CN100591650C - 2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的合成工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮合成工艺及其清洁生产方法,包括合成反应副产物的综合利用及其回收工艺,是一种绿色合成二苯甲酮类紫外线吸收剂工艺。预先在反应釜中投加水、催化剂、烷基溴化物和2,4-二羟基二苯甲酮,搅拌并升温至70-90℃,缓慢投加固体碱,投加固体碱的速度为每分钟1~5公斤,投加固体碱的时间为1~5小时,然后在110℃~120℃回流条件下反应,通过缓慢投加固体碱,可显著抑制副反应的发生,从而提高产品的收率。用副产物溴化钾来生产原料烷基溴化物,利用减压蒸馏得到沸点相对较低的前馏分经皂化分离回收副产物苯甲酸、副产物脂肪醇及未反应完全的烷基溴化物。
Description
技术领域
本发明涉及生产二苯甲酮衍生物紫外线吸收剂的合成方法,包括合成反应副产物的综合利用及其回收工艺,是一种绿色合成二苯甲酮类紫外线吸收剂的清洁生产方法。
背景技术
二苯甲酮类紫外线吸收剂是被广泛使用的一类化工助剂,因解决高分子材料的光稳定性、延长材料使用寿命而得到广泛应用。作为紫外线吸收剂的二苯甲酮类产品,不但应用到高分子材料上,还应用于化妆品、涂料中。鉴于地球大气层臭氧层遭破坏,紫外线到达地面量增加,致使此类物质的生产及其应用引起了广泛的重视。
CN1044901C公开了一种2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV531)的合成方案,也就是将间苯二酚、正辛醇和苯基三氯甲烷三种原料投加入反应釜中,加入适量催化剂在130~170℃反应10~18小时。该方法虽然大幅度降低了设备投资,但由于收率只有60%,不具有商业竞争力。
US3843729,US3632650,US3923901,US4323710采用用2,4-二羟基二苯甲酮(UV-0)和氯代烷烃为原料,用K2CO3或Na2CO3为无机碱,用KI或NaI为催化剂,有机溶剂作为反应介质。虽然从原料成本上氯代烷烃要比相应的溴代烷烃便宜一些,但由于使用了昂贵的KI或NaI催化剂,根据KI或NaI加入量,总体上生产成本要比溴代烷烃法要高,仍然缺乏商业竞争力。
US3526666和US3098842用UV-0和溴代烷烃为原料,用K2CO3为无机碱,有机溶剂采用甲基异戊基酮或丙酮。副产物溴化钾不溶于有机溶剂和产物,因此可通过过滤和溶剂洗涤分离出溴化钾。
US3697599用UV-0和溴代烷烃,用KOH为无机碱,水作反应溶剂,加入表面活性剂促进反应进行。CN1510022A公开了2-羟基-4-正十二烷氧基二苯甲酮的合成方法,采用UV-0和1-溴代正十二烷为原料,NaOH和K2CO3为无机碱,在无有机溶剂的条件下120~150℃反应1~8小时,水洗除去副产物溴化钾和溴化钠。
生产实践表明,采用UV-0和溴代烷烃为原料,以K2CO3或KOH为无机碱,水作为反应溶剂的情况下,是一条优选的合成路线。以生产UV-531为例,每生产1吨UV531则副产KBr约0.45吨,为降低生产成本,副产物KBr必须回收利用。为了保证UV531品质优良,合成物料必须减压蒸馏,在前馏分中含有未反应的原料和一些副产物,另外在高温蒸馏过程由于发生少量缩合和聚合反应,蒸馏后产生一些高温釜残,在规模化生产过程中,蒸馏出来的前馏分和高温釜残也必须加以回收利用。蒸馏出来的UV531经乙醇重结晶后即可得到高质量的产品,结晶溶剂乙醇也必须经过常压蒸馏回收以达到循环利用之目的。在常压蒸馏回收乙醇的过程中,蒸馏釜釜底也有一部分釜残,是一些沸点较高的副产物。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的合成工艺技术及其清洁生产方法,从而实现企业内部的循环经济,其方式是组织装置内和厂内各工艺之间的物料循环,遵循减量化,再利用和资源化三原则,依靠完整的闭环,使一个流程的副产物变成另一个流程的原料,最终实现低污染和零排放。
技术方案:本发明是通过以下技术方案来实现的:
一种2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的合成工艺,其特征在于:预先在反应釜中投加水、季铵盐或叔胺为催化剂、烷基溴化物和2,4-二羟基二苯甲酮,搅拌并升温至70-90℃,缓慢投加固体碱,投加固体碱的速度为每分钟1~5公斤,投加固体碱的时间为1~5小时,然后在110℃~120℃、常压条件下回流反应,反应时间为10~12h,合成出2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的粗产品,经减压蒸馏、乙醇重结晶提纯;所得副产物溴化钾或溴化钠和脂肪醇回收合成烷基溴化物;结晶溶剂经常压蒸馏回收乙醇;回收乙醇的釜残再次回收苯甲酸和脂肪醇。
固体碱选自氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠中的一种;含钾或钠的固体碱与2,4-二羟基二苯甲酮的摩尔比例为1.0~1.2∶1。
催化剂选自N,N-二甲基十八烷基苄基氯化铵,N,N-二甲基十二基苄基氯化铵,十六烷基三甲基溴化铵,十六烷基三乙基溴化铵,十二烷基三乙基溴化铵,甲基三壬基氯化铵,三辛基甲基氯化铵,十八叔胺,十二叔胺,三乙胺,三正丁胺中的一种;催化剂用量为反应物2,4-二羟基二苯甲酮的0.1~5%mol。
烷基溴化物为1-溴代正辛烷、1-溴代正十二烷或苄基溴中的一种;烷基溴化物与2,4-二羟基二苯甲酮的摩尔比例为1.05~1.1∶1;在回流条件下反应时间为10~12h;反应结束后向反应釜中投加水,使副产物溴化钾或溴化钠的质量百分比浓度为33%,将下层盐水分出,上层有机相粗产品送减压蒸馏釜蒸馏,用循环蒸发的方法回收溴化钾或溴化钠。
以浓硫酸为催化剂,将回收的溴化钾或溴化钠与正辛醇、正十二醇或苯甲醇反应,合成相应的烷基溴化物;得到的烷基溴化物无须提纯,直接用于权利要求1的合成2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的工艺。
粗产品经减压蒸馏得到沸点相对较低的前馏分,经皂化分离回收副产物苯甲酸、脂肪醇及未反应完全的烷基溴化物;在80℃下用15%-20%氢氧化钠水溶液进行皂化反应,以浓硫酸为催化剂,将回收的前馏分与47%氢溴酸反应合成相应的烷基溴化物,得到的烷基溴化物无须提纯,直接可用于上述的合成
2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的工艺。
粗产品经减压蒸馏结束后得到高温釜残副产品,适用于沥青防水材料的改性剂。
经减压蒸馏得到的产品经过乙醇重结晶得到高质量的2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮;乙醇和产品馏分二者的体积比控制在1~1.5∶1,重结晶得到的料液经离心机过滤分离,滤布中的产品经冷的乙醇淋洗,产品送干燥机干燥;滤液和洗液送常压蒸馏塔蒸馏回收乙醇。
常压蒸馏塔蒸馏回收乙醇后得到的残液用30%氢氧化钠水溶液进行皂化反应,回收脂肪醇和苯甲酸。
含有硫酸催化剂的水相经生石灰处理得到硫酸钙和硫酸钾或硫酸钠副产品。
本发明所提出的生产二苯甲酮衍生物紫外线吸收剂的合成方法,是一种绿色合成二苯甲酮类紫外线吸收剂工艺。它通过缓慢投加固体碱,可显著抑制副反应的发生,从而提高产品的收率。
附图说明:
附图1为本发明主要的工艺流程图。
具体实施方式:
本发明主要是预先在反应釜中投加水、催化剂、烷基溴化物和2,4-二羟基二苯甲酮,搅拌并升温至70~90℃,缓慢投加固体碱,投加固体碱的速度为每分钟1~5公斤,投加固体碱的时间为1~5小时,然后在110℃~120℃回流条件下反应,通过缓慢投加固体碱,可显著抑制副反应的发生,从而提高产品的收率。
以水为反应介质,在固体无机碱作用下,采用季铵盐或叔胺为催化剂,2,4-二羟基二苯甲酮(UV-0)与烷基溴化物反应合成2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮。固体无机碱可以是氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠。烷基溴化物可以是1-溴代正辛烷、1-溴代正十二烷或苄基溴。催化剂可以是N,N-二甲基十八烷基苄基氯化铵,N,N-二甲基十二基苄基氯化铵,十六烷基三甲基溴化铵,十六烷基三乙基溴化铵,十二烷基三乙基溴化铵,甲基三壬基氯化铵,三辛基甲基氯化铵,十八叔胺,十二叔胺,三乙胺,三正丁胺。
以生产2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV531)为例,采用UV-0和1-溴代正辛烷为原料,以K2CO3或KOH作为无机碱,水作为合成反应的溶剂。以水作为合成反应的溶剂具有廉价和安全的优点。但由于反应是在两相间发生的,为加快反应速度和减少副反应的发生,通常加入季铵盐或叔胺为催化剂,催化剂的加入量一般为占UV-0重量的3%-6%。将UV-0、1-溴代正辛烷、水和催化剂投加到反应釜中后,升温至70-90℃,缓慢投加K2CO3或KOH,反应是放热的,维持反应温度直至无机碱投加完毕,继续升温到110-120℃反应10-14小时,反应结束后,向反应釜中投加适量清水,在80-90℃下形成了KBr饱和水溶液,比重较大,可从反应釜下部阀门放出,上层有机相送蒸馏釜进行蒸馏。
每生产1吨UV-531可副产0.46吨KBr,如不加以充分利用,势必造成生产成本较高。可利用KBr与正辛醇反应生产原料溴代正辛烷,用浓硫酸作催化剂。将上述合成步骤得到的KBr水溶液放入反应釜中进行浓缩蒸发,至80%水蒸除后,投加正辛醇,控制反应釜温度100-110℃,搅拌下缓慢滴加浓硫酸,反应6-8小时,停止搅拌,将反应釜中下部分的硫酸水溶液放出,上部的有机相用少量的Na2CO3或NaHCO3饱和溶液中和直至pH值约为6-7,然后静置沉降,将下部少量的Na2SO4溶液分离出来。反应釜上层的有机相即为1-溴代正辛烷产品。该方法得到的1-溴代正辛烷产品的纯度为91-95%,1-溴代正辛烷的选择性99-100%。因此合成产品的主要杂质为正辛醇,但这并不影响UV-531的合成,可以直接使用,无需蒸馏提纯,这样可降低能量消耗。
回收的KBr纯度为95%左右,其中的主要杂质为十八烷基二甲基苄基氯化铵(1827),这并不影响利用回收的KBr来合成溴代正辛烷,因为1827本身是相转移剂,在合成溴代正辛烷过程中起到加速反应作用。反应结束后,大部分1827集中在下层硫酸水溶液中,在后续的石灰中和回收CaSO4和K2SO4过程进行处理。
如果仅靠回收的KBr来生产溴辛烷是不能保证物料循环并保证生产UV-531的充足原料供应,其主要原因是在回收过程和生产溴辛烷过程中KBr有损耗。为解决因KBr损失而带来的1-溴代正辛烷量不足的问题,可采用47%氢溴酸于正辛醇反应的方法,仍然用浓H2SO4作催化剂。合成反应的收率一般为95%~97%,反应产生废酸水溶液送石灰中和系统回收CaSO4。
在合成UV-531的过程中,通常使1-溴代正辛烷过量,通常1-溴代正辛烷与UV-0的摩尔比为1.10∶1-1.05∶1。由于反应是在碱性条件下进行,有少量1-溴代正辛烷发生SN2亲核取代反应生成正辛醇,反应式如下:
n-C8H17Br+OH-→n-C8H17OH+Br-
在反应温度下,2,4-二羟基二苯甲酮要发生自身分解反应生成少量副产物苯甲酸,并在碱性条件下与1-溴代正辛烷或正辛醇反应生成苯甲酸正辛酯,反应式如下:
基于上述的分析,如果制备高质量的UV-531产品,合成UV-531的有机相物料必须进行减压蒸馏,将沸点相对较低的原料和副产物作为前馏分蒸馏出来,这些原料和副产物包括过量的1-溴代正辛烷原料、副产物正辛醇、苯甲酸和苯甲酸正辛酯。生产实践表明,每生产1吨UV531,前馏分的产出量约100-120公斤。GC-MS的分析结果表明,前馏分的组成分布为1-溴代正辛烷15-25%、正辛醇12-20%、苯甲酸15-25%、苯甲酸正辛酯35-45%。
从前馏分的分析结果可看出,前馏分具有很大的回收价值。回收前馏分的主要原理是用NaOH水溶液在80-90℃下将苯甲酸正辛酯皂化生成苯甲酸钠,同时原有的苯甲酸也转化为苯甲酸钠进入水相中,当然也有一部分1-溴代正辛烷也转化为正辛醇,无论是1-溴代正辛烷还是正辛醇均不溶于水相,因此可通过简单的相分离即可将1-溴代正辛烷和正辛醇回收。水相中的苯甲酸钠可通过酸中和生成苯甲酸,由于常温下苯甲酸在水中的溶解度较小,可通过过滤分离回收苯甲酸,含Na2SO4废水送生化池处理。
将回收得到的正辛醇(含1-溴代正辛烷)进一步与回收的KBr反应来生产1-溴代正辛烷。根据正辛醇的含量,按比例投加KBr、水和浓H2SO4,反应条件同前所述。得到的有机相含1-溴代正辛烷约70-80%,无需分离纯化,直接用来生产UV-531。
在UV-531粗产品蒸馏过程中,除了前馏分以外,还有一部分高温釜残副产物,一般每生产1吨UV-531产品,高温釜残的量60~80公斤。由于UV-531的沸点较高,即使在减压蒸馏条件下,蒸馏釜的温度也须在240~280℃。由于UV-531分子结构中有羰基和羟基等活性基团,因此在较高温度下,难免要发生一些缩合聚合反应,生成分子量较大的聚合物。其特点是:(1)沸点非常高(>300℃/1mmHg),不升华,具有热塑性;(2)由于分子结构中羰基的存在,能够吸收自由基,从而使得这种聚合物副产品具有非常好的抗老化性能;(3)与沥青的相容性非常好;(4)在沥青混合料混合温度下,不发生降解;(5)当与沥青混合在储存、摊铺和使用服务期间,能保持其主要性能;(6)可有效改善沥青的内聚强度和冷脆热淌行为。这种聚合物副产品非常适合于室外用沥青防水材料的改性剂,可使沥青防水材料具有抗老化、抗干裂等性能。
本发明所提供的UV531合成工艺为一种清洁生产方法,其处理流程为:向反应釜中投加1-溴代正辛烷、水、十八烷基二甲基苄基氯化铵,搅拌下投加UV-0。升温至70℃~90℃,缓慢投加K2CO3,升温至110℃~120℃,在此温度下搅拌反应14小时。反应结束后向反应釜中加水,搅拌后静置沉降2小时,从反应釜底部分出浓度为33%的KBr水溶液送蒸发结晶器结晶,反应釜上部的有机相送减压蒸馏釜蒸馏。蒸馏得到前馏分和UV-531产品。前馏分中含有副产物正辛醇和苯甲酸正辛酯以及少量未反应的原料1-溴代正辛烷。经减压蒸馏得到的UV-531产品仍然含有一些杂质,必须经过乙醇重结晶才能得到高质量的产品。重结晶得到的料液经离心机过滤分离,滤布中的UV-531产品经冷的乙醇淋洗,产品送干燥机干燥。滤液和洗液送常压蒸馏塔蒸馏回收乙醇。除了少量的乙醇挥发损失外,结晶溶剂乙醇反复循环使用。常压蒸馏塔蒸馏回收乙醇后得到的残液用30%氢氧化钠水溶液进行皂化反应,回收正辛醇和苯甲酸。
下面结合附图通过实施例对本发明的技术方案做进一步的陈述,以生产2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV531)为例进行详细说明。本发明不受下述实施例的限制。
实施例1 合成反应
向反应釜中投加800kg 1-溴代正辛烷(纯度98%),水40Kg,十八烷基二甲基苄基氯化铵40kg,搅拌下投加UV-0(纯度99.5%)840kg。升温至70℃~90℃,缓慢投加K2CO3(纯度99.5%)283Kg,投加K2CO3的速度为每分钟1.6公斤,投加固体碱的时间为3小时。继续升温至110℃~120℃,在此温度下搅拌反应11小时。反应结束后向反应釜中投加700kg水,搅拌0.5小时,静置沉降2小时,从反应釜底部分出浓度为33%的KBr水溶液送蒸发结晶器结晶,反应釜上部的有机相送减压蒸馏釜蒸馏。回收KBr采用循环蒸发工艺,每釜物料约回收480kg溴化钾(纯度95%)。分离出来的有机相粗产品经260℃(1mmHg)减压蒸馏得前馏分160kg,高温釜残70kg。中间馏分产品送乙醇结晶釜进行结晶,结晶料液经离心机过滤分离,用新鲜的无水乙醇洗涤UV-531结晶,产品送干燥机干燥,得产品1060kg。滤液和洗涤液合并后送常压蒸馏塔回收乙醇送储罐以备反复使用。从常压蒸馏塔塔底回收常压釜残220kg。
上述合成反应中1-溴代正辛烷也可以是1-溴代正十二烷或苄基溴;K2CO3也可以是氢氧化钾、氢氧化钠或碳酸钠;十八烷基二甲基苄基氯化铵也可以是N,N-二甲基十八烷基苄基氯化铵,N,N-二甲基十二基苄基氯化铵,十六烷基三甲基溴化铵,十六烷基三乙基溴化铵,十二烷基三乙基溴化铵,甲基三壬基氯化铵,三辛基甲基氯化铵,十八叔胺,十二叔胺,三乙胺,三正丁胺。
上述合成反应工艺也适用于制备2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮、2-羟基-4-苄氧基二苯甲酮。
实施例2 合成反应(对比实施例)
投料配比与反应条件与实施例1相同,所不同的是283Kg K2CO3一次性投加到反应釜中进行反应,得产品960kg,减压蒸馏得前馏分180kg,高温釜残90kg,从回收乙醇常压蒸馏塔塔底回收常压釜残280kg。一次性投加固体碱副产物增多,产品的收率明显下降。通过该对比实施例的数据,表明缓慢投加固体碱,可显著抑制副反应的发生,从而提高产品的收率。
实施例3 用回收的KBr生产1-溴代正辛烷
向反应釜中投加725kg正辛醇,在搅拌下投加800kg KBr粉末及100kg水,在搅拌下缓慢滴加200kg浓硫酸(98%),由于滴加过程放热,所以硫酸的滴加速度不能过快,否则剧烈升温引发副反应并使大量HBr释放出来。滴加时间约2h此时反应釜温度上升至80~90℃,继续升温至110℃~120℃回流反应6小时,然后静置沉降6小时,从反应釜底部放出废酸水溶液送石灰中和系统回收CaSO4和K2SO4。向反应釜上层的有机相中滴加饱和的KHCO3水溶液并搅拌,测定pH值直至6~7。静置沉降3小时,从反应釜下部放出少量的K2SO4水溶液,并将有机相分离出来总计1100公斤,气相色谱分析结果表明1-溴代正辛烷的含量为95.1%,未转化的正辛醇含量为2.6%,其余为杂质,计算1-溴代正辛烷的收率为94%。这样得到的1-溴代正辛烷产品无须纯化,可根据其含量直接用于合成UV-531。产品中虽然含有未转化的正辛醇,但合成UV531后经蒸馏,正辛醇进入前馏分中可回收反复生产1-溴代正辛烷。该反应也适用于合成1-溴代正十二烷和苄基溴。
实施例4 合成反应(用回收KBr生产的1-溴代正辛烷作为原料)
向反应釜中投加实施例3中合成的1-溴代正辛烷841kg(纯度95.1%),水40kg,十八烷基二甲基苄基氯化铵40kg,搅拌下投加UV-0(纯度99.5%)840kg。升温至70℃~90℃,缓慢投加K2CO3(纯度99.5%)283公斤,注意投加速度不能过快,否则有大量CO2气体放出。继续升温至110℃~120℃,在此温度下搅拌反应14小时。反应结束后向反应釜中投加700kg水,搅拌0.5小时,静置沉降2小时。后处理过程同实施例1,得产品1065kg,回收480kg溴化钾,前馏分150kg,高温釜残75kg,回收乙醇常压蒸馏塔釜残210kg。
实施例5 氢溴酸法合成1-溴代正辛烷
向反应釜中投加688kg正辛醇和1040kg氢溴酸(47%),搅拌下向反应釜中滴加700kg浓硫酸(98%),滴加硫酸过程放热,加料速度不能过快,加料结束后升温至110℃~120℃,回流反应3小时,反应结束后静置沉降2小时,将反应釜下层的硫酸水溶液放出送石灰中和系统。反应釜中上层有机相用饱和KHCO3水溶液中和调整pH值为6~7,再静置沉降1小时,将下层的K2SO4水溶液放出,得有机相1025kg,1-溴代正辛烷含量97%,收率97%。这样得到的1-溴代正辛烷产品无须纯化,可根据其含量直接用于合成UV-531。
实施例6 前馏分回收
如附图1所示,产品蒸馏过程中得到的前馏分经皂化分离回收副产物苯甲酸,正辛醇及未反应完全的1-溴代正辛烷。具体回收过程如下:向反应釜中投加1000kg水,搅拌下缓慢投加200kg片状氢氧化钠,配成16.6%水溶液,然后向反应釜投加1000kg前馏分,升温至80℃搅拌反应2小时,静置沉降,将反应釜下层的苯甲酸钠水溶液打入中和釜中用35%稀硫酸中和至pH值为5~6,冷却至环境温度,将中和料液用离心机分离出苯甲酸粗品(纯度90%,含水6%,其它杂质4%)360kg,滤液送Na2SO4回收系统。
回收反应釜上层的有机相得到560kg,气相色谱分析结果表明正辛醇含量60%,1-溴代正辛烷20%,其它为苯甲酸正辛酯等杂质。
实施例7 利用回收的前馏分合成1-溴代正辛烷
向反应釜中投加560kg实施例6中回收的有机相(正辛醇含量60%)和510kg氢溴酸(47%),搅拌下向反应釜中滴加340kg浓硫酸(98%),滴加硫酸过程放热,加料速度不能过快,加料结束后升温至110℃~120℃,回流反应4小时,反应结束后静置沉降2小时,将反应釜下层的硫酸水溶液放出送石灰中和系统。反应釜中上层有机相用饱和KHCO3水溶液中和调整pH值为6~7,再静置沉降1小时,将下层的K2SO4水溶液放出,得有机相560kg,1-溴代正辛烷含量85%,收率95%。这样得到的1-溴代正辛烷产品无须纯化,可根据其含量直接用于合成UV-531。
Claims (9)
1、一种2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的合成工艺,其特征在于:预先在反应釜中投加水、季铵盐或叔胺为催化剂、烷基溴化物和2,4-二羟基二苯甲酮,搅拌并升温至70-90℃,缓慢投加固体碱,投加固体碱的速度为每分钟1~5公斤,投加固体碱的时间为1~5小时,然后在110℃~120℃、常压条件下回流反应,反应时间为10~12h,合成出2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的粗产品,经减压蒸馏、乙醇重结晶提纯;所得副产物溴化钾或溴化钠和脂肪醇回收合成烷基溴化物;结晶溶剂经常压蒸馏回收乙醇;回收乙醇的釜残再次回收苯甲酸和脂肪醇;固体碱选自氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠中的一种;固体碱与2,4-二羟基二苯甲酮的摩尔比例为1.0~1.2∶1。
2、根据权利要求1所述的2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的合成工艺,其特征在于:催化剂选自N,N-二甲基十八烷基苄基氯化铵,N,N-二甲基十二基苄基氯化铵,十六烷基三甲基溴化铵,十六烷基三乙基溴化铵,十二烷基三乙基溴化铵,甲基三壬基氯化铵,三辛基甲基氯化铵,十八叔胺,十二叔胺,三乙胺,三正丁胺中的一种;催化剂用量为反应物2,4-二羟基二苯甲酮的0.1~5%mol。
3、根据权利要求1所述的2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的合成工艺,其特征在于:烷基溴化物为1-溴代正辛烷、1-溴代正十二烷或苄基溴中的一种;烷基溴化物与2,4-二羟基二苯甲酮的摩尔比例为1.05~1.1∶1;在回流条件下反应时间为10~12h;反应结束后向反应釜中投加水,使副产物溴化钾或溴化钠的质量百分比浓度为33%,将下层盐水分出,上层有机相粗产品送减压蒸馏釜蒸馏,用循环蒸发的方法回收溴化钾或溴化钠。
4、根据权利要求3所述的2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的合成工艺,其特征在于:以浓硫酸为催化剂,将回收的溴化钾或溴化钠与正辛醇、正十二醇或苯甲醇反应,合成相应的烷基溴化物;得到的烷基溴化物无须提纯,直接用于权利要求1的合成2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的工艺。
5、根据权利要求1所述的2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的合成工艺,其特征在于:粗产品经减压蒸馏得到沸点相对较低的前馏分,经皂化分离回收副产物苯甲酸、脂肪醇及未反应完全的烷基溴化物;在80℃下用15%-20%氢氧化钠水溶液进行皂化反应,以浓硫酸为催化剂,将回收的前馏分与47%氢溴酸反应合成相应的烷基溴化物,得到的烷基溴化物无须提纯,直接可用于权利要求1的合成2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的工艺。
6、根据权利要求1或5所述的2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的合成工艺,其特征在于:粗产品经减压蒸馏结束后得到高温釜残副产品,适用于沥青防水材料的改性剂。
7、根据权利要求5所述的2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的合成工艺,其特征在于:经减压蒸馏得到的产品经过乙醇重结晶得到高质量的2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮;乙醇和产品馏分二者的体积比控制在1~1.5∶1,重结晶得到的料液经离心机过滤分离,滤布中的产品经冷的乙醇淋洗,产品送干燥机干燥;滤液和洗液送常压蒸馏塔蒸馏回收乙醇。
8、根据权利要求7所述的所述的2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的合成工艺,其特征在于:常压蒸馏塔蒸馏回收乙醇后得到的残液用30%氢氧化钠水溶液进行皂化反应,回收脂肪醇和苯甲酸。
9、根据权利要求4所述的2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮的合成工艺,其特征在于:含有硫酸催化剂的水相经生石灰处理得到硫酸钙和硫酸钾或硫酸钠副产品。
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