一种对苯二甲醚的合成方法与流程

文档序号:14935846发布日期:2018-07-13 19:18阅读:1478来源:国知局
本发明属于化工合成
技术领域
,具体涉及一种对苯二甲醚的合成方法。
背景技术
:名称:对苯二甲醚,别名:1,4-二甲氧基苯;对苯二酚二甲醚;氢醌二甲醚;对二甲氧基苯结构式:分子式:c8h10o2分子量:138.16casno.:150-78-8用途:1.gb2760一96规定为允许使用的食用香料。主要用于配制坚果类香精;2.该品为有机合成中间体,用于生产药物甲氧胺盐酸盐、染料黑色盐ans等。还用作定香剂,用于日用化学品,配制食品、烟用香精;还可作为塑料、涂料的抗风蚀剂;3.用作有机化工中间体,用于生产药物甲氧胺盐酸盐、染料黑色盐ans等,还用作定香剂;4.也可用于香料的合成。产品质量指标:对比文件cn200810200000.0公开了目前对苯二甲醚常用的工业合成办法:以对苯二酚和硫酸二甲酯为原料,在碱性介质中取代得到产品,在反应的后期采用蒸馏装置,要通入水蒸气,进行水蒸汽蒸馏,使反应产物随水蒸气一同馏出,而中间产物及原料进一步完全反应,以提高反应收率。此方法存在的缺点是:1.要有水蒸汽通入;2.蒸馏效率低;3.蒸出的产品要脱水和烘干;所以生产成本高,周期长,效率低。技术实现要素:为了解决上述问题,本发明提供了一种对苯二甲醚的合成方法,本发明的技术方案为:一种对苯二甲醚的合成方法,具体包括以下步骤:(1)以对苯二酚和硫酸二甲酯为原料,在碱性介质溶液中充分反应;(2)在反应完成后,采用精馏装置将水精馏蒸出,至水全部蒸完为止;(3)然后采用蒸馏装置,将产品蒸馏至收集瓶收集;(4)将产品降温凝固成固体,得到所需成品。进一步的,所述碱性介质溶液为氢氧化钠溶液。进一步的,所述对苯二酚、氢氧化钠、水和硫酸二甲酯的质量摩尔比为1:2.75:18.35:1.3。进一步的,所述步骤(1)的反应温度为95~100℃,反应时间为5小时。进一步的,所述步骤(2)的精馏温度为120~130℃。进一步的,所述步骤(3)的蒸馏温度为240~250℃。进一步的,所述步骤(4)的温度为55℃以下。进一步的,所述步骤(2)的精馏蒸出的水可以循环利用。反应方程式如下:成盐:甲基化:其中,步骤(2)所述精馏是通过精馏塔将水和产品在精馏塔内进行分离,将水全部蒸出。本发明的有益效果是:将反应后得到的产品先精馏出水,再蒸馏出产品,蒸出的产品不含水分,不用再进行脱水烘干等工序,直接降温凝固即可得到固体成品,此分离纯化方法所得产品外观颜色白,纯度高,水分低;而且精馏过程中蒸出的水可以循环利用;不需要水蒸气通入,精馏出水后直接通过加热蒸馏出产品,蒸馏效率高,杂质少,蒸出的产品不需要脱水和烘干,操作简便,生产成本降低了约8%-10%,生产周期缩短了近30%,提高了生产效率。本发明与对比文件cn200810200000.0披露的常规方法相比,具体对比如下:原工艺本发明工艺1水蒸气蒸馏,需要蒸汽发生装置,如蒸汽锅炉等设备,并且在使用中,需要对锅炉内的水进行补充,存在二次加热过程,延长了生产周期精馏,先蒸出水,产品留在反应釜内,蒸完水后再蒸产品。2水蒸气蒸馏,馏出物是水和产品的混合物,蒸馏效率低,生产周期长。先把水全部蒸完,再蒸出产品,生产周期短。3馏出物需要进行脱水和干燥过程,生产周期长。蒸出的产品是无水的,不需要脱水和干燥过程。具体实施方式下面结合具体的实施例对本发明的内容作进一步的阐述,但实施例仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的特征及原理所做的等效变化,均包括于本发明专利申请范围内。实施例1向装有温度计,搅拌,回流冷凝器和恒压滴液漏斗的500ml四口瓶中加入45g对苯二酚,45g氢氧化钠,135g水。开启搅拌,待原料全部溶解后,由恒压滴液漏斗向反应瓶中缓慢滴加67g硫酸二甲酯,控制滴加速度,使内温不超过80℃。滴加完毕后,开启加热,在95℃保温反应5小时。反应完成后,将回流冷凝器改为精馏装置,加热至120℃将水精馏蒸出,至水全部蒸完为止。再将精馏装置改为蒸馏装置,加热至240℃,将产品蒸馏至收集瓶。所得成品降温至50℃,凝固成固体。实施例2向装有温度计,搅拌,回流冷凝器和恒压滴液漏斗的500ml四口瓶中加入90g对苯二酚,90g氢氧化钠,270g水。开启搅拌,待原料全部溶解后,由恒压滴液漏斗向反应瓶中缓慢滴加134g硫酸二甲酯,控制滴加速度,使内温不超过80℃。滴加完毕后,开启加热,在100℃保温反应5小时。反应完成后,将回流冷凝器改为精馏装置,加热至130℃将水精馏蒸出,至水全部蒸完为止。再将精馏装置改为蒸馏装置,加热至250℃,将产品蒸馏至收集瓶。所得成品降温至52℃,凝固成固体。实施例3向装有温度计,搅拌,回流冷凝器和恒压滴液漏斗的500ml四口瓶中加入67.5g对苯二酚,67.5g氢氧化钠,202.5g水。开启搅拌,待原料全部溶解后,由恒压滴液漏斗向反应瓶中缓慢滴加100.5g硫酸二甲酯,控制滴加速度,使内温不超过80℃。滴加完毕后,开启加热,在98℃保温反应5小时。反应完成后,将回流冷凝器改为精馏装置,加热至125℃将水精馏蒸出,至水全部蒸完为止。再将精馏装置改为蒸馏装置,加热至245℃,将产品蒸馏至收集瓶。所得成品降温至53℃,凝固成固体。实施例4向装有温度计,搅拌,回流冷凝器和恒压滴液漏斗的500ml四口瓶中加入135g对苯二酚,135g氢氧化钠,405g水。开启搅拌,待原料全部溶解后,由恒压滴液漏斗向反应瓶中缓慢滴加201g硫酸二甲酯,控制滴加速度,使内温不超过80℃。滴加完毕后,开启加热,在98℃保温反应5小时。反应完成后,将回流冷凝器改为精馏装置,加热至125℃将水精馏蒸出,至水全部蒸完为止。再将精馏装置改为蒸馏装置,加热至245℃,将产品蒸馏至收集瓶。所得成品降温至53℃,凝固成固体。实施例5向装有温度计,搅拌,回流冷凝器和恒压滴液漏斗的500ml四口瓶中加入45g对苯二酚,45g氢氧化钠,135g水。开启搅拌,待原料全部溶解后,由恒压滴液漏斗向反应瓶中缓慢滴加67g硫酸二甲酯,控制滴加速度,使内温不超过80℃。滴加完毕后,开启加热,在97℃保温反应5小时。反应完成后,将回流冷凝器改为精馏装置,加热至126℃将水精馏蒸出,至水全部蒸完为止。再将精馏装置改为蒸馏装置,加热至244℃,将产品蒸馏至收集瓶。所得成品降温至53℃,凝固成固体。实施例6向装有温度计,搅拌,回流冷凝器和恒压滴液漏斗的500ml四口瓶中加入81g对苯二酚,81g氢氧化钠,243g水。开启搅拌,待原料全部溶解后,由恒压滴液漏斗向反应瓶中缓慢滴加120.6g硫酸二甲酯,控制滴加速度,使内温不超过80℃。滴加完毕后,开启加热,在99℃保温反应5小时。反应完成后,将回流冷凝器改为精馏装置,加热至128℃将水精馏蒸出,至水全部蒸完为止。再将精馏装置改为蒸馏装置,加热至248℃,将产品蒸馏至收集瓶。所得成品降温至53℃,凝固成固体。实施例7向装有温度计,搅拌,回流冷凝器和恒压滴液漏斗的500ml四口瓶中加入108g对苯二酚,108g氢氧化钠,324g水。开启搅拌,待原料全部溶解后,由恒压滴液漏斗向反应瓶中缓慢滴加160.8g硫酸二甲酯,控制滴加速度,使内温不超过80℃。滴加完毕后,开启加热,在96℃保温反应5小时。反应完成后,将回流冷凝器改为精馏装置,加热至128℃将水精馏蒸出,至水全部蒸完为止。再将精馏装置改为蒸馏装置,加热至246℃,将产品蒸馏至收集瓶。所得成品降温至53℃,凝固成固体。实施例8向装有温度计,搅拌,回流冷凝器和恒压滴液漏斗的500ml四口瓶中加入202.5g对苯二酚,202.5g氢氧化钠,486g水。开启搅拌,待原料全部溶解后,由恒压滴液漏斗向反应瓶中缓慢滴加241.2g硫酸二甲酯,控制滴加速度,使内温不超过80℃。滴加完毕后,开启加热,在97℃保温反应5小时。反应完成后,将回流冷凝器改为精馏装置,加热至126℃将水精馏蒸出,至水全部蒸完为止。再将精馏装置改为蒸馏装置,加热至245℃,将产品蒸馏至收集瓶。所得成品降温至53℃,凝固成固体。实施例1-8制得的对苯二甲醚的理化性能指标参数见下表。对苯二甲醚的理化性能指标参数表测定方法:a.外观目测,取适量供试品于滤纸上,在自然光下(非太阳光直射)观察其颜色、性状,并记录结果。b.含量测定高效液相色谱法。样品用甲醇溶解,使用定量进样阀将样品溶液注入色谱系统,通过色谱柱使样品溶液中各组分分离,用紫外吸收检测器检测,面积归一化法计算样品中对苯二甲醚含量。c.水分测定卡尔费休试剂的标定:加入色谱甲醇于反应瓶中,以淹没电极裸露端即可,用卡尔•费休试剂滴定反应瓶中溶剂的水分至终点。再加入适量水于反应瓶中(精确至0.0001克),用卡尔•费休试剂滴定至终点,计算水当量。水分测定:精确称取供试品(约0.3g),加至反应杯中,用卡尔·费休试剂滴定至终点并计算水分含量。除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为重量百分数。由此可见,与其他方法相比,本发明提供的对苯二甲醚的合成方法操作简单,成本低,产品纯度较高可以达到99%,外观颜色白,含水率不高于0.5%,具有明显优势。实际生产中,投入450kg对苯二酚,1237.5kg氢氧化钠,8257.5kg水和585kg硫酸二甲酯,经过反应、精馏、蒸馏和降温后得到成品,整个生产周期为42h,相比原先的反应、蒸馏、脱水、烘干后得到成品的生产周期60h,时间节约了30%。最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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