专利名称：一种对乙酰氧基苯甲酸的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，尤其涉及一种使用对羟基苯甲酸为原料的对乙酰氧基苯甲酸的制备方法。
背景技术：
对羟基苯甲酸是合成芳香族聚酯类液晶高分子的重要原料之一，但是其本身容易升华，且酚羟基对于酯化反应的活性较低，所以，通常先将其乙酰化处理转化为活性较高的中间体对乙酰氧基苯甲酸，以提高反应活性。因此，成功制备高纯度的乙酰氧基苯甲酸是进行液晶聚酯合成的前提。现有从对羟基苯甲酸制备对乙酰氧基苯甲酸的技术多以浓硫酸为催化剂， 乙酸酐为酰化剂，并且通常在添加醋酸、甲苯、吡啶等溶剂的条件下进行，如Journal of Medicinal Chemistry(2007)中《First Gallamine-Tacrine Hybrid :Design and Characterization at Cholinesterases and the M2 MuscarinicReceptor〉〉上记载的乙酸酐过量3.5倍，吡啶作为溶剂的方法，其产率为72% ；以及Chemical & Pharmaceutical Bulletin (2006)中《HIV-1 integrase inhibit ion by biscoumarin analogues》上记载的乙酸酐过量6倍，吡啶作溶剂的方法。也有无溶剂、无催化剂或者采用其他催化剂的工艺报道，如青岛科技大学化工学院在《化工新型材料》2005年第1期发表的《4-羟基苯甲酸-2’ -辛酯的合成》记载的乙酸酐过量3倍，浓硫酸催化的方法，其产率为90 % ；大连理工大学表面活性剂精细化工合成国家重点实验室在《大连理工大学学报》2000年第 2期中发表的《双酯类液晶4- '-辛氧基联苯-4-甲酰氧基)苯甲酸酯的合成》记载的乙酸酐过量4倍；浓硫酸催化的方法，其产率为92% ;European Journalof Medicinal Chemistry (2009)中〈〈Design，synthesis and evaluation ofgalanthamine derivatives as acetylcholinesterase inhibitors》上记载的乙酸酐过量2倍，无催化剂回流6小时的方法，其产率为82%，和中国专利101503484中记载的乙酸酐过量7倍以上，加 Λ 0 ^ 6 /Jn 的力夕去；TetrahedronLetters (2002)中《Ac20_Py/b￡isic alumina as a versatile reagent foracetyIations in solvent-free conditions under microwave irradiation))上记载的乙酸酐过量2倍，采用吡啶及三氧化二铝复合催化剂的方法，其产率为91%。上述方法中，加入的乙酸酐均过量较多，而产品转化率则多在92%以下。同时需要增加复杂的溶剂回收装置，且产物中副产物多，产品精制提纯困难。
发明内容
发明目的为了克服现有技术中乙酸酐使用量大，副产物多、产品精制困难的不足，本发明提供一种以对羟基苯甲酸为原料，乙酸酐为酰化剂，吡啶为催化剂的对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，该方法不仅乙酸酐使用量少，且副产物含量低、产品转化率高。技术方案为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为
—种以对羟基苯甲酸为原料，乙酸酐为酰化剂，吡啶为催化剂的对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，实现该方法的具体步骤如下1)在反应器中加入全部的乙酸酐及部分或者全部的对羟基苯甲酸，搅拌加热至 80 85°C时开始滴加吡啶，控制其滴加速度，以反应物温升不超过10°C为宜；2)维持反应温度在80 100°C内，继续搅拌，物料完全溶解并随着反应的进行由液态慢慢变为溶胶状直至完全转化为结晶状，在此过程中分次添加剩余的对羟基苯甲酸和吡啶，并在反应物转化为晶体后的30分钟内添加完所有剩余量；3)维持步骤2)的反应温度，继续搅拌2 3小时，然后停止加热和搅拌；4)待反应产物冷却至室温或接近室温后，洗涤过滤，干燥后得到白色结晶状的对乙酰氧基苯甲酸粗产物。在步骤4)中使用蒸馏水或去离子水洗涤过滤反应产物，直至滤液的PH值为3 4。对羟基苯甲酸分1 5次或更多次加入到反应器中，优选3 5次，在步骤1)中加入的对羟基苯甲酸添加量为其总投料量的70 100%，优选70 75%;其他优选加入时间及加入量为在距开始滴加吡啶约20分钟的时间间隔内，加入总投料量的10 15%;在物料开始转化为晶状体后的20 30分钟内完成所有剩余量的添加。乙酸酐与对羟基苯甲酸总添加量的摩尔比为1.2 1.5 1，优选1.3 1.5 1。 乙酸酐加入量过高，不仅使原料消耗大，容积效率低，还将增加反应物回收处理的负担，从而增加生产的成本。但乙酸酐加入量过低，将不利于物料的搅拌混合，影响反应物的传质传热，反应不能完全，降低转化率。吡啶分1 4次投入或均勻滴加到反应器中。其总添加量为对羟基苯甲酸总添加量的0.05% 0.3%，优选0. 以上。吡啶用量过低，会降低反应速度；用量过高，会造成反应的选择性差，使副产物增加。吡啶的加入方式为缓慢滴加，使反应热得到及时释放，从而避免温度急剧上升。反应温度控制在80 100°C，优选90 10(TC。温度过低，反应物溶解性降低不利于物料的搅拌混合，使得反应速度慢，转化不充分；温度过高，易发生副反应，降低产物的纯度。有益效果本发明在无溶剂、低催化剂用量、低乙酸酐用量，较低的反应温度下进行，目的产品为白色晶体，转化率高于96%，产品液相色谱和核磁共振氢谱分析结果纯度均大于99. 5 %，副产物少，降低了产品精制难度。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例1 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的IOOml三口烧瓶里加入35克乙酸酐和沈克对羟基苯甲酸，搅拌并加热至85°C，暂停加热，滴加0. 03克吡啶，温度升高至 94°C，物料完全溶解，并很快析出固体形成悬浮液，维持反应温度在92°C左右；15分钟后往该悬浮液中加入4克对羟基苯甲酸和0. 03克吡啶，温度升高至96°C，在此温度下搅拌10分钟，物料转化为晶状物；继续搅拌18分钟，再加入3克对羟基苯甲酸和0. 03克吡啶，控制温度在98°C左右；搅拌15分钟后加入3克对羟基苯甲酸，保温搅拌2小时；停止加热和搅拌，待物料冷却至室温后将其用蒸馏水或去离子水反复洗涤过滤，直至滤液的PH值为4，得到45. 5克粗产物。产品转化率为98%，粗产物提勒管法测得的熔程为185-191°C，用浴比 1 4的50%乙醇进行一次重结晶后的产物熔程为188-191. 5°C，产品最终得率为87%。实施例2 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的IOOml三口烧瓶里加入27. 7克乙酸酐和25克对羟基苯甲酸，搅拌并加热至85°C，暂停加热，缓慢滴入0. 06克吡啶，温度升高至95°C，物料完全溶解，并很快析出固体形成悬浮液；控制反应温度在95°C附近，充分搅拌物料，30分钟后物料由膏状物转化为晶状物；保持该温度不变，继续反应2小时； 最后在95 98°C的温度下再搅拌1小时停止加热和搅拌，待物料冷却至室温，将其用蒸馏水或去离子水反复洗涤过滤，直至滤液的PH值为3 4，得到32. 6克粗产物。目的产品转化率100%，粗产物提勒管法测得的熔程为183-190°C，差热分析(DSC)测试熔程为 186. 5-197. 3°C;用浴比1 4的50%乙醇进行一次重结晶后的产物熔程为185_191°C，DSC 测试结果为188-197°C ；—次重结晶得率为86%。实施例3 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500ml四口烧瓶里加入175. 6克乙酸酐和132克对羟基苯甲酸，搅拌并加热至80°C，物料接近完全溶解，暂停加热，滴入 0. 12克吡啶。待釜温在90°C稳定下来后即添加7.9克对羟基苯甲酸，很快有固体析出并形成悬浮液，再滴入0. 09克吡啶并继续添加9. 7克对羟基苯甲酸，立即有大量晶体生成；控制反应温度在95°C附近，继续搅拌15分钟后加入剩余的30. 4克对羟基苯甲酸，并在10分钟内加完，在95 98°C的温度范围内继续搅拌3小时，停止加热和搅拌，待物料冷却至室温后将其用蒸馏水或去离子水反复洗涤过滤，直至滤液的PH值为3 4，得到221克粗产物。 目的产品转化率为96%，粗产物用提勒管法测得的熔程为184-190°C。实施例4 实施例4同实施例1基本相同，所不同的是吡啶的添加量为0. 03克。目的产品转化率96%。对比例1 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的IOOml三口烧瓶里加入16. 6克乙酸酐和3克对羟基苯甲酸，同时加入0. 05克吡啶，加热并搅拌，升温至65°C时物料完全溶解，再加入6克对羟基苯甲酸，反应温度急剧上升至90°C以上，物料完全溶解，并很快析出固体形成悬浮液；控制在温度85°C左右，25分钟后继续向该悬浮液中加入6克对羟基苯甲酸，开始有晶体形成；3小时后物料全部转化为晶体，将温度维持在85 90°C之间，继续反应2小时后停止加热和搅拌。待物料冷却至室温，将其用蒸馏水反复洗涤过滤，直至滤液的 PH值为3 4，最终得到18. 7克粗产物，目的产品转化率95. 8%。对比例2 在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的IOOml三口烧瓶里加入26. 6克乙酸酐和20克对羟基苯甲酸，加热并搅拌，待物料升温至86. 5°C时，暂停加热，滴加0. 06克吡啶，温度随即升高至107°C，物料完全溶解，18分钟后物料温度降至lOrC并析出固体，形成有流动性的凝胶物；在100°C附近搅拌50分钟后再加入5克对羟基苯甲酸，其余对羟基苯甲酸在15分钟内加完(对羟基苯甲酸加入总量为30克，与乙酸酐的摩尔比为1 1.2)， 物料转化为晶状物；控制温度在103 106°C之间继续反应1小时，然后停止加热和搅拌，待物料冷却至室温，将其用蒸馏水反复洗涤过滤，直至滤液的PH值为4。将该产物用 50%乙醇进行一次重结晶，无法得到结晶状产物。用95%乙醇重结晶，得到的产物熔程为 184-1900C，重结晶得率仅。
权利要求
1.一种对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于该方法以对羟基苯甲酸为原料， 乙酸酐为酰化剂，吡啶为催化剂。实现该方法的具体步骤如下1)在反应器中加入全部的乙酸酐及部分或者全部的对羟基苯甲酸，搅拌加热至80 85°C时开始滴加吡啶，控制其滴加速度，使反应物温升不超过10°C ；2)维持反应温度在80 100°C内，继续搅拌，使反应物完全转化为晶体。在反应的过程中分次添加剩余的对羟基苯甲酸和吡啶，并在反应物转化为晶体后的30分钟内添加完；3)维持步骤2、的反应温度，继续搅拌2 3小时，然后停止加热和搅拌；4)待反应产物冷却至室温后，洗涤过滤，干燥后得到白色结晶状的对乙酰氧基苯甲酸粗产物。
2.根据权利要求1所述的一种对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于所述对羟基苯甲酸分1 5次加入到反应器中。
3.根据权利要求1或2所述的一种对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于在步骤1)中加入的对羟基苯甲酸添加量为其总添加量的70 100%。
4.根据权利要求1所述的一种对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于所述吡啶分次加入或均勻滴加到反应器中。
5.根据权利要求1所述的一种对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于所述乙酸酐与对羟基苯甲酸总添加量的摩尔比为1. 2 1. 5 1。
6.根据权利要求1所述的一种对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于所述吡啶总添加量为对羟基苯甲酸总量的0. 05% 0. 3%。
7.根据权利要求1所述的一种对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于在步骤4) 中使用蒸馏水或去离子水洗涤过滤反应产物，直至滤液的PH值为3 4。
全文摘要
本发明公开了一种对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，该方法以对羟基苯甲酸为原料，乙酸酐为酰化剂，吡啶为催化剂，在乙酸酐过量1.2～1.5倍的条件下进行反应。首先在反应器内加入一定量的对羟基苯甲酸和乙酸酐，搅拌加热至80～85℃时开始滴加吡啶，控制其滴加速度，以反应物温升不超过10℃为宜，待对羟基苯甲酸和吡啶添加完并且反应物完全转化为晶体后维持前述反应温度继续搅拌2～3小时。最后反复洗涤冷却后的反应产物直至滤液pH值为3～4，得到乙酰氧基苯甲酸粗产物。其液相色谱和核磁共振氢谱分析结果纯度均大于99.5％。本发明对乙酰氧基苯甲酸的转化率大于96％，并且副产物含量低，大大降低了产物进一步精制提纯的难度。
文档编号C07C69/157GK102276454SQ201010201249
公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月13日 优先权日2010年6月13日
发明者倪寒秋, 左志俊, 胡兆麟, 魏家瑞 申请人:中国石化仪征化纤股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司