一种由氧化苯乙烯制备扁桃酸的方法与流程

文档序号:11244815阅读:2110来源:国知局

本发明属于化工领域,涉及一种由氧化苯乙烯制备扁桃酸的方法。

技术背景

扁桃酸,又称苦杏仁酸,化学名称1-羟基苯乙酸。扁桃酸是一种在医药、农药、染料和化妆品中广泛应用的重要中间体。在医药上,扁桃酸可以制作尿路杀菌剂药品扁桃酸乌洛托品、末梢血管扩张药环扁桃酸酯、滴眼药羟基苄唑等,还可以用于生产红古豆醇酯、乙酰基扁桃酰氯、匹莫林等。其还可以进一步生成苯乙酮酸,进而生产除草剂苯嗪草酮、苯嗪净等农药;扁桃酸还是制备杂环类分散染料356的重要中间体。

目前工业上扁桃酸的合成主要有三种方法。

1)苯甲醛氧化法此法是由苯甲醛经氰化物反应先制备羟基苯乙腈,然后羟基苯乙腈水解而得到扁桃酸。此法的缺点是产品的收率和纯度都较低,而且使用的原材料是剧毒的氰化物,污染较大,现基本被淘汰;

2)苯乙酮衍生法即由苯乙酮氯代生成α,α-二氯苯乙酮,然后在水解得到扁桃酸。此发的缺点是生产过程中需要较多的溶剂,成本较高。

3)相转移法此法是目前最通用的制备扁桃酸方法,即在浓氢氧化钠溶液中,季铵盐化合物做催化剂,苯甲醛与氯仿反应,直接加成、重排、水解得到扁桃酸。此法反应条件温和,收率可达76%以上,但生产过程中需要多次乙醚萃取,且废水量较大。

于丽颖等采用平行反应器,研究了十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)作为相转移催化剂由苯甲醛、氯仿制备扁桃酸的工艺(吉林化工学院学报,2016,33(11):15-19);专利cn99119902.2介绍了一种利用四乙基氯化铵、四乙基溴化铵、四丁基氯化铵等为相转移催化剂制备邻氯扁桃酸的方法。

专利cn201310034417.5介绍了一种s-扁桃酸脱氢酶和漆酶欧联催化s-扁桃酸成苯乙酮和r-扁桃酸的方法;专利cn201510603641.0和专利cn201510334809.2均介绍了一种经由扁桃腈,利用腈水解酶生物法制备r-扁桃酸的方法。

专利cn201310391825.6介绍了一种从废水中回收扁桃酸的方法,其方法是先在废水中形成扁桃酸的钙盐或镁盐沉淀析出,然后再用强酸洗涤,再生出扁桃酸;专利cn201610242781.4介绍了一种从盐酸托莫西汀生产废液中回收s-扁桃酸的方法。

专利cn201110356241.6介绍了一种合成s-扁桃酸的方法。其方法是利用甲苯氯代,然后与氰化物反应,制备苯乙腈,然后再溴代、水解、酸化得到rs扁桃酸,然后rs扁桃酸利用s-色氨酸进行拆分,得到s-扁桃酸。相似地,专利cn201410133074.2均介绍了一种d,l-扁桃酸及其衍生物的制备方法,其方法是利用苯甲醛化合物与氢氰酸在碱性条件下催化生成扁桃腈,然后水解合成d,l-扁桃酸。相似地,专利cn200510021135.7也介绍了一种苯甲醛经由苯乙腈制备d,l扁桃酸的方法。

专利cn201110420247.5介绍的r-扁桃酸的方法是利用扁桃腈、固定化腈水解酶和强碱性阴离子树脂制备出了纯度98%r-扁桃酸。

专利cn201510544661.5介绍了一种拆分s-4-氟扁桃酸的方法,其方法是在醇与水的混合溶液中,s-1-萘乙胺与拆分剂拆分外消旋的4-氟扁桃酸,得到s-4-氟扁桃酸。

本发明提供一种全新的扁桃酸制备方法。本发明所涉及的制备方法是利用氧化苯乙烯,经水合生成苯基乙二醇,然后苯基乙二醇在活性炭负载pd-au催化剂下制得扁桃酸。

氧化苯乙烯可以由许多已经公知的方法经苯乙烯氧化得到。由氧化苯乙烯制备苯基乙二醇,可以由酸或碱性条件下直接水合法制备,也可以在固体强酸催化剂、纳米复合树脂材料、有机/无机纳米复合材料、悬浮床催化反应器的条件下水合得到。苯基乙二醇也可以由苯乙烯直接氧化一步法得到,苏策等人研究了氧化石墨烯催化苯乙烯制备苯基乙二醇的工艺(兰州理工大学学报,20151,4(3):78-81)。

邻二醇的选择性氧化方法很多。董华、钱刚等研究了炭载pt基催化剂对甘油氧化的反应路径(化学反应工程与工艺,2016,32(3):217-223);谢艳丽、陈平等研究了甘油的选择性催化氧化及其产物(浙江大学硕士论文,2006);周方超等人研究了1,2-丙二醇选择性氧化制备乳酸的方法(广东化工,2008,35(6):10-12);专利cn201510560939.8介绍了一种纳米pd-ag双金属催化剂的制备方法及其选择性催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸的方法。

nikolaosdimitratos等人研究了活性炭负载pb-au催化剂对1-,2丙二醇氧化制乳酸的转化能力(greenchem.,2009,11,1209-1216)。

本发明与已有技术相比具有原材料便宜易得、操作工艺简单,反应条件温和,废水量少,产物产率纯度高的优势。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种由氧化苯乙烯制备扁桃酸的方法。该制备方法原材料便宜易得、制备工艺简单,反应条件温和,产品收率及纯度高。

本发明是通过以下方案来实现的:

步骤1.氧化苯乙烯在乙二醇和水的混合溶液中,加入一定量的ny系列催化剂生成苯基乙二醇,蒸馏,浓缩,回收催化剂、乙二醇及收集苯基乙二醇。

步骤2.向苯基乙二醇与一定量的氢氧化钠溶液中,加入一定量活性炭负载pd-au催化剂,搅拌均匀,加热到一定温度,边搅拌边通入空气,反应一段时间后,过滤,滤液中加入一定量氯化钙,再次过滤得扁桃酸钙粉末,收集扁桃酸粉末用稀盐酸酸化,浓缩结晶得扁桃酸。

所述步骤1中,选用的原材料为氧化苯乙烯,其结构式如下:

所述步骤1中,乙二醇与水的质量为1∶0.3至1∶3;

所述步骤1中,氧化苯乙烯占乙二醇与水总质量的比为30%至60%;

所述步骤1中,选用的催化剂为ny1、ny2、ny3中的一种或多种组合物;

所述步骤1中,选用的催化剂为乙二醇与水混合溶剂总质量的5%至50%;

所述步骤1中,反应温度为60-140℃,反应时间为2-14小时;

所述步骤2中,所用氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质量苯基乙二醇物质量的1.2-2倍;

所述步骤2中,反应温度为65-95℃,反应时间为2-9小时,通入空气流速为20-100ml/min;

所述步骤2中,活性炭负载pd-au催化剂可以从市场购买也可以按参考文献(greenchem.,2009,11:1209-1216)所载方法自制,其用量为苯基乙二醇质量的0.5%-10%;

所述步骤2中,选用的活性炭负载pd-au催化剂中pd-au的负载量为活性炭的0.2-5%,其中,pd与au的物质量的比为0.1∶2至2∶0.1。

利用上述原料制备扁桃酸的反应方程式如下:

(1)氧化苯乙烯制备苯基乙二醇

(2)苯基乙二醇选择性氧化制备扁桃酸

具体实施方式

以下实施例是对本发明的进一步说明,但本发明并不局限于此。

实施例1

取240.3g(2mol)氧化苯乙烯加入到500g乙二醇和200g水的混合溶液中,加入35g的ny2催化剂(南京工业大学与扬子石化生产),140℃反应2小时候后,减压蒸馏,浓缩,过滤回收催化剂、乙二醇及收集苯基乙二醇271.5g,收率98.3%。

250g(0.81mol)苯基乙二醇与430g的氢氧化钠溶液(20%)中,加入1.3g炭负载pd-au催化剂(cri催化剂公司,pd-au的负载量为0.5%,pd/au=0.3∶2),搅拌均匀,加热到90℃,边搅拌边通入空气(40ml/min),反应6小时时间后,加盐酸调节ph值7-7.5后,过滤回收催化剂,滤液中加入100g氯化钙,再次过滤得扁桃酸钙粉末,收集扁桃酸粉末用稀盐酸酸化至ph=3-4,浓缩结晶得扁桃酸120.5g,收率97.5%。

实施例2

取800g(6.66mol)氧化苯乙烯加入到800g乙二醇和800g水的混合溶液中,加入35g的ny2和55gny3催化剂,130℃反应5小时候后,减压蒸馏,浓缩,过滤回收催化剂、乙二醇及收集苯基乙二醇870.4g,收率94.6%。

850g(6.15mol)苯基乙二醇与1230g的氢氧化钠溶液(40%)中,加入85g炭负载pd-au催化剂(自制,pd-au的负载量为1.5%,pd/au=0.3∶1),搅拌均匀,加热到95℃,边搅拌边通入空气(60ml/min),反应9小时时间后,加盐酸调节ph值7-7.5后,过滤回收催化剂,滤液中加入680g氯化钙,再次过滤得扁桃酸钙粉末,收集扁桃酸粉末用稀盐酸酸化至ph=3-4,浓缩结晶得扁桃酸925g,收率98.86%。

实施例3

取300g(2.5mol)氧化苯乙烯加入到125g乙二醇和375g水的混合溶液中,加入125g的ny1催化剂,60℃反应14小时候后,减压蒸馏,浓缩,过滤回收催化剂、乙二醇及收集苯基乙二醇317.8g,收率92%。

300g(2.17mol)苯基乙二醇与520g的氢氧化钠溶液(20%)中,加入1.5g炭负载pd-au催化剂(自制,pd-au的负载量为5%,pd/au=0.1∶2),搅拌均匀,加热到95℃,边搅拌边通入空气(60ml/min),反应2小时时间后,加盐酸调节ph值7-7.5后,过滤回收催化剂,滤液中加入240g氯化钙,再次过滤得扁桃酸钙粉末,收集扁桃酸粉末用稀盐酸酸化至ph=3-4,浓缩结晶得扁桃酸325.6g,收率98.6%。

实施例4

取150g氧化苯乙烯加入到385乙二醇和115g水的混合溶液中,加入25g的ny2催化剂,100℃反应5小时候后,减压蒸馏,浓缩,过滤回收催化剂、乙二醇及收集苯基乙二醇165.8g,收率96.2%。

150g苯基乙二醇与217的氢氧化钠溶液(40%)中,加入12g炭负载pd-au催化剂(日本触媒公司生产,pd-au的负载量为1.5%,pd/au=2∶0.1),搅拌均匀,加热到65℃,边搅拌边通入空气(100ml/min),反应3小时时间后,加盐酸调节ph值7-7.5后,过滤回收催化剂,滤液中加入120g氯化钙,再次过滤得扁桃酸钙粉末,收集扁桃酸粉末用稀盐酸酸化至ph=3-4,浓缩结晶得扁桃酸160g,收率96.7%。

实施例5

取450g氧化苯乙烯加入到800g乙二醇和200g水的混合溶液中,加入30g的ny2和40gny3催化剂,130℃反应5小时候后,减压蒸馏,浓缩,过滤回收催化剂、乙二醇及收集苯基乙二醇490g,收率95%。

450g苯基乙二醇与652g的氢氧化钠溶液(40%)中,加入45g炭负载pd-au催化剂(自制,pd-au的负载量为0.2%,pd/au=1∶1),搅拌均匀,加热到95℃,边搅拌边通入空气(50ml/min),反应5小时时间后,加盐酸调节ph值7-7.5后,过滤回收催化剂,滤液中加入358g氯化钙,再次过滤得扁桃酸钙粉末,收集扁桃酸粉末用稀盐酸酸化至ph=3-4,浓缩结晶得扁桃酸486.9g,收率98.2%。

实施例6

取800g(6.66mol)氧化苯乙烯加入到400g乙二醇和800g水的混合溶液中,加入35g的ny1和60gny3催化剂,130℃反应6小时候后,减压蒸馏,浓缩,过滤回收催化剂、乙二醇及收集苯基乙二醇880.6g,收率95.6%。

850g(6.15mol)苯基乙二醇与1230g的氢氧化钠溶液(40%)中,加入70g炭负载pd-au催化剂(自制,pd-au的负载量为2.5%,pd/au=1∶1),搅拌均匀,加热到95℃,边搅拌边通入空气(70ml/min),反应8小时时间后,加盐酸调节ph值7-7.5后,过滤回收催化剂,滤液中加入680g氯化钙,再次过滤得扁桃酸钙粉末,收集扁桃酸粉末用稀盐酸酸化至ph=3-4,浓缩结晶得扁桃酸921g,收率98.3%。

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