专利名称：一种水杨羟肟酸的改进生产方法
技术领域：
本发明涉及一种水杨羟肟酸的改进生产方法，具体涉及一种利用水杨酸甲酯与羟胺在强 碱条件下发生氨解反应，继而再将反应液酸化得水杨羟肟酸的生产方法。
背景技术：
异羟肟酸是近年来在选矿工业应用广泛的高效捕收剂，主要用做稀土矿、氧化铜矿、氧 化铅锌矿、金矿、高岭土等的捕收剂或萃取剂，有机合成中间体等。由于其特殊的结构及相 应的物化性能，异羟肟酸还作为一类重要的金属络合剂，由于羟肟酸属于弱质子供体，因此 它在酶抑制剂、铁载体蛋白、DNA切割、金属核酸酶、药物传输体系等方面有着广泛的应用。
目前，常见的生产方法有羟胺与酰氯的N-酰化反应，羟胺与酯的氨解反应，硝基羧酸 的还原縮合，醛与亚硝基化合物的亲核反应，仲胺氧化法，光电重排法、二氧化硒氧化法、 浓硫酸重排以及固相合成法等方法也可用于异羟肟酸的制备，但这些方法皆因涉及反应条件 难以控制， 一般不经常采用。就固相合成法而言，虽然该类反应往往受动力学和拓扑化学原 理控制，容易得到动力学控制的中间态化合物，但近年来的研究发现，有机合成反应若能通 过固相法进行，多数比溶液中表现出高的反应效率和选择性。
目前国内主要采用羟胺法合成水杨羟肟酸，首先是把盐酸羟胺或硫酸羟胺溶液放入反应 器，加入NaOH溶液反应一段时间游离出羟胺，滴加水杨酸甲酯，把溶液加热到50 60'C， 待溶液中固体物溶解后，保温静止反应4 5小时，加酸把pH调至2.0 3.0，过滤所得水杨 羟肟酸固体。由于盐酸羟胺溶液或硫酸羟胺溶液与NaOH溶液的反应就是酸碱反应，羟胺在 碱中也会发生分解并被溶解氧氧化，在这个工艺中，反应体系的pH—般都在14.0左右，加 剧了盐酸羟胺溶液或硫酸羟胺溶液与NaOH溶液的反应，羟胺在碱中被溶解氧氧化的速率也 增大。故此工艺反应过程中需要大量的过量羟胺和碱，原料利用率较低，并且生产工艺中还 有其它的污染物产生，其中甲醇的危害性较大，氧化后的甲醛危害更大。
发明内容
本发明公开一种生产水杨羟肟酸的清洁生产方法，是对现有水杨羟肟酸生产方法的一种 技术改进，其目的在于减少羟胺和碱的用量，减少酸化时酸的用量，同时提高水杨羟肟酸的收率，克服现有工艺中污染物排放，尤其是甲醇排放量大，严重污染环境的弊端。
本发明是要在酯与羟氨反应前，尽量减少盐酸羟胺溶液与NaOH接触时间。另外，试验 较低pH下反应是否可以进行，这样可以降低酯的水解速度和其他副反应。此外产品羟肟酸在 无机酸存在时易生成NH20H和羧酸，而且在强酸介质中羟肟酸也会发生重排反应，因此对酸 化时间和酸化温度需要加以改善。
一种水杨羟肟酸的改进生产方法，其特征在于将计量的羟胺溶液加入反应容器，用强 碱溶液把反应体系的pH调到12. 0左右，加热至33 38°C，加入乳化剂，再滴加水杨酸甲酯 原液和强碱溶液，使反应体系的pH稳定在12.0左右，待溶液中固体物溶解后，保温静止反 应，然后用酸把pH调至4.0-5.0，在20 3(TC温度下陈化、过滤得到水杨羟肟酸固体。
所述的羟胺溶液为浓度5% 30%的盐酸羟胺、硫酸羟胺、乙酸羟胺盐和丙酸羟胺盐，优 选盐酸羟胺和硫酸羟胺。
所述的强碱为浓度10~30%氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
所述的水杨酸甲酯与羟胺的摩尔当量比为1/1.05~1. 15。 所述的酸为盐酸、硫酸、乙酸和丙酸。
本发明的优点和积极效果是①由于将体系的pH值降低到12.0，并立即滴加酯原液和 强碱溶液，并稳定反应体系的pH值在12.0左右，减少了碱的用量，减少肟化反应前羟胺溶 液与NaOH的接触时间，降低羟胺溶液与NaOH溶液的反应时间，降低羟胺在碱中被溶解氧 氧化率，提高了羟胺的利用率。②在不会明显降低肟化反应速度的情况下，把肟化反应的温 度从原来50 6(TC降低到33 38'C，降低水杨酸甲酯的水解速度，提高了水杨酸甲酯的利用 率，减少了甲醇的排放量。③把酸化的pH值提高到4.0-5.0，减少了羟肟酸less重排反应， 提高了产品的收率和质量。
具体实施方式
实施例l
把76.5g盐酸羟胺配成15%的盐酸羟胺溶液，加入反应容器，用浓度为20%氢氧化钠溶 液把反应体系的pH值调到12.0，加热到33 35。C并维持稳定，加入乳化剂，立即往反应容 器中慢慢滴加152.0g水杨酸甲酯原液，同时滴加10~15%氢氧化钠溶液，保持反应体系pH始 终稳定在12.0左右，待溶液中固体物溶解后，保温静止反应2小时，用浓盐酸把反应体系的 调至pH到4.0 5.0， 25'C下陈化2小时，过滤得到132. 19g水杨羟肟酸固体，水杨酸甲酯收率为86. 4%。 实施例2
把76. 5g盐酸羟胺配成20%的盐酸羟胺溶液，加入反应容器，用浓度为25%氢氧化钠溶 液把反应体系的pH调到12.0，加热到35 38'C并维持稳定，加入乳化剂，立即往反应容器 中慢慢滴加152.0g水杨酸甲酯原液，同时滴加10~15%氢氧化钠溶液，保持反应体系的pH始 终稳定在12.0左右，待溶液中固体物溶解后，保温静止反应2小时，用浓盐酸把反应体系的 调至pH到4. 0-5. 0， 3(TC下陈化2小时，过滤得到130. 25g水杨羟肟酸固体，水杨酸甲酯收 率为85. 13%。
实施例3
把80.0g盐酸羟胺配成20 30。/。的盐酸羟胺溶液，加入反应容器，用浓度为15~30%氢氧 化钠溶液把反应体系的pH调到12.0，加热到33 38'C并维持稳定，加入乳化剂，立即往反 应容器中慢慢滴加152.0g水杨酸甲酯原液，同时滴加10~20%氢氧化钠溶液，保持反应体系 在反应过程中的pH始终稳定在12.0左右，待溶液中固体物溶解后，保持温度静止反应2小 时，用浓盐酸把反应体系的pH调至到4. 0-5. 0， 25'C下陈化2小时，过滤得到132. 19g水杨 羟肟酸固体，水杨酸甲酯收率为86.4%。
实施例4
把84. Og盐酸羟胺配成25%的盐酸羟胺溶液，加入反应容器，用浓度为20%氢氧化钠溶 液把反应体系的pH调到12.0，加热到35 38。C并维持稳定，加入乳化剂，立即往反应容器 中慢慢滴加152.0g水杨酸甲酯原液，同时滴加10~15%氢氧化钠溶液，保持反应体系在反应 过程中的pH始终稳定在12.0左右，待溶液中固体物溶解后，保持温度静止反应2小时，用 浓盐酸把反应体系的pH调至到4. 0-5. 0， 25X:下陈化2小时，过滤得到137. 10g水杨羟肟酸 固体，水杨酸甲酯收率为89.6%。
实施例5
把87g盐酸羟胺配成20~30%的盐酸羟胺溶液，加入反应容器，用浓度为15~30%氢氧化 钾溶液把反应体系的pH调到12.0，加热到33 38。C并维持稳定，加入乳化剂，立即往反应 容器中慢慢滴加152.0g水杨酸甲酯原液，同时滴加10~20%氢氧化钾溶液，保持反应体系在 反应过程中的pH始终稳定在12.0左右，待溶液中固体物溶解后，保持温度静止反应2小时， 用浓HC1把反应体系的pH调至到4. 0-5. 0， 25°。下陈化2小时，过滤得到132. 19g水杨羟肟 酸固体，水杨酸甲酯收率为86.4%。
5实施例6
把86g硫酸羟胺配成20 30。/。的硫酸羟胺溶液，加入反应容器，用浓度为15~30%氢氧化 钠溶液把反应体系的pH调到12.0，加热到33 38。C并维持稳定，加入乳化剂，立即往反应 容器中慢慢滴加152.0g水杨酸甲酯原液，同时滴加10 20%氢氧化钠溶液，保持反应体系在 反应过程中的pH始终稳定在12.0左右，待溶液中固体物溶解后，保持温度静止反应2小时， 用硫酸把反应体系的pH调至到4. 0-5. 0， 25。C下陈化2小时，过滤得到131. 16g水杨羟肟酸 固体，水杨酸甲酯收率为85.7%。
权利要求
1、一种水杨羟肟酸的改进生产方法，其特征在于将计量的羟胺溶液加入反应容器，用强碱溶液把反应体系的pH调到12.0左右，加热至33～38℃，加入乳化剂，再滴加水杨酸甲酯原液和强碱溶液，并稳定反应体系的pH值在12.0左右，待溶液中固体物溶解后，保温静止反应，然后用酸把pH调至4.0-5.0，在20～30℃温度下陈化、过滤得到水杨羟肟酸固体。
2、 根据权利要求1所述的一种水杨羟肟酸的改进生产方法，其特征在于所述的羟胺溶液为浓度5%~30%的盐酸羟胺、硫酸羟胺、乙酸羟胺盐和丙酸羟胺盐，优选盐酸羟胺和硫酸 羟胺。
3、 根据权利要求1所述的一种水杨羟肟酸的改进生产方法，其特征在于所述的强碱为浓度10~30%氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
4、 根据权利要求1所述的一种水杨羟肟酸的改进生产方法，其特征在于所述的水杨酸甲酯与羟胺的摩尔当量比为1/1.05~1. 15。
5、 根据权利要求1所述的一种水杨羟肟酸的改进生产方法，其特征在于所述的酸为盐酸、 硫酸、乙酸和丙酸。
全文摘要
一种水杨羟肟酸的改进生产方法，其特征在于将计量的羟胺溶液加入反应容器，用强碱溶液把反应体系的pH值调到12.0左右，加热至33～38℃，加入乳化剂，再滴加水杨酸甲酯原液和强碱溶液，始终使反应体系的pH稳定在12.0左右，待溶液中固体物溶解后，保温静止反应，然后用酸把pH调至4.0-5.0，在20～30℃温度下陈化、过滤得到水杨羟肟酸固体。本发明由于减少羟胺和碱的用量，同时减少酸化时酸的用量，不但提高了水杨羟肟酸的收率，而且有效地减少甲醇排放量，从而减少环境污染。
文档编号B03D1/01GK101519365SQ20091004838
公开日2009年9月2日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者周玉林, 昊 袁 申请人:上海第二工业大学