一种愈创木酚的化学合成制备方法

一种愈创木酚的化学合成制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种愈创木酚的化学合成制备方法。其制备工艺包括以下制作步骤：常温下向反应釜中加入甲苯95—115份、碳酸钠420—480份，边搅拌边加入邻苯二酚450—550份，投料结束后开启蒸汽加热，同时滴加硫酸二甲酯450—500份，然后向加入氢氧化钠100—120份进行碱洗，所产生尾气产生副产品粗甲醇溶液；保温结束后停止搅拌，静置20分钟进行分层，将水层放入地槽中，有机相经过萃取、脱溶、蒸馏后得到产品；本发明的有益效果是：本发明以无水自由基反应代替有水自由基反应，以领苯二酚为起始原料，加入各种原料来合成的，该工艺具有技术先进、安全可靠、成本低廉、清洁低污染等优良特点，避免了原工艺的严重环境污染问题。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种愈创木酚的制作工艺，特别涉及一种愈创木酚的化学合成制备方 法。 一种愈创木酚的化学合成制备方法

【背景技术】
[0002] 愈创木酚具有特殊的甜香气味，略带酚味，是医药和香料重要的中间体。由愈创木 酚可以合成多种消炎、抗菌药物，还可直接用作香料，也可由它合成多种成多种食用和日用 香料，如人造麝香和广泛用于食品、烟酒和香料工业香兰素等，近年来，愈创木酚在香料工 业上等系列产品的研究合应用方面取得了很大的突破，应用市场获得了巨大的延展空间， 总之，愈创木酚作为一种性能优良、用途广泛的医药原料，将具有广阔的发展前景。
[0003] 自日本人开发出邻氨基苯甲醚重氮化法生产愈创木酚后，被各国广泛工业化，但 近些年由于环保要求，发达国家已经停止使用该方法了。目前国内愈创木酚生产还主要是 以此方法以及邻苯二酚、一氯甲烷法为主。该两类工艺生产周期长，转化率、收率都很低，对 设备要求高，对环境污染严重，生产成本及危险性比较高。为提高产品的含量、收率，降低生 产成本，寻找新的清洁低污染的合成路线已成为此行业中的当务之急。
[0004] 传统工艺使用30%氢氧化钠作为反应原料，为有水参与的酯化反应，反应机理主 要是溶液中离子的自由运动碰撞接触发生，由于所用原料邻苯二酚在低温时在水中电离效 果不佳，温度越高，分子运动越快，反应越激烈，但由于分子运动无规律性，反应比较被动， 邻苯二酚的转化比较缓慢，生成愈创木酚和藜芦醚的过程可控性较差，选择性相应较差，生 成副产物藜芦醚的机率大大增加，由于原料转化缓慢，造成反应时间较长，在较高温度下生 成的愈创木酚和藜芦醚均可被空气氧化变质生成焦油，焦油可悬浮水溶液中，与有机的愈 创木酚等又可相溶，造成有机相与水相分层困难，相应的有机相焦油较多，水相中愈创木酚 较多，造成产品的损失，产品质量下降，并且生成的水相中焦油过多，经过多效蒸馏后生成 的芒硝无回收价值。回收则增加生产成本，不回收则废水量较大，污染环境严重。
[0005] 经过检索，中国专利文献号为103694090A，专利名称为《一种愈创木酚的制备方 法》，采用两步反应的方法制备愈创木酚，第一步将环氧环己烷、甲醇按照一定的比例，通过 装有负载型固体酸催化剂的固定床反应器中，在惰性气体保护下连续反应得到邻甲氧基环 己醇；第二步邻甲氧基环己醇经惰性气体稀释后通过H2活化的以Pd为活性组分的脱氢催 化剂床层，粗产品经精馏得到愈创木酚。该过程具有原料成本低、原子经济性高、产品收率 高、分离工艺简单的特点。
[0006] 中国专利文献号为101492353,专利名称为《一种甲醇法制备愈创木酚的方法》，是 以甲醇为甲基化试剂与邻苯二酚在固体酸催化剂作用下在高压釜中合成愈创木酚。合成愈 创木酚所使用的固体酸催化剂，价格低廉，环境友好，可循环使用。本发明的特点是制备 工艺简单，反应条件温和，反应时间短，得到的愈创木酚为淡黄色澄清透明液体，产品质 量好，产率高，选择性高，副产物少，反应液中的所有副产物都能回收利用。


【发明内容】

[0007] 本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种愈创木酚的化学合成 制备方法，采用邻苯二酚与碳酸钠反应可生成两种自由基，即双酚自由基和单酚自由基，由 于双酚自由基吸收电子能力更强，更易与甲基结合先生成单酚自由基（愈创木酚)，后生成 藜芦醚，因此控制原料中甲基(碳酸二甲酯）的量，即可减少副产物藜芦醚的生成，反应的可 控性和选择性较好，产品收率高。
[0008] -种愈创木酚的化学合成制备方法，主要由以下重量份的原料制成： A)邻苯二酚450- 550份；B)硫酸二甲酯450- 500份；C)碳酸钠420- 480份； D) 甲苯95 -115份；E)氢氧化钠100-120份；F)硫酸50-100份； 其制备工艺包括以下制作步骤： (1) 反应工序 常温下向反应釜中加入甲苯95 -115份、碳酸钠420- 480份，边搅拌边加入邻苯二 酚450- 550份，投料结束后开启蒸汽加热，同时将硫酸二甲酯450- 500份打入高位槽中 备用；保温结束后开始滴加硫酸二甲酯，并保持温度在95?KKTC之间，滴加完成后保温反 应；保温结束后向釜中加入水降温至80°C，，然后向加入氢氧化钠100-120份进行碱洗，所 产生尾气产生副产品粗甲醇溶液；保温结束后停止搅拌，静置20分钟进行分层，将水层放 入地槽中，有机相放入1#脱溶釜储罐； (2) 萃取工序 将水层从地槽中吸入萃取釜中，加入甲苯，在30?40°C下保温搅拌，进行一次萃取；萃 取结束后停止搅拌静置分层，将水层放入地槽，有机相进入1#脱溶釜储罐；然后再将水层 从地槽中吸入萃取釜中，加入甲苯，向计量槽中打入硫酸50-100份，控制温度在30?40°C 之间，将硫酸滴加至萃取釜中；滴加完毕后继续搅拌，静置分层，油层进入2#脱溶釜储罐， 水层送往多效蒸发器经浓缩、结晶制得副产品芒硝，水蒸汽经冷凝回收套用； (3) 脱溶工序 将脱溶釜储罐中的有机相打入脱溶釜中加热至ll〇°C左右，将溶剂甲苯蒸出，经冷凝器 冷凝回收套用；剩余的愈创木酚粗品打入蒸馏釜进行精馏； (4) 蒸馏工序 将脱溶后的愈创木酚粗品打入蒸馏釜中，开启蒸汽和真空泵进行减压蒸馏，将在将 120°C以上的馏分放入产品接受罐中，120°C以下的馏份重新打入蒸馏塔中塔蒸馏，产品放 入产品接受罐中，装桶出售。
[0009] 优选的，上述的愈创木酚的制备原料主要由以下较佳的重量份的原料制成： A)邻苯二酚500份；B)硫酸二甲酯480份；C)碳酸钠460份；D)甲苯105份； E) 氢氧化钠110份；F)硫酸60份。
[0010] 本发明的有益效果是： 本发明的新工艺采用无水的自由基反应，自由基反应是利用自由基电子壳层的外层有 一个不成对的电子，对增加第二个电子有很强的亲和力，从而形成稳定的结构而进行的反 应，本工艺使用碳酸钠代替原有的氢氧化钠溶液作为反应原料，生成烷基的自由基，由于自 由基的不稳定性，容易吸收电子形成稳定结构，本身具有亲和性，可以主动地与其他自由基 甲基相互吸引，因此反应的主动性较高，反应速度较快。邻苯二酚与碳酸钠反应可生成两种 自由基，即双酚自由基和单酚自由基，由于双酚自由基吸收电子能力更强，更易与甲基结合 先生成单酚自由基（愈创木酚)，后生成藜芦醚，因此控制原料中甲基(碳酸二甲酯）的量，即 可减少副产物藜芦醚的生成，反应的可控性和选择性较好，产品收率高； (二) 与传统工艺相比另一个优点就是后续反应产品的分离比较容易。由于新工艺反应 迅速，反应时间大大缩短，副产物较少，生成焦油的机率大大降低，分离容易、而且彻底，有 机相(产品）含量高，杂质少，减少分离成本，水相中的焦油比较少，经过多效蒸馏后芒硝比 较纯净，有利用价值，可抵销分离成本，回收的水比较纯净，循环利用对后续反应影响少，副 产品均可回收利用，对环境污染少。实验发现新工艺原料邻苯二酚的转化率最高达99%，愈 创木酚选择性89%，藜芦醚选择性98%，愈创木酚与藜芦醚的比例为8:1，生成的副产品甲醇 浓度达47. 1%，可直接外售，芒硝纯度、色度较好，水循环利用对后续反应无影响； (三) 使生产周期缩短了近3个小时，产品的收率达到99%，使产品纯度达到99. 5%以上； (四） 采用了新型复合催化剂，显著地提高了邻苯二酚的反应率以及产品收率。

【专利附图】

【附图说明】
[0011] 附图1是本发明的结构示意图。

【具体实施方式】
[0012] 结合附图1，对本发明作进一步的描述： 实施例1，本发明主要由以下较佳的重量份的原料制成： A) 邻苯二酚 工业级> 99. 5% 500kg ； B) 硫酸二甲酯 工业级>99. 5% 480 kg ； C) 碳酸钠 工业级>99% 460kg ； D) 甲苯 工业级99.9% 105 kg ； E) 氢氧化钠 工业级99% 110 kg。
[0013] F)硫酸 工业级60% 60kg 本发明愈创木酚的化学合成工艺，包括以下制作步骤： (1)反应工序 常温下向反应荃中加入85kg的甲苯、460kg碳酸钠溶液，边搅拌边加入500kg的邻苯 二酚，投料结束后开启蒸汽加热，温度控制在95°C左右保温0.5h，同时将480kg硫酸二甲酯 打入高位槽中备用。保温结束后开始滴加硫酸二甲酯，并保持温度在95?100°C之间，约 1. 5h完成滴加，滴加完成后保温反应2小时。保温结束后向釜中加入规定量的工艺水降温 至80°C，搅拌0. 5h，然后向加入110kg的氢氧化钠溶液进行碱洗，在50°C左右保温7小时， 所产生尾气通入尾气吸收装置中吸收产生副产品粗甲醇溶液。保温结束后停止搅拌，静置 20分钟进行分层，将水层放入地槽中，有机相放入1#脱溶釜储罐。
[0014] (2)萃取工序 将水层从地槽中吸入萃取釜中，加入l〇kg的甲苯，在30?40°C下保温搅拌0. 5h，进行 一次萃取。萃取结束后停止搅拌静置10分钟分层，将水层放入地槽，有机相进入1#脱溶釜 储罐。然后再将水层从地槽中吸入萃取釜中，加入l〇kg的甲苯，向计量槽中打入60kg的硫 酸，控制温度在30?40°C之间，将硫酸滴加至萃取釜中。滴加完毕后继续搅拌10分钟，然 后停止搅拌，静置20分钟分层，油层进入2#脱溶釜储罐，水层送往多效蒸发器经浓缩、结晶 制得副产品芒硝，水蒸汽经冷凝回收套用。
[0015] (3)脱溶工序 将脱溶釜储罐中的有机相打入脱溶釜中加热至110°c左右，将溶剂甲苯蒸出，经冷凝器 冷凝回收套用。剩余的愈创木酚粗品打入蒸馏釜进行精馏。
[0016] (4)蒸馏工序 将脱溶后的愈创木酚粗品打入蒸馏釜中，开启蒸汽和真空泵进行减压蒸馏，将在将 120°C以上的馏分放入产品接受罐中，120°C以下的馏份重新打入蒸馏塔中塔蒸馏，产品放 入产品接受罐中，装桶出售。
[0017] 实施例2 : -种愈创木酚的化学合成配方，主要有以下原料制成： A) 邻苯二酚 工业级> 99. 5% 450kg ； B) 硫酸二甲酯 工业级>99. 5% 450 kg ； C) 碳酸钠 工业级>99% 420kg ； D) 甲苯 工业级99.9% 95 kg ； E) 氢氧化钠 工业级99% 100 kg。
[0018] F)硫酸 工业级60% 50kg 本发明愈创木酚的化学合成工艺，包括以下制作步骤： (1)反应工序 常温下向反应荃中加入75kg的甲苯、420kg碳酸钠溶液，边搅拌边加入450kg的邻苯 二酚，投料结束后开启蒸汽加热，温度控制在95°C左右保温0.5h，同时将450kg硫酸二甲酯 打入高位槽中备用。保温结束后开始滴加硫酸二甲酯，并保持温度在95?100°C之间，约 1. 5h完成滴加，滴加完成后保温反应2小时。保温结束后向釜中加入规定量的工艺水降温 至80°C，搅拌0. 5h，然后向加入100kg的氢氧化钠溶液进行碱洗，在50°C左右保温7小时， 所产生尾气通入尾气吸收装置中吸收产生副产品粗甲醇溶液。保温结束后停止搅拌，静置 20分钟进行分层，将水层放入地槽中，有机相放入1#脱溶釜储罐。
[0019] (2)萃取工序 将水层从地槽中吸入萃取釜中，加入l〇kg的甲苯，在30?40°C下保温搅拌0. 5h，进行 一次萃取。萃取结束后停止搅拌静置10分钟分层，将水层放入地槽，有机相进入1#脱溶釜 储罐。然后再将水层从地槽中吸入萃取釜中，加入l〇kg的甲苯，向计量槽中打入50kg的硫 酸，控制温度在30?40°C之间，将硫酸滴加至萃取釜中。滴加完毕后继续搅拌10分钟，然 后停止搅拌，静置20分钟分层，油层进入2#脱溶釜储罐，水层送往多效蒸发器经浓缩、结晶 制得副产品芒硝，水蒸汽经冷凝回收套用。
[0020] (3)脱溶工序 将脱溶釜储罐中的有机相打入脱溶釜中加热至110°c左右，将溶剂甲苯蒸出，经冷凝器 冷凝回收套用。剩余的愈创木酚粗品打入蒸馏釜进行精馏。
[0021] (4)蒸馏工序 将脱溶后的愈创木酚粗品打入蒸馏釜中，开启蒸汽和真空泵进行减压蒸馏，将在将 120°C以上的馏分放入产品接受罐中，120°C以下的馏份重新打入蒸馏塔中塔蒸馏，产品放 入产品接受罐中，装桶出售。
[0022] 实施例3 : -种愈创木酚的化学合成配方，主要有以下原料制成： A) 邻苯二酚 工业级> 99. 5% 550kg ； B) 硫酸二甲酯 工业级>99. 5% 500 kg ； C) 碳酸钠 工业级>99% 480kg ； D) 甲苯 工业级99.9% 115 kg ； E) 氢氧化钠 工业级99% 120 kg。
[0023] F)硫酸 工业级 60% 100kg 本发明愈创木酚的化学合成工艺，包括以下制作步骤： (1)反应工序 常温下向反应荃中加入95kg的甲苯、480kg碳酸钠溶液，边搅拌边加入550kg的邻苯 二酚，投料结束后开启蒸汽加热，温度控制在95°C左右保温0.5h，同时将500kg硫酸二甲酯 打入高位槽中备用。保温结束后开始滴加硫酸二甲酯，并保持温度在95?100°C之间，约 1. 5h完成滴加，滴加完成后保温反应2小时。保温结束后向釜中加入规定量的工艺水降温 至80°C，搅拌0. 5h，然后向加入120kg的氢氧化钠溶液进行碱洗，在50°C左右保温7小时， 所产生尾气通入尾气吸收装置中吸收产生副产品粗甲醇溶液。保温结束后停止搅拌，静置 20分钟进行分层，将水层放入地槽中，有机相放入1#脱溶釜储罐。
[0024] (2)萃取工序 将水层从地槽中吸入萃取釜中，加入l〇kg的甲苯，在30?40°C下保温搅拌0. 5h，进行 一次萃取。萃取结束后停止搅拌静置10分钟分层，将水层放入地槽，有机相进入1#脱溶釜 储罐。然后再将水层从地槽中吸入萃取釜中，加入l〇kg的甲苯，向计量槽中打入100kg的 硫酸，控制温度在30?40°C之间，将硫酸滴加至萃取釜中。滴加完毕后继续搅拌10分钟， 然后停止搅拌，静置20分钟分层，油层进入2#脱溶釜储罐，水层送往多效蒸发器经浓缩、结 晶制得副产品芒硝，水蒸汽经冷凝回收套用。
[0025] (3)脱溶工序 将脱溶釜储罐中的有机相打入脱溶釜中加热至110°c左右，将溶剂甲苯蒸出，经冷凝器 冷凝回收套用。剩余的愈创木酚粗品打入蒸馏釜进行精馏。
[0026] (4)蒸馏工序 将脱溶后的愈创木酚粗品打入蒸馏釜中，开启蒸汽和真空泵进行减压蒸馏，将在将 120°C以上的馏分放入产品接受罐中，120°C以下的馏份重新打入蒸馏塔中塔蒸馏，产品放 入产品接受罐中，装桶出售。
【权利要求】
1. 一种愈创木酚的化学合成制备方法，其特征是主要由以下重量份的原料制成： A)邻苯二酚450- 550份；B)硫酸二甲酯450- 500份；C)碳酸钠420- 480份； D) 甲苯95 -115份；E)氢氧化钠100-120份；F)硫酸50-100份； 其制备工艺包括以下制作步骤： (1) 反应工序 常温下向反应釜中加入甲苯95 -115份、碳酸钠420- 480份，边搅拌边加入邻苯二 酚450- 550份，投料结束后开启蒸汽加热，同时将硫酸二甲酯450- 500份打入高位槽中 备用；保温结束后开始滴加硫酸二甲酯，并保持温度在95?KKTC之间，滴加完成后保温反 应；保温结束后向釜中加入水降温至80°C，，然后向加入氢氧化钠100-120份进行碱洗，所 产生尾气产生副产品粗甲醇溶液；保温结束后停止搅拌，静置20分钟进行分层，将水层放 入地槽中，有机相放入1#脱溶釜储罐； (2) 萃取工序 将水层从地槽中吸入萃取釜中，加入甲苯，在30?40°C下保温搅拌，进行一次萃取；萃 取结束后停止搅拌静置分层，将水层放入地槽，有机相进入1#脱溶釜储罐；然后再将水层 从地槽中吸入萃取釜中，加入甲苯，向计量槽中打入硫酸50-100份，控制温度在30?40°C 之间，将硫酸滴加至萃取釜中；滴加完毕后继续搅拌，静置分层，油层进入2#脱溶釜储罐， 水层送往多效蒸发器经浓缩、结晶制得副产品芒硝，水蒸汽经冷凝回收套用； (3) 脱溶工序 将脱溶釜储罐中的有机相打入脱溶釜中加热至ll〇°C左右，将溶剂甲苯蒸出，经冷凝器 冷凝回收套用；剩余的愈创木酚粗品打入蒸馏釜进行精馏； (4) 蒸馏工序 将脱溶后的愈创木酚粗品打入蒸馏釜中，开启蒸汽和真空泵进行减压蒸馏，将在将 120°C以上的馏分放入产品接受罐中，120°C以下的馏份重新打入蒸馏塔中塔蒸馏，产品放 入产品接受罐中，装桶出售。
2. 根据权利要求1所述的愈创木酚的化学合成制备方法，其特征是：主要由以下较佳 的重量份的原料制成： A)邻苯二酚500份；B)硫酸二甲酯480份；C)碳酸钠460份；D)甲苯105份； E) 氢氧化钠110份；F)硫酸60份。
【文档编号】C07C41/16GK104098450SQ201410322230
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】王光辉 申请人:东营益盟盛化工有限公司