3,4-二羟基二苯甲酮的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于3,4_二羟基二苯甲酮制备领域，具体涉及一种3,4_二羟基二苯甲酮 的合成方法。
【背景技术】
[0002] 3,4_二羟基二苯甲酮作为一种重要的医药中间体和抗紫外线辐射试剂，其结构式 为
[0003]
[0004] 随着国内外市场对抗紫外线等产品的需求日益增加，对3,4_二羟基二苯甲酮的 合成制备也越来越重视，而传统工艺制备3,4_二羟基二苯甲酮主要是以二硫化碳作为溶 剂采用邻苯二甲醚进行傅里德-克拉夫茨反应，二硫化碳的毒性大，容易对人体造成不可 逆的伤害，再使用吡啶盐酸盐加热，使甲基离去后，最后经过萃取等一系列的分离步骤，得 到目标产物3,4_二羟基二苯甲酮，而分离有一定难度，分离后废料还要进行一系列的处理 才能进行回收这种方法主要存在着耗时长、能耗高、成本高等缺点，市场推广应用有难度。
【发明内容】
[0005] 本发明的一个目的是能够提供一种3,4_二羟基二苯甲酮的合成方法，以邻苯二 酚为原料，采用单质溴在醋酸溶液中进行定位取代后与金属镁配成格氏试剂，利用格氏试 剂与苯甲酰氯进行反应，极大提高了反应速率，降低了生产成本。
[0006] 本发明还有一个目的是对生产废料氯化镁和溴单质进行回收利用，极大地提高了 经济效益，进一步降低了生产成本。
[0007] 本发明提供的技术方案为：
[0008] -种3,4-二羟基二苯甲酮的合成方法，包括：
[0009] 步骤一、将重量份数为25~40份的液溴减压得到的溴蒸汽通入邻苯二酚的重量 份数为18~25份的冰醋酸溶液，得4-溴-1，2-二羟基苯的粗提物，柱层分离，取下层溶液， 冷却结晶，得4-溴-1，2-二羟基苯；
[0010] 步骤二、将步骤一得到的4-溴-1，2-二羟基苯与重量份数为26. 7~44. 5份的四 氢呋喃、重量份数为4. 0~5. 4份的镁条混合，通入重量份数为24. 4~34. 3份苯甲酰氯液 体减压得到的苯甲酰氯蒸汽，其中所述苯甲酰氯蒸汽的重量份数通入速度为〇. 98~1. 22 份/min，30~40°C加热冷凝减压回流并搅拌，待镁条全部溶解后停止加热，减压干燥得固 体，清水洗涤蒸干得到的固体，即3,4-二羟基二苯甲酮。
[0011] 优选的是，所述的3,4_二羟基二苯甲酮的合成方法，所述柱层分离具体为：将 4-溴-1，2-二羟基苯的粗提物加到层析柱中，加压至层析柱中的液体分为上下两层，收集 下层的液体，并用石油醚梯度洗脱，得下层溶液；
[0012] 其中，所述层析柱的填料为200~300目的a -氧化铝颗粒。
[0013] 优选的是，所述的3,4_二羟基二苯甲酮的合成方法，所述步骤二是在氮气保护下 进行。
[0014] 优选的是，所述的3,4_二羟基二苯甲酮的合成方法，所述苯甲酰氯蒸汽的温度为 115 ~130°C。
[0015] 优选的是，所述的3,4_二羟基二苯甲酮的合成方法，所述步骤二中，所述减压加 入重量份数为24. 4~34. 3份的苯甲酰氯的步骤中的压力为0. 07~0. 09MPa。
[0016] 优选的是，所述的3,4_二羟基二苯甲酮的合成方法，所述溴蒸汽的温度为28~ 40。。。
[0017] 优选的是，所述的3,4-二羟基二苯甲酮的合成方法，所述邻苯二酚的冰醋酸溶液 的温度为_2°C~8°C。
[0018] 优选的是，所述的3,4-二羟基二苯甲酮的合成方法，还包括，向所述步骤二清水 洗涤之后的洗涤水中通入重量份数为12. 84~19. 26份的氯气，静置至洗涤水出现棕红色， 55~65°C旋转蒸发洗涤水得氯化镁溶液，蒸干，得氯化镁固体。
[0019] 优选的是，所述的3,4_二羟基二苯甲酮的合成方法，所述镁条依次经过以下预处 理步骤：醋酸洗涤2~3次，清水洗涤2~3次，干燥。
[0020] 本发明至少包括以下有益效果：
[0021] 第一、本发明以邻苯二酚为原料，采用单质溴在醋酸溶液中进行定位取代后与金 属镁配成格氏试剂，利用格氏试剂与苯甲酰氯进行反应，极大提高了反应速率，并且很好地 减少副反应的发生反应化学方程式如下：
[0022]
[0023] 传统工艺制备3,4_二羟基二苯甲酮主要是采用邻苯二甲醚进行傅里德-克拉夫 茨反应，再使用吡啶盐酸盐加热，使甲基离去后，最后经过萃取等一系列的分离步骤，得到 目标产物3,4-二羟基二苯甲酮，这种方法主要存在着耗时长、能耗高、成本高等缺点，而传 统工艺采用的原料邻苯二甲醚是通过制备得来，本发明直接以邻苯二酚为原料，有效降低 了成本；
[0024] 反应（1)中溴和邻苯二酚之间的反应为亲电反应，该反应十分迅速，因为邻苯二 酚的羟基的给电子诱导效应使苯环一侧（酚羟基的对位）的电子密度大，单质溴能以很快 的速度进攻这个片段，因此极大地提高反应速率，同时降温更利于热力学控制该反应，减少 邻位的取代，从而很好地减少副反应的发生；反应（2)生成格氏试剂，由于格氏试剂中金属 镁与卤代烃反应产生碳负离子，因此反应活性极强，而苯甲酰氯中的酰卤基团也是一个活 性很强的基团，这两个活性高的物质接触后会首先快速反应，所以反应（2)和反应（3)会 快速进行，一方面极大地提高反应速率，另一方面由于缓缓以〇. 98~1. 22份/min的速度 通入气化后的苯甲酰氯，可以保证边生成格氏试剂的同时，边生成的格氏试剂与通入的苯 甲酰氯进行反应，保证了反应的完全进行，有效地减少酚的酯化反应、卤代烃的格氏试剂偶 联、格氏试剂与酚羟基等副反应的发生。
[0025] 第二、本发明中的反应原料中的溴单质为液溴减压得到的溴蒸汽、苯甲酰氯液体 减压得到的苯甲酰氯蒸汽，蒸汽状反应原料与反应物接触面积更大，反应速率更快，进而进 一步减少了副反应的发生。
[0026] 第三、本发明中步骤二是在氮气保护下进行，可以有效防止生产的格氏试剂与空 气接触，避免其变质，因为格氏试剂性质不稳定，非常活泼，很容易被空气氧化。
[0027] 第四、本发明中所述苯甲酰氯蒸汽的温度为115~130°C，也就是加热温度为 115~130°C，远低于苯甲酰氯常压下的沸点197°C，且其减压的压力为0. 07~0. 09MPa，为 大气压0.1 MPa的0. 7~0. 9倍，苯甲酰氯液体可以在加热温度较低、压力减小较小的情况 下实现汽化，成为苯甲酰氯蒸汽，有效降低了制备成本，而且对设备要求较小。
[0028] 第五、本发明中所述邻苯二酚的冰醋酸溶液的温度为-2°C~8°C，此处冰醋酸温 度较低，通过控制其动力学反应过程，降低反应速率，从而抑制副反应的发生，从而减少副 产物的发生。
[0029] 第六、本发明中向步骤二清水洗涤之后的洗涤水中通入重量份数为12. 84~ 19. 26份的氯气，静置至洗涤水出现棕红色，55~65°C旋转蒸发洗涤水得氯化镁溶液，蒸 干，得氯化镁；首先旋转蒸发，利用氯气与溴化物反应，将溴单质置换出来，将蒸发的溴单质 进行回收利用；再将旋转蒸发后的液体蒸干，得到氯化镁固体，回收利用，提高了经济收益， 降低了成本。
[0030] 第七、本发明中将镁条依次经过以下预处理步骤：醋酸洗涤2~3次，清水洗涤 2~3次，干燥，除去镁条表面的杂质，防止其对反应造成影响。
[0031] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本 发明的研宄和实践而为本领域的技术人员所理解。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书 文字能够据以实施。
[0033] 实施例1
[0034] 一种3,4-二羟基二苯甲酮的合成方法，包括：
[0035]步骤一、将重量份数为25份的液溴减压得到的溴蒸汽通入邻苯二酚的重量份数 为18份的冰醋酸溶液，得4-溴-1，2-二羟基苯的粗提物，柱层分离，取下层溶液，冷却结 晶，得4_漠_1，2_二羟基苯；
[0036] 步骤二、将步骤一得到的4-溴-1，2-二羟基苯与重量份数为26. 7份的四氢呋喃、 重量份数为4. 0份的镁条混合，通入重量份数为24. 4份苯甲酰氯液体减压得到的苯甲酰 氯蒸汽，其中所述苯甲酰氯蒸汽的重量份数通入速度为〇. 98份/min，30°C加热冷凝减压回 流并搅拌，待镁条全部溶解后停止加热，减压干燥得固体，清水洗涤蒸干得到的固体，即3， 4-二羟基二苯甲酮。
[0037] 所述的3,4-二羟基二苯甲酮的合成方法，所述柱层分离具体为：将4-溴-1，2-二 羟基苯的粗提物加到层析柱中，加压至层析柱中的液体分为上下两层，收集下层的液体，并 用石油醚梯度洗脱，得下层溶液；
[0038] 其中，所述层析柱的填料为200目的a-氧化铝颗粒。
[0039] 所述的3,4-二羟基二苯甲酮的合成方法，所述步骤二是在氮气保护下进行。
[0040] 所述的3,4_二羟基二苯甲酮的合成方法，所述步骤二中，所述减压加入重量份数 为24. 4~34. 3份的苯甲酰氯的步骤中的压力为0. 07MPa。
[0041] 所述的3,4_二羟基二苯甲酮的合成方法，所述苯甲酰氯蒸汽的温度为115°C。
[0042] 所述的3,4-二羟基二苯甲酮的合成方法，所述溴蒸汽的温度为28°C。
[0043] 所述的3,4-二羟基二苯甲酮的合成方法，所述邻苯二酚的冰醋酸溶液的温度 为-2。。。
[0044] 所述的3,4-二羟基二苯甲酮的合成方法，还包括，向所述步骤二清水洗涤之后的 洗涤水中通入重量份数为12. 84份的氯气，静置至洗涤水出现棕红色，55°C旋转蒸发洗涤 水得氯化镁溶液，蒸干，得氯化镁固体。
[0045] 所述的3,4_二羟基二苯甲酮的合成方法，所述镁条依次经过以下预处理步骤：醋 酸洗涤2次，清水洗涤2次，干燥。
[0046] 实施例2
[0047] 一种3,4-二羟基二苯甲酮的合成方法，包括：
[0048] 步骤一、将重量份数为32份的液溴减压得到的溴蒸汽通入邻苯二酚的重量份数 为22份的冰醋酸溶液，得4-溴-1，2-二羟基苯的粗提物，柱层分离，取下层溶液，冷却结 晶，得4_漠_1，2_二羟基苯；
[0049] 步骤二、将步骤