，55~65°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)洗滌水得氯化鎂溶液，蒸 干，得氯化鎂；首先旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，利用氯氣與溴化物反應(yīng)，將溴單質(zhì)置換出來(lái)，將蒸發(fā)的溴單質(zhì) 進(jìn)行回收利用；再將旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后的液體蒸干，得到氯化鎂固體，回收利用，提高了經(jīng)濟(jì)收益， 降低了成本。
[0030] 第七、本發(fā)明中將鎂條依次經(jīng)過以下預(yù)處理步驟：醋酸洗滌2~3次，清水洗滌 2~3次，干燥，除去鎂條表面的雜質(zhì)，防止其對(duì)反應(yīng)造成影響。
[0031] 本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過對(duì)本 發(fā)明的研宄和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書 文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 一種3,4-二羥基二苯甲酮的合成方法，包括：
[0035]步驟一、將重量份數(shù)為25份的液溴減壓得到的溴蒸汽通入鄰苯二酚的重量份數(shù) 為18份的冰醋酸溶液，得4-溴-1，2-二羥基苯的粗提物，柱層分離，取下層溶液，冷卻結(jié) 晶，得4_漠_1，2_二羥基苯；
[0036] 步驟二、將步驟一得到的4-溴-1，2-二羥基苯與重量份數(shù)為26. 7份的四氫呋喃、 重量份數(shù)為4. 0份的鎂條混合，通入重量份數(shù)為24. 4份苯甲酰氯液體減壓得到的苯甲酰 氯蒸汽，其中所述苯甲酰氯蒸汽的重量份數(shù)通入速度為〇. 98份/min，30°C加熱冷凝減壓回 流并攪拌，待鎂條全部溶解后停止加熱，減壓干燥得固體，清水洗滌蒸干得到的固體，即3， 4-二羥基二苯甲酮。
[0037] 所述的3,4-二羥基二苯甲酮的合成方法，所述柱層分離具體為：將4-溴-1，2-二 羥基苯的粗提物加到層析柱中，加壓至層析柱中的液體分為上下兩層，收集下層的液體，并 用石油醚梯度洗脫，得下層溶液；
[0038] 其中，所述層析柱的填料為200目的a-氧化鋁顆粒。
[0039] 所述的3,4-二羥基二苯甲酮的合成方法，所述步驟二是在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行。
[0040] 所述的3,4_二羥基二苯甲酮的合成方法，所述步驟二中，所述減壓加入重量份數(shù) 為24. 4~34. 3份的苯甲酰氯的步驟中的壓力為0. 07MPa。
[0041] 所述的3,4_二羥基二苯甲酮的合成方法，所述苯甲酰氯蒸汽的溫度為115°C。
[0042] 所述的3,4-二羥基二苯甲酮的合成方法，所述溴蒸汽的溫度為28°C。
[0043] 所述的3,4-二羥基二苯甲酮的合成方法，所述鄰苯二酚的冰醋酸溶液的溫度 為-2。。。
[0044] 所述的3,4-二羥基二苯甲酮的合成方法，還包括，向所述步驟二清水洗滌之后的 洗滌水中通入重量份數(shù)為12. 84份的氯氣，靜置至洗滌水出現(xiàn)棕紅色，55°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)洗滌 水得氯化鎂溶液，蒸干，得氯化鎂固體。
[0045] 所述的3,4_二羥基二苯甲酮的合成方法，所述鎂條依次經(jīng)過以下預(yù)處理步驟：醋 酸洗滌2次，清水洗滌2次，干燥。
[0046] 實(shí)施例2
[0047] 一種3,4-二羥基二苯甲酮的合成方法，包括：
[0048] 步驟一、將重量份數(shù)為32份的液溴減壓得到的溴蒸汽通入鄰苯二酚的重量份數(shù) 為22份的冰醋酸溶液，得4-溴-1，2-二羥基苯的粗提物，柱層分離，取下層溶液，冷卻結(jié) 晶，得4_漠_1，2_二羥基苯；
[0049] 步驟二、將步驟