专利名称：高纯度对乙酰氧基苯甲酸的制备方法
技术领域：
本发明属于对乙酰氧基苯甲酸的制备领域，具体涉及一种采用对羟基苯甲酸为原料通过乙酰化反应制备对乙酰氧基苯甲酸的方法。
背景技术：
现有采用对羟基苯甲酸(PHB)与乙酸酐为原料通过乙酰化反应制备对乙酰氧基苯甲酸(PABA)的技术通常在添加大量溶剂或以过量的乙酸酐作溶剂的条件下实施。相对于Imol的PHB，乙酸酐加入量多在I. 2 IOmol之间。反应过程大多在较高的温度(65 110°C )下进行。也有采用低温条件的报道，但因为所用的催化剂选择性差，或用量过大，往往会导致副反应的发生，使产物的纯度降低(难以直接达到99%以上 的高纯度)，因此对乙酰氧基苯甲酸的制备技术中常包括产物的重结晶工艺。如《天津化工》2010 年 01 期、Chemical & Pharmaceutical Bulletin (2006) 54 (5)、Journal ofMedicinal Chemistry(2007)50 (23)> Journal of Chemical Research, Synopses(2003)(7) > Tetrahedron Letters (2002), 43 (23) > Tetrahedron Letters (2006) 47 (38)等期刊上记载的方法以及申请号为平3-219433的日本公开特许、申请号为W02006117552A1的世界专利、申请号为200810060915的中国专利等专利中提出的方法。现有通过乙酰化反应制备对乙酰氧基苯甲酸的工艺，因催化剂使用不当或温度等因素的影响，反应过程中极易发生副反应，所得产物需要进一步的重结晶提纯处理。这不仅需要使用大量的重结晶溶剂，还直接影响到最终产品的得率。如果加上反应物中加入的大量溶剂和过量乙酸酐，原料及溶剂回收负荷会很大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提出在适量溶剂及乙酸酐无过量或略过量的条件下的低温合成工艺，从产品收率、设备、工艺流程、生产成本各个方面进行改善，以求获得最大的经济效益。本发明的目的可以通过以下措施达到一种高纯度对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，包括如下步骤(I)将酰化剂乙酸酐、溶剂冰醋酸、催化剂吡啶和占总投料量50 100% (优选70 75% )的对羟基苯甲酸原料在60°C以下混合，开始对羟基苯甲酸与乙酸酐之间的乙酰化反应；(2)反应过程中控制物料的升温速率在15°C /h以下，待温度稳定在60 80°C后继续加入剩余的对羟基苯甲酸，并在80°C以下进行后续反应；(3)反应结束后除去反应体系中的部分醋酸，冷却，将反应所得的结晶体用蒸馏水反复洗涤并过滤，直至滤液的pH值> 4。本发明以对羟基苯甲酸(PHB)为原料，乙酸酐为酰化剂，吡啶为催化剂，冰醋酸为溶剂。反应分两个阶段进行，第一阶段为低温反应阶段，第二阶段为升温反应阶段。PHB以分次加入为宜，最终PHB全部投料量与乙酸酐的摩尔比为I : I I : 1.05。过量的乙酸酐有利于反应的进行，但过量越多则原料消耗越大，容积效率越低，还将增加回收处理的负担，从而增加生产的成本。吡啶加入量为PHB总投料量的O. 2 O. 3% (W)。冰醋酸的加入量为对羟基苯甲酸总投料量的55 60% (W)。低于该范围，物料的传质传热会受到影响，加入量过高则降低容积效率并增加回收处理的负担。整个反应过程的温度须控制在80°C以下。温度高易发生副反应，导致产物纯度不高，从而不得不经过重结晶提纯处理。步骤(I)中，乙酸酐、冰醋酸等各组分在60°C下，优选40 50°C下混合并开始反应。步骤(I)中可在反应装置中边搅拌边加入各组分，为了加快反应速度，可适当进行加热，但物料温度以不超过60°c为宜。步骤(2)中，随着放热反应的进行，物料温度会自行上升，因此在该段过程中需通过控制浴温来抑制反应物料的升温速率。待温度稳定后开始添加PHB，剩余的PHB缓慢加入反应体系，大约20 60分钟加完。这时以及随后体系的反应温度要控制在80°C以内，优选为60 70°C。本步骤的反应可在搅拌或其他混合方式下进行。 步骤(3)中，反应结束后通过减压蒸馏的方式除去反应体系中的醋酸。馏出量可以是体系所含全部醋酸的I 100%，优选40 60%，蒸馏的温度以60 90°C为宜。本发明通过分段控制加料、温度等工艺条件，有效降低了对乙酰氧基苯甲酸合成过程中副反应的发生，所得产物纯度高(详见DSC分析测试结果)，无需进行重结晶提纯处理，目的产品的实际收率可达到98%。另外由于采用非均相反应工艺，降低了原料及溶剂的使用量，从而提高了设备的容积效率，减少了溶剂回收负荷和原料消耗，简化了工艺流程，有利于生广效率的提闻。
图I是实施例4产品的差示扫描量热法即DSC分析测试结果图。
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I在装有搅拌器、温度计的250ml三口烧瓶里加入39. 6克冰醋酸、53. 5克乙酸酐和53克PHB，搅拌并加热。待物料升温至32°C时滴加O. 18克吡啶。继续加热，并维持物料温度在59°C左右。17分钟后开始有PABA结晶体析出。控制物料温度使之在65分钟内升至75°C左右并开始添加PHB。30分钟内加完17克PHB。此后在70°C左右保温搅拌2小时，然后通过减压蒸馏从反应体系中馏出41克醋酸。最后停止加热和搅拌，使物料冷却。然后将该晶体物料用蒸馏水反复洗涤过滤，直至滤液的PH值为4。将滤饼干燥后即得PABA最终产品。该产品用b型管测得熔点为192°C，DSC分析测试结果熔融峰起始温度为188. 3°C;峰值温度为197. 2°C，产品实际得率97. 2%。实施例2除原料mol比PHB/乙酸酐采用1/1以外，其他均与实施例I相同。实际得率
97.8%。
实施例3在装有搅拌器、温度计的2000ml三口烧瓶里加入283克冰醋酸、378克乙酸酐和360克PHB，搅拌并加热。待物料升温至35°C时滴加I. 05克吡啶。继续加热，并维持物料温度在60°C左右。22分钟后开始有PABA结晶体析出。继续反应20分钟后物料温度升至71°C左右并开始添加PHB。27分钟内加完140克PHB。继续反应55分钟后升温至76°C进行减压蒸馏，从反应体系中馏出265克醋酸。其他过程同实施例I。该产品DSC分析测试结果熔融峰起始温度为187. 50C ;峰值温度为196. 7°C，产品实际得率97. 2%。实施例4在装有搅拌器、温度计的5000ml三口烧瓶里加入860克PHB，678克冰醋酸，897克乙酸酐和2. 4克吡啶，加热并搅拌。待物料升温至45°C时，控制加热，维持温度在50°C以下。100分钟后开始有PABA结晶体析出。80分钟后物料温度升至65°C附近。随后即开始添加PHB。26分钟内加完340克PHB。保持该温度20分钟，然后用80分钟升温至75°C，减压蒸馏，从反应体系中馏出约630克醋酸。停止加热和搅拌，并使物料冷却。然后将将该晶体物·料用蒸馏水反复洗涤过滤，直至滤液的PH值为4。将滤饼干燥后得到1538. 3克高纯度对乙酰氧基苯甲酸。对该产品进行差示扫描量热法(DSC)分析测试，结果见图I。产品实际得率
98.2%。图I为实施例4产品DSC曲线图熔融峰起始温度为189. (TC ;峰值温度为197. 3。。。
权利要求
1.一种高纯度对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于包括如下步骤 (1)将酰化剂乙酸酐、溶剂冰醋酸、催化剂吡啶和部分对羟基苯甲酸原料在60°c以下混合，开始对羟基苯甲酸与乙酸酐之间的乙酰化反应； (2)反应过程中控制物料的升温速率在15°C/h以下，待温度稳定在60 80°C后继续追加对羟基苯甲酸，并在80°C以下进行后续反应； (3)反应结束后除去反应体系中的部分醋酸，冷却，将反应所得的结晶体用蒸馏水反复洗涤并过滤，直至滤液的pH值> 4。
2.根据权利要求I所述的高纯度对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于步骤(I)中，各组分在60°C以下，优选在40 50 V下混合。
3.根据权利要求I所述的高纯度对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于步骤(I)中，对羟基苯甲酸原料的加入量占总投料量的50 100%，优选为70 75%。·
4.根据权利要求I所述的高纯度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投料量的摩尔比为I : I 1.05 : I。
5.根据权利要求I所述的高纯度对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于所述冰醋酸的加入量为对羟基苯甲酸总投料量的55 60% (W)。
6.根据权利要求I所述的高纯度对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于所述吡啶的用量为对羟基苯甲酸总投料量的O. 2 O. 3% (W)。
7.根据权利要求I所述的高纯度对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于步骤(2)中，对羟基苯甲酸缓慢追加进入反应体系。
8.根据权利要求I所述的高纯度对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于步骤(2)中，反应过程中，体系的温度控制在60 80°C。
9.根据权利要求I所述的高纯度对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，其特征在于步骤(3)中，反应结束后通过减压蒸馏的方式除去反应体系中的醋酸，其馏出量是体系所含全部醋酸的I 100%，优选40 60% (W)。
全文摘要
本发明提供了一种高纯度对乙酰氧基苯甲酸的制备方法，即在适量溶剂及乙酸酐无过量或略过量的条件下进行对乙酰氧基苯甲酸的合成。其包括先将酰化剂乙酸酐、溶剂冰醋酸、催化剂吡啶和部分对羟基苯甲酸原料在60℃以下混合并开始反应；反应过程中控制物料的升温速率在15℃/h以下，待温度稳定后继续追加对羟基苯甲酸，然后在80℃以下进行后续反应；反应结束后除去反应体系中的部分醋酸，冷却，将反应所得的结晶体用蒸馏水反复洗涤并过滤，直至滤液的pH值≥4。该产物无需进一步精制提纯，其实际收率最高可达98％。
文档编号C07C69/157GK102952013SQ20111023667
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月17日 优先权日2011年8月17日
发明者左志俊, 倪寒秋, 胡兆麟 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石化仪征化纤股份有限公司