本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种对甲氧基肉桂酸酯的制备方法和应用。
背景技术：
对甲氧基肉桂酸酯是目前世界上最常用的防晒剂，具有极好的紫外光吸收范围，吸收率高，对皮肤刺激性小，安全性好，并对油性原料有良好的溶解性，是一类非常理想的防晒剂，在日用化工、塑料、橡胶和涂料等领域均有很好的应用。目前主要通过以下途径制备：
1.醇醛缩合反应制备：例如在CN1218794，CN1170401和CN102627559中被公开，是以对甲氧基苯甲醛和乙酸甲酯或乙酸异辛酯为原料，在醇钠作用下发生醇醛缩合反应制备对甲氧基肉桂酸酯。然而，上述工艺从生产实际看来有如下弊病：反应原料乙酸甲酯或异辛酯利用率不高，乙酸酯类在碱性条件下分解造成原料损耗，缩合反应产生较多的副反应，缩合粗品成分复杂，给分离产品带来困难，缩合反应完成后，需大量的水对物料进行洗涤，如此产生的高盐，高化学需氧量(COD)废水给环保处理带来压力，造成周边环境污染。
2.以对甲氧基卤苯为原料由Heck偶联反应制备：主要是通过烯酸酯与卤代芳烃在钯催化下发生Heck偶联反应，得到相对应的甲氧基肉桂酸酯。例如：在Pd/碱催化剂作用下，以对甲氧基卤苯为原料与丙烯酸酯发生偶联反应，生成对甲氧基肉桂酸酯。
3.以对甲氧基苯胺为原料经重氮化反应制备：先将对甲氧基苯胺与HBF4和NaNO2反应生成稳定的重氮盐，再在Pd/碱催化剂作用下，与丙烯酸酯发生偶联反应，得到较高产率的对甲氧基肉桂酸酯衍生物。
在上述技术方案中采用了贵金属钯作为催化剂，其成本极高，因而在工业生产时必须解决催化剂重生的问题，才能使其具备可工业化的前景。可见，对于对甲氧基肉桂酸酯而言，开发工艺成本低的制备方法是本领域迫切需要解决的问题，使其可以具有广阔的应用前景。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种对甲氧基肉桂酸酯的制备方法。该方法所用原料和催化剂价格低廉、使用效率高，操作过程简便、易于控制和工业化生产、环境污染小、能耗低、物料可以循环使用、纯度高等特点。
本发明的另一目的在于提供上述方法制备的对甲氧基肉桂酸酯。
本发明的再一目的在于提供上述对甲氧基肉桂酸酯的应用。
本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：
一种对甲氧基肉桂酸酯的制备方法，包括以下步骤：
S1.将对甲氧基苯甲醛、乙酸酯、有机胺类物质和溶剂搅拌均匀；
S2.在上述反应体系中滴加四氯化钛催化剂，控制温度在-20～10℃，滴加完毕后，升高温度至10～40℃进行缩合反应；
S3.将步骤S2的反应液过滤，滤液用酸洗至中性，水洗，加无水硫酸钠干燥，脱溶剂后得到对甲氧基肉桂酸酯。
优选地，步骤S1中所述的乙酸酯为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、乙酸辛酯、乙酸异辛酯；述的有机胺类物质为吡啶、哌啶、四氢吡咯、4-二甲氨基吡啶、二丙胺、乙二胺、三乙胺或四甲基乙二胺。
优选地，步骤S1中所述溶剂为芳烃类溶剂、环烷烃、链烷烃、二氯甲烷、二氯乙烷或二氯丙烷。
更为优选地，所述芳烃类溶剂为苯、苯甲醚、甲苯或二甲苯；所述环烷烃为环戊烷或环己烷，所述链烷烃为正戊烷、正己烷或正庚烷。
优选地，步骤S1中所述乙酸酯：有机胺类物质：对甲氧基苯甲醛的摩尔比为(0.8～2)：(2～6)：1；所述溶剂和对甲氧基肉桂醛的质量比为(5～10)：1。
优选地，步骤S2所述的滴加的时间为15～40分钟；所述缩合反应的时间为2～16小时。
优选地，步骤S2所述酸为盐酸、醋酸、磷酸或次磷酸中的一种以上，所述酸的浓度为3～10％。
优选地，步骤S2所述四氯化钛与步骤S1所述对甲氧基苯甲醛的摩尔比为(0.5～2)：1。
上述方法制备的对甲氧基肉桂酸酯及其在防晒剂、日用化工、塑料、橡胶和涂料领域中的应用。
本发明以对甲氧基苯甲醛为原料，四氯化钛作催化剂，与乙酸酯缩合得到对甲氧基肉桂酸酯，合成路线为式(1)：
其中，式(1)中R为-CH3、-C2H5、-C4H9、-C5H11或-C8H17。该反应中，四氯化钛廉价易得且催化效果好，有机胺类物质中和四氯化钛水解放出的氯化氢气体，防止设备腐蚀，反应结束后经过过滤、酸洗、水洗、脱溶剂简单处理就可获得对甲氧基肉桂酸酯，产率达到了98％以上，较少有副产物生成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明与现有工艺相比，该制备方法所用原料和催化剂价格低廉、使用效率高，操作过程简便、易于控制和工业化生产、环境污染小、能耗低、物料可以循环使用、纯度高等特点。
2.本发明所用的催化剂为四氯化钛廉价易得且催化效果好，有机胺类物质中和四氯化钛水解放出的氯化氢气体，防止设备腐蚀，反应结束后经过过滤、酸洗、水洗、脱溶剂简单处理就可获得对甲氧基肉桂酸酯，产率达到了98％以上，较少有副产物生成。
3.现有工艺制得的对甲氧基肉桂酸酯颜色泛黄，而本发明制备的对甲氧基肉桂酸酯具有无色透明、纯度高的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1对甲氧基肉桂酸甲酯的制备
1.将对甲氧基苯甲醛136克(1mol)、乙酸甲酯148克(2mol)、二丙胺303克(3mol)和1000g甲苯搅拌均匀，控制温度在0℃；
2.滴加四氯化钛285克(1.5mol)催化剂，约30分钟滴完，滴加完毕后，升高温度至20℃，反应5小时；
3.反应完毕后，反应液用5％稀盐酸洗至中性，水洗，有机相加无水硫酸钠干燥，脱溶剂后得到对甲氧基肉桂酸甲酯188克，得率98％。
合成路线如式(2)所示：
实施例2对甲氧基肉桂酸乙酯的制备
1.将对甲氧基苯甲醛136克(1mol)、乙酸乙酯132克(1.5mol)、哌啶170克(2mol)和1000g正己烷搅拌均匀，控制温度在-5℃；
2.滴加四氯化钛95克(0.5mol)催化剂，约15分钟滴完，滴加完毕后，升高温度至30℃，反应2小时；
3.反应完毕后，反应液用5％稀盐酸洗至中性，水洗，有机相加无水硫酸钠干燥，脱溶剂后得到对甲氧基肉桂酸乙酯203克，得率99％。
合成路线如式(3)所示：
实施例3对甲氧基肉桂酸异丁酯的制备
1.将对甲氧基苯甲醛136克(1mol)、乙酸异丁酯140克(1.2mol)、吡啶158克(2mol)和1500g二甲苯搅拌均匀，控制温度在-10℃；
2.滴加四氯化钛152克(0.8mol)催化剂，约20分钟滴完，滴加完毕后，升高温度至10℃，反应12小时；
3.反应完毕后，反应液用5％稀盐酸洗至中性，水洗，有机相加无水硫酸钠干燥，脱溶剂后得到对甲氧基肉桂酸异丁酯230克，收率98％。
合成路线如式(4)所示：
实施例4对甲氧基肉桂酸正戊酯的制备
1.将对甲氧基苯甲醛136克(1mol)、乙酸正戊酯130克(1mol)、三乙胺350克(3.5mol)和1500g二氯甲烷搅拌均匀，控制温度在10℃；
2.滴加四氯化钛380克(2mol)催化剂，约40分钟滴完，滴加完毕后，升高温度至40℃，反应3小时；
3.反应完毕后，反应液用5％稀盐酸洗至中性，水洗，有机相加无水硫酸钠干燥，脱溶剂后得到对甲氧基肉桂酸正戊酯245克，收率99％。
合成路线如式(5)所示：
实施例5对甲氧基肉桂酸异辛酯的制备
1.将对甲氧基苯甲醛136克(1mol)、乙酸异辛酯163克(0.95mol)、四氢吡咯142克(2mol)和1500g二氯丙烷搅拌均匀，控制温度在-15℃；
2.滴加四氯化钛190克(1mol)催化剂，约25分钟滴完，滴加完毕后，升高温度至25℃，反应5小时；
3.反应完毕后，反应液用5％稀盐酸洗至中性，水洗，有机相加无水硫酸钠干燥，脱溶剂后得到对甲氧基肉桂酸异辛酯270克，收率98％。
合成路线如式(6)所示：
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。