一种胡莫柳酯的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及紫外吸收剂胡莫柳酯的合成方法。 技术背景
[0002] 太阳光中含有的紫外线，皮肤科学界将其分为320nm-400nm的长波紫外线（UVA)， 280nm-320nm的中波长紫外线（UVB)，200nm-280nm的短波紫外线（UVC)。280mn以下的紫 外线被臭氧层吸收，不能到达地面，到达地面的紫外线会给人们的皮肤带来各种影响，其中 UVB能引起皮肤产生红斑或水疤，促进黑色素形成，使皮肤产生色素沉着，致使褐斑的形成。 以前曾认为UVA对皮肤不会产生大的影响，但通过电子显微镜或组织化学的方法均已证明 接受过量的UVA照射会给皮肤带来一定的影响，UVA段紫外光与UVB不同，其能量可以达到 皮肤真皮层，给血管壁或结合组织中的弹性纤维带来缓慢的变化。从而引起皮肤的褐色化， 使皮肤的弹性下降，促进皱纹的发生使人急剧老化，另外还能促进红斑反应甚至引发光毒 性或光敏反应。敏感皮肤在日光下连续经过UVB，UVA的辐射还能损伤DNA使免疫力下降， 甚至诱发皮肤癌。所以防御过量的UVA，UVB照射保护人体免受伤害，延缓衰老显得日益重 要。目前国内外研究的紫外吸收剂按结构分大致可分为以下几类：水杨酸酯类、苯酮类、苯 并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和其他类。
[0003] 胡莫柳酯（Homosalate)又名原膜散酯，是一种典型的水杨酸类紫外吸收剂，化学 名为3，3，5-三甲基环己基水杨酸酯，可以吸收UVB295~315nm波段的紫外线，被美国FDA、 欧洲、日本、澳大利亚批准用于防晒日化品，保护皮肤不受UVB照射损伤，广泛应用于防晒 霜、爽肤液等化妆品和服装面料等。
[0004]
[0005] 胡莫柳酯（Homosalate)结构
[0006] 本化合物的合成未见文献报道。现有常规技术中，酯类化合物可以由是羧酸和醇 在酸催化下脱水合成，也可以相应的酰卤（如酰氯）与醇合成，或者以羧酸盐与卤代烃合 成，考虑到原料来源及生产成本问题，后两种方法不适合本品的工业化生产。经发明人试 验，采用水杨酸与3, 3, 5-三甲基环己醇在酸（如硫酸、对甲苯磺酸等）催化下酯化，反应温 度需要180°C以上，且转化率低，反应物颜色深，后处理废水多，也不适合工业化生产。
[0007] 因此需要研究发明一种胡莫柳酯的经济环保、适合工业生产的合成方法。
【发明内容】
[0008] 为克服现有技术困难和不足，本发明人尝试以水杨酸低级烷基酯和3,3,5_三甲 基环己醇在酸或碱催化下经酯交换反应合成胡莫柳酯，其中的低级烷基指的是C1-C6的烷 基，如甲基、乙基、丙基、异丙基等。
[0010] 经试验，以酸（如硫酸、甲磺酸、对甲苯磺酸等）为催化剂，即使反应温度提高到 180-195°C，时间延长到35小时，水杨酸甲酯和3, 3, 5-三甲基环己醇的酯交换转化率也 没超过50%，没有商业化价值。经过大量的研究，本发明人发现水杨酸低级烷基酯和3, 3， 5-三甲基环己醇的酯交换反应可以在碱的催化下进行，特别是负载型固体碱显示出催化效 率高、便于从反应体系分离、可重复使用的优点。因此，本发明的重点在于提供一种以碱为 催化剂催化水杨酸低级烷基酯和3, 3, 5-三甲基环己醇进行酯交换合成胡莫柳酯的方法。 为检测反应进行程度，采用气相色谱法分析反应体系中主要原料的含量变化。
[0011] 本发明可通过以下步骤实现：
[0012] 向水杨酸低级烷基酯和的3, 3, 5-三甲基环己醇中加入适量碱作催化剂，然后升 温进行酯交换，不停地蒸出产生的低沸点醇，待反应达到平衡，经减压蒸馏方便的得到胡莫 柳酯。
[0013] 所述步骤中的水杨酸低级烷基酯为水杨酸的C1-C6烷基酯，如水杨酸甲酯、水杨 酸乙酯、水杨酸丙酯、水杨酸异丙酯；从成本和方便产物分离的角度，优选水杨酸甲酯，水杨 酸乙酯。
[0014] 所述步骤中的水杨酸低级烷基酯和3, 3, 5-三甲基环己醇的投料量的摩尔比可以 是 0. 5 : 1至1 : 5. 0,优选的是 0. 8 : 1至 1 : 1.5。
[0015] 所述步骤中的作催化剂的碱是无机碱或有机碱，包括但不限于碱金属、碱土金属 的无机盐，碱金属、碱土金属的有机盐，C1-C50有机胺及其季铵盐，特别是氨水、氧化钙、 氧化镁、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨水、碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、碳酸氢 钠、磷酸钠、氢化钠、氢化钙、三乙胺、二异丙基胺、吡啶、四丁基溴化铵、三甲基苄基氯化铵、 十六烷基三甲基氯化铵、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾、水杨酸钠、水杨酸钾中的一种或二种 以上的混合物；或这些碱与氧化铝、氧化锆、活性炭、树脂等基质组成的负载型固体碱，如 NaOH-氧化错、CaO-氧化错、NaOH-活性炭、KF-氧化错、MgO-氧化错、Na-NaOH-氧化错、强 碱性阴离子离子交换树脂等。使用负载型固体碱的一个显而易见优点是反应结束可以通过 过滤的方法方便的去除催化剂，且催化剂有可能回收套用。
[0016] 所述步骤中催化剂的投料量可以是水杨酸低级烷基酯质量的0. 01-100%，优选的 是0· 1-20 %，更进一步优选0· 1-10 %。
[0017] 所述步骤中的酯交换反应是在加热条件下完成的，反应温度可以是20_200°C，优 选的是100-180°C，进一步优选的是120-160°C。
[0018] 所述步骤中，反应结束，可通过减压蒸馏使目标产物与原料、副产物分离，得到高 纯度的胡莫柳酯，同时副产物低级醇等可回收利用。
[0019] 本发明的效果是：以水杨酸低级烷基酯与3. 5-三甲基环己醇在碱特别是负载型 固体碱催化下酯交换制备得到胡莫柳酯，基本没有"三废"排放，优选例中原料转化率可达 到95-98%，成品纯度可达99%上，水杨酸含量低于0. 5%，其他杂质含量低于0. 2%，具有 操作简单、经济、环保、适合于工业生产。
【具体实施方式】
[0020] 具体地说，本发明可以通过以下实施例予以说明，但本发明的范围不仅限于这些 实施例。
[0021] 实施例1
[0022] 250ml三口瓶中加入水杨酸甲酯10. 0g，3, 3, 5-三甲基环己醇14. 0g，混合均匀，加 入碳酸钾5. 0g，升温至120-130°C反应10h，气相色谱监测水杨酸甲酯转化率为85. 6%。减 压蒸馏，得到无色透明的胡莫柳酯12. 2g，收率70. 8%，GC纯度大于99%。
[0023] 实施例2
[0024] 250ml三口瓶中加入水杨酸甲酯10. 0g，3, 3, 5-三甲基环己醇23. 3g，碳酸钾 〇. 50g，四丁基溴化铵0. lg，升温至180°C反应13h，气相色谱检测反应体系中水杨酸甲