CN102336656B - 一种苯甲酰甲酸的高选择性合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种苯甲酰甲酸的高选择性合成方法，是以苯乙烯为原料，在H2O2和四丁基溴化铵混合体系中，氧化生成α-溴苯乙醇，生成的α-溴苯乙醇再经H2O2氧化生成α-溴苯乙酮，α-溴苯乙酮在碱性条件下水解生成α-羟基苯乙酮，α-羟基苯乙酮再经H2O2氧化生成目标产物苯甲酰甲酸。本发明以双氧水为氧化剂，副产物为水，减少了有机物副产物生成和无机盐(酸)废水排放量，较其他无机重金属盐和无机矿物酸氧化方法，提高了工业制备反应的清洁性，降低了环境污染。本发明提高了产品得率和纯度，产率较目前工业传统方法提高近13％，本方法总收率达到93.7％，产品纯度超过95％，其他指标也相应提高。
Description
一、技术领域
本发明涉及已知化合物的制备方法，确切地说是苯甲酰甲酸的高选择性合成方法。
二、背景技术
苯甲酰甲酸(benzoylformic acid)，又名苯乙酮酸(phenylglyoxylic acid)，是一种无色或者淡黄色晶体，熔点66℃，沸点147.5℃/1.6kPa，闪点为147-151℃/12mmHg，密度ρ＝1.38g/cm3，在常压下蒸馏分解，能溶于水、酸、醚和热的四氯化碳；其分子式为C8H6O3，相对分子质量为150.13。
苯甲酰甲酸的结构式如下：
在制备医药方面，以苯甲酰甲酸作为原料，可直接合成50多种化学原药。如苯甲酰甲酸甲(乙)酯是治疗胃和十二指肠溃疡药物奥芬溴铵、胃酸胃溃疡用药胃长宁、治疗脑血管病抗栓用药环扁桃酯、治疗尿多尿频的解痉药尿多灵、抗胆碱药阿托品、中枢神经兴奋药匹莫林抗抑郁药米氮平等中间体。此外，苯甲酰甲酸在医药方面另一个重要用途，是制备手性扁桃酸。与此同时，苯甲酰甲酸也可作为农药中间体，主要是合成三嗪酮类除草剂，例如苯嗪草酮和苯嗪净等。
苯甲酰甲酸因含有羰基，可和金属离子络合，形成配合物。以苯甲酰甲酸、邻菲咯啉为配体，铽Tb3+、铕Eu3+和惰性离子(La3+、Y3+和Gd3+)为中心离子的混合稀土配合物中，不发光的离子La3+对配合物荧光发射强度影响很大，能使其相对荧光发射强度明显增强，这对人们寻找发光性能好、价格便宜的发光材料提供了理论依据。
近年来，通过与金属元素络合，又发现苯甲酰甲酸可以作为荧光材料的敏化剂和有机氧化反应的催化剂，更引起人们的重视。苯甲酰甲酸与杂环化合物的衍生物的二价铁盐反应，生成亚铁原卟琳酶的络合物，用来做氧化反应的催化剂。紫外光固化粉末涂料(简称UV固化粉末涂料)是将传统粉末涂料和UV固化技术相结合的新技术，特别适合于需要环境保护、低温涂装、快速固化、高效率生产的场合。以苯甲酰甲酸酯合成的UV固化粉末涂料中的光引发剂，适合制备较厚的固化材料，能够得到具有良好装饰效果和优良耐候性的涂层。
目前生产苯甲酰甲酸的主要方法有苯甲酰腈水解法、扁桃酸氧化法、格氏试剂与草酸二乙酯的亲核取代、氧化法和Friedel-Crafts酰化法。这些方法原料昂贵，环境污染严重，对设备腐蚀大，这些缺点不利于大规模工业生产的可持续发展。目前国内对于苯甲酰甲酸的合成方法的研究报道很少，生产苯甲酰甲酸主要方法落后且对环境污染大。为此，探寻一种反应条件温和、环保、高产率合成苯甲酰甲酸的工艺方法具有潜在巨大的环境经济社会效益。
三、发明内容
本发明旨在提供一种反应条件温和、选择性好、收率高并易于工业化生产的苯甲酰甲酸的高选择性合成方法。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明苯甲酰甲酸的高选择性合成方法的特点在于：以苯乙烯为原料，在H2O2和四丁基溴化铵混合体系中，氧化生成α-溴苯乙醇，生成的α-溴苯乙醇再经H2O2氧化生成α-溴苯乙酮，α-溴苯乙酮在碱性条件下水解生成α-羟基苯乙酮，α-羟基苯乙酮再经H2O2氧化生成目标产物苯甲酰甲酸。
本发明苯甲酰甲酸的高选择性合成方法按以下步骤操作：
a、加成
以水为溶剂，将苯乙烯和四丁基溴化铵加入反应器中，搅拌下于10-25℃滴加双氧水溶液，控制滴加时间为1-1.5h，滴完后将温度升至80-100℃，继续反应10-13小时，反应结束后降至室温，将反应液用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙醇；
四丁基溴化铵的添加量为苯乙烯摩尔量的1.1-1.5倍；
双氧水溶液中H202的摩尔量为苯乙烯摩尔量的1.5-2.3倍；
b、氧化
向步骤a制备的α-溴苯乙醇中滴加双氧水溶液，控制温度在5-25℃，控制滴加时间为1-1.5h，滴加完成后，在室温下反应18-23小时，反应结束后静置分离收集有机相，有机相用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙酮；
双氧水溶液中H2O2的摩尔量为α-溴苯乙醇摩尔量的2-2.5倍；
c、水解
将步骤b制备的的α-溴苯乙酮至于质量百分浓度5-35％的碳酸钠水溶液中，在100-110℃下反应20-25小时，反应结束后静置分离收集有机相，水相为溴化钠和过量的碳酸钠水溶液，有机相用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，再经乙醇重结晶后得到α-羟基苯乙酮；
d、氧化工艺
向步骤c制备的α-羟基苯乙酮中滴加双氧水溶液，控制温度在5-25℃，控制滴加时间为0.5-1h，滴加完成后升温至70-100℃继续反应11-14小时，反应结束后静置分离收集有机相，有机相用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到目标产物苯甲酰甲酸；
双氧水溶液中H2O2的摩尔量为α-羟基苯乙酮摩尔量的2-2.5倍。
所述双氧水溶液的质量浓度为10-50％。
步骤c中所述碳酸钠水溶液的加入量以碳酸钠的质量计为苯乙烯质量的150-400％。
本发明制备的苯甲酰甲酸可以进一步通过酯化反应制备得到苯甲酰甲酸甲酯，具体方法如下：
向本发明制备的苯甲酰甲酸中加入苯甲酰甲酸摩尔量1.2-1.7倍的无水甲醇、20-40mL无水环己烷和质量浓度为98％的硫酸溶液，硫酸溶液中硫酸的摩尔量为苯甲酰甲酸摩尔量的0.005-0.007倍，在82-100℃下酯化反应5-8h，待反应结束后，用乙酸乙酯萃取出有机相，通过0.2-0.5MPa、30-45℃减压蒸馏将过量的甲醇、环己烷和乙酸乙酯除去，而得到苯甲酰甲酸甲酯。
苯甲酰甲酸甲酯(methyl phenylglyoxylate)，是一种无色或者浅黄色液体，沸点为246-248℃，相对密度ρ＝1.155，折光率n20D＝1.5268，能溶于醇、醚、苯和甲苯等有机溶剂，但难溶于水；其分子式为C9H8O3，相对分子质量为164.16。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明以双氧水为氧化剂，副产物为水，减少了有机物副产物生成和无机盐(酸)废水排放量，较其他无机重金属盐和无机矿物酸氧化方法，提高了工业制备反应的清洁性，降低了环境污染。
2、本发明以价格较为低廉的苯乙烯为原料，降低了生产成本。
3、本发明方法反应时间较短，反应条件温和。
4、本发明提高了产品得率和纯度。产率较目前工业传统方法提高近13％，本方法总收率达到93.7％，产品纯度超过95％，其他指标也相应提高。
5、本发明以水为介质，避免了有机溶剂的使用。
四、附图说明
图1是本发明苯甲酰甲酸高选择性合成方法的工艺流程图。
图2是本发明之额比的苯甲酰甲酸的HPLC图，采用日本岛津HPLC-10Avp Plus高效液相色谱仪测产品纯度，流动相为甲醇和水按照体积比6∶4得到。由图2可以看出，在t＝3.267min时出现了苯甲酰甲酸很强的吸收峰，而在其他位置无明显的峰值出现，说明该反应副产物少，纯度高。
图3是本发明通过制备的中间体苯甲酰甲酸进一步制备得到的苯甲酰甲酸甲酯的HPLC图，采用日本岛津HPLC-10Avp Plus高效液相色谱仪测产品纯度，流动相为甲醇和水按照体积比1∶1得到。由图3可以看出，在t＝15.357min时出现了苯甲酰甲酸甲酯很强的吸收峰，而在其他位置无明显的峰值出现，说明该反应副产物少，纯度高。
五、具体实施方式
本发明以苯乙烯为原料，经H2O2氧化生成α-溴苯乙醇，生成的α-溴苯乙醇再经H2O2氧化生成α-溴苯乙酮，α-溴苯乙酮在碱性条件下水解生成α-羟基苯乙酮，α-羟基苯乙酮再经H2O2氧化生成目标产物苯甲酰甲酸。
将制备的苯甲酰甲酸、无水甲醇和无水环己烷，在少量浓硫酸作用下，发生酯化反应；待反应结束后，通过蒸馏将过量的无水甲醇和无水环己烷收集，再通过精馏得到纯度符合要求的苯甲酰甲酸甲酯。
下面通过具体的实施例对本发明作进一步分析说明。
实施例1：
将150.00g水、10.40g苯乙烯和35.46g四丁基溴化铵加入500mL三口烧瓶中，搅拌下于10-25℃滴加22.67g质量分数为30％的双氧水溶液，控制滴加时间为1-1.5h，滴完后将温度升至80-100℃，继续反应10-13小时，反应结束后降至室温，将反应液用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙醇；
向α-溴苯乙醇中缓慢滴加22.67g质量分数为30％的双氧水溶液，待滴加完后，在室温下反应18-23h，反应结束后，通过静置使有机相和水相分离，有机相用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙酮；
向α-溴苯乙酮中加入200mL质量浓度25-35％的碳酸钠水溶液，于100-110℃下水解反应20-25h，水解结束后，通过静置使有机相和水相分离，再将分离后的有机相用乙酸乙酯萃取，萃取后的有机相用无水硫酸钠干燥，再用乙醇重结晶得浅黄色晶体状的α-羟基苯乙酮13.40g；
将制得的α-羟基苯乙酮置于500mL三口烧瓶中，加入100g水，搅拌下缓慢滴加22.33g质量分数为30％的双氧水溶液，控制滴加时间为1-1.5小时，加完后缓慢升温至70-100℃继续反应11-14h，反应结束后静置使有机相和水相分离，再将分离后的有机相用乙酸乙酯萃取，萃取后的有机相通过无水硫酸钠干燥，再通过二氯甲烷重结晶获得白色晶体状苯甲酰甲酸13.60g。HPLC纯度95.1％，收率92.1％。
本发明制备的苯甲酰甲酸可以进一步通过酯化反应制备得到苯甲酰甲酸甲酯，具体方法如下：
将制备的苯甲酰甲酸置于100mL三口烧瓶中，加入3.48g无水甲醇、20mL的无水环己烷和质量浓度为98％的浓硫酸0.045g，加热至回流，酯化反应5-8h，反应结束后用乙酸乙酯萃取出有机相，通过0.2-0.5MPa、30-45℃减压蒸馏将过量的甲醇、环己烷和乙酸乙酯除去，得到浅黄色液体苯甲酰甲酸甲酯10.87g，HPLC纯度95.2％，收率73.1％。
实施例2：
将150.00g水、10.40g苯乙烯和35.46g四丁基溴化铵加入500mL三口烧瓶中，搅拌下于10-25℃滴加21.53g质量分数为30％的双氧水溶液，控制滴加时间为1-1.5h，滴完后将温度升至80-100℃，继续反应10-13小时，反应结束后降至室温，将反应液用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙醇；
向α-溴苯乙醇中缓慢滴加22.67g质量分数为30％的双氧水溶液，待滴加完后，在室温下反应18-23h，反应结束后，通过静置使有机相和水相分离，有机相用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙酮；
向α-溴苯乙酮中加入200mL质量浓度25-35％的碳酸钠水溶液，于100-110℃下水解反应20-25h，水解结束后，通过静置使有机相和水相分离，再将分离后的有机相用乙酸乙酯萃取，萃取后的有机相用无水硫酸钠干燥，再用乙醇重结晶，得浅黄色晶体状的α-羟基苯乙酮13.43g；将制得的α-羟基苯乙酮置于500mL三口烧瓶中，加入100g水，搅拌下缓慢滴加22.38g质量分数为30％的双氧水溶液，控制滴加时间为1-1.5小时，加完后缓慢升温至70-100℃继续反应11-14h，反应结束后静置使有机相和水相分离，再将分离后的有机相用乙酸乙酯萃取，萃取后的有机相通过无水硫酸钠干燥，再通过二氯甲烷重结晶，获得白色晶体状苯甲酰甲酸13.78g。HPLC纯度96.2％，收率93.1％。
本发明制备的苯甲酰甲酸可以进一步通过酯化反应制备得到苯甲酰甲酸甲酯，具体方法如下：
将制备的苯甲酰甲酸置于100mL三口烧瓶中，加入3.82g无水甲醇、20mL的无水环己烷和质量浓度为98％的浓硫酸0.046g，加热至回流，酯化反应5-8h，反应结束后用乙酸乙酯萃取出有机相，通过0.2-0.5MPa、30-45℃减压蒸馏将过量的甲醇、环己烷和乙酸乙酯除去，得到浅黄色液体苯甲酰甲酸甲酯11.24g，HPLC纯度95.8％，收率74.6％。
实施例3：
将150.00g水、10.40g苯乙烯和45.08g四丁基溴化铵加入500mL三口烧瓶中，搅拌下于10-25℃滴加22.67g质量分数为30％的双氧水溶液，控制滴加时间为1-1.5h，滴完后将温度升至80-100℃，继续反应10-13小时，反应结束后降至室温，将反应液用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙醇；
向α-溴苯乙醇中缓慢滴加22.67g质量分数为30％的双氧水溶液，待滴加完后，在室温下反应18-23h，反应结束后，通过静置使有机相和水相分离，有机相用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙酮；
向α-溴苯乙酮中加入200mL质量浓度25-35％的碳酸钠水溶液，于100-110℃下水解反应20-25h，水解结束后，通过静置使有机相和水相分离，再将分离后的有机相用乙酸乙酯萃取，萃取后的有机相用无水硫酸钠干燥，再用乙醇重结晶，得浅黄色晶体状的α-羟基苯乙酮13.52g；
将制得的α-羟基苯乙酮置于500mL三口烧瓶中，加入100g水，搅拌下缓慢滴加22.38g质量分数为30％的双氧水溶液，控制滴加时间为1-1.5小时，加完后缓慢升温至70-100℃继续反应11-14h，反应结束后静置使有机相和水相分离，再将分离后的有机相用乙酸乙酯萃取，萃取后的有机相通过无水硫酸钠干燥，再通过二氯甲烷重结晶，获得白色晶体状苯甲酰甲酸13.66g。HPLC纯度94.7％，收率91.7％。
本发明制备的苯甲酰甲酸可以进一步通过酯化反应制备得到苯甲酰甲酸甲酯，具体方法如下：
将制备的苯甲酰甲酸置于100mL三口烧瓶中，加入3.79g无水甲醇、20mL的无水环己烷和质量浓度为98％的浓硫酸0.055g，加热至回流，酯化反应5-8h，反应结束后用乙酸乙酯萃取出有机相，通过0.2-0.5MPa、30-45℃减压蒸馏将过量的甲醇、环己烷和乙酸乙酯除去，得到浅黄色液体苯甲酰甲酸甲酯11.25g，HPLC纯度94.3％，收率75.3％。
实施例4：
将150.00g水、10.40g苯乙烯和45.08g四丁基溴化铵加入500mL三口烧瓶中，搅拌下于10-25℃滴加22.67g质量分数为30％的双氧水溶液，控制滴加时间为1-1.5h，滴完后将温度升至80-100℃，继续反应10-13小时，反应结束后降至室温，将反应液用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙醇；
向α-溴苯乙醇中缓慢滴加22.67g质量分数为30％的双氧水溶液，待滴加完后，在室温下反应18-23h，反应结束后，通过静置使有机相和水相分离，有机相用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙酮；
向α-溴苯乙酮中加入200mL质量浓度25-35％的碳酸钠水溶液，于100-110℃下水解反应20-25h，水解结束后，通过静置使有机相和水相分离，再将分离后的有机相用乙酸乙酯萃取，萃取后的有机相用无水硫酸钠干燥，再用乙醇重结晶得浅黄色晶体状的α-羟基苯乙酮13.49g；
将制得的α-羟基苯乙酮置于500mL三口烧瓶中，加入100g水，搅拌下缓慢滴加25.86g质量分数为30％的双氧水溶液，控制滴加时间为1-1.5小时，加完后缓慢升温至70-100℃继续反应11-14h，反应结束后静置使有机相和水相分离，再将分离后的有机相用乙酸乙酯萃取，萃取后的有机相通过无水硫酸钠干燥，再通过二氯甲烷重结晶，获得白色晶体状苯甲酰甲酸13.77g。HPLC纯度94.8％，收率92.7％。
本发明制备的苯甲酰甲酸可以进一步通过酯化反应制备得到苯甲酰甲酸甲酯，具体方法如下：
将制备的苯甲酰甲酸置于100mL三口烧瓶中，加入4.41g无水甲醇、20mL的无水环己烷和质量浓度为98％的浓硫酸0.055g，加热至回流，酯化反应5-8h，反应结束后用乙酸乙酯萃取出有机相，通过0.2-0.5MPa、30-45℃减压蒸馏将过量的甲醇、环己烷和乙酸乙酯除去，得到浅黄色液体苯甲酰甲酸甲酯11.88g，HPLC纯度96.0％，收率78.9％。
实施例5：
将150.00g水、10.40g苯乙烯和45.08g四丁基溴化铵加入500mL三口烧瓶中，搅拌下于10-25℃滴加26.07g质量分数为30％的双氧水溶液，控制滴加时间为1-1.5h，滴完后将温度升至80-100℃，继续反应10-13小时，反应结束后降至室温，将反应液用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙醇；
向α-溴苯乙醇中缓慢滴加26.07g质量分数为30％的双氧水溶液，待滴加完后，在室温下反应18-23h，反应结束后，通过静置使有机相和水相分离，有机相用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙酮；
向α-溴苯乙酮中加入200mL质量浓度25-35％的碳酸钠水溶液，于100-110℃下水解反应20-25h，水解结束后，通过静置使有机相和水相分离，再将分离后的有机相用乙酸乙酯萃取，萃取后的有机相用无水硫酸钠干燥，再用乙醇重结晶，得浅黄色晶体状的α-羟基苯乙酮13.29g；将制得的α-羟基苯乙酮置于500mL三口烧瓶中，加入100g水，搅拌下缓慢滴加25.47g质量分数为30％的双氧水溶液，控制滴加时间为1-1.5小时，加完后缓慢升温至70-100℃继续反应11-14h，反应结束后静置使有机相和水相分离，再将分离后的有机相用乙酸乙酯萃取，萃取后的有机相通过无水硫酸钠干燥，再通过二氯甲烷重结晶，获得白色晶体状苯甲酰甲酸13.73g。HPLC纯度95.7％，收率93.7％。
本发明制备的苯甲酰甲酸可以进一步通过酯化反应制备得到苯甲酰甲酸甲酯，具体方法如下：
将制备的苯甲酰甲酸置于100mL三口烧瓶中，加入4.69g无水甲醇、20mL的无水环己烷和质量浓度为98％的浓硫酸0.064g，加热至回流，酯化反应5-8h，反应结束后用乙酸乙酯萃取出有机相，通过0.2-0.5MPa、30-45℃减压蒸馏将过量的甲醇、环己烷和乙酸乙酯除去，得到浅黄色液体苯甲酰甲酸甲酯12.07g，HPLC纯度95.7％，收率80.4％。
实施例6：
将150.00g水、10.40g苯乙烯和48.36g四丁基溴化铵加入500mL三口烧瓶中，搅拌下于10-25℃滴加26.07g质量分数为30％的双氧水溶液，控制滴加时间为1-1.5h，滴完后将温度升至80-100℃，继续反应10-13小时，反应结束后降至室温，将反应液用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙醇；
向α-溴苯乙醇中缓慢滴加28.33g质量分数为30％的双氧水溶液，待滴加完后，在室温下反应18-23h，反应结束后，通过静置使有机相和水相分离，有机相用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙酮；
向α-溴苯乙酮中加入200mL质量浓度25-35％的碳酸钠水溶液，于100-110℃下水解反应20-25h，水解结束后，通过静置使有机相和水相分离，再将分离后的有机相用乙酸乙酯萃取，萃取后的有机相用无水硫酸钠干燥，再用乙醇重结晶，得浅黄色晶体状的α-羟基苯乙酮13.31g；将制得的α-羟基苯乙酮置于500mL三口烧瓶中，加入100g水，搅拌下缓慢滴加27.70g质量分数为30％的双氧水溶液，控制滴加时间为1-1.5小时，加完后缓慢升温至70-100℃继续反应11-14h，反应结束后静置使有机相和水相分离，再将分离后的有机相用乙酸乙酯萃取，萃取后的有机相通过无水硫酸钠干燥，再通过二氯甲烷重结晶，获得白色晶体状苯甲酰甲酸13.53g。HPLC纯度94.2％，收率92.3％。
本发明制备的苯甲酰甲酸可以进一步通过酯化反应制备得到苯甲酰甲酸甲酯，具体方法如下：
将制备的苯甲酰甲酸置于100mL三口烧瓶中，加入4.91g无水甲醇、20mL的无水环己烷和质量浓度为98％的浓硫酸0.063g，加热至回流，酯化反应5-8h，反应结束后用乙酸乙酯萃取出有机相，通过0.2-0.5MPa、30-45℃减压蒸馏将过量的甲醇、环己烷和乙酸乙酯除去，得到浅黄色液体苯甲酰甲酸甲酯11.67g，HPLC纯度93.8％，收率78.9％。
Claims (4)
1.一种苯甲酰甲酸的高选择性合成方法，其特征在于：以苯乙烯为原料，在H2O2和四丁基溴化铵混合体系中，氧化生成α-溴苯乙醇，生成的α-溴苯乙醇再经H2O2氧化生成α-溴苯乙酮，α-溴苯乙酮在碱性条件下水解生成α-羟基苯乙酮，α-羟基苯乙酮再经H2O2氧化生成目标产物苯甲酰甲酸。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于按以下步骤操作：
a、加成
以水为溶剂，将苯乙烯和四丁基溴化铵加入反应器中，搅拌下于10-25℃滴加双氧水溶液，滴完后将温度升至80-100℃，继续反应10-13小时，反应结束后降至室温，将反应液用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙醇；
四丁基溴化铵的添加量为苯乙烯摩尔量的1.1-1.5倍；
双氧水溶液中H2O2的摩尔量为苯乙烯摩尔量的1.5-2.3倍；
b、氧化
向步骤a制备的α-溴苯乙醇中滴加双氧水溶液，控制温度在5-25℃，滴加完成后，在室温下反应18-23小时，反应结束后静置分离收集有机相，有机相用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙酮；
双氧水溶液中H2O2的摩尔量为α-溴苯乙醇摩尔量的2-2.5倍；
c、水解
将步骤b制备的α-溴苯乙酮置于质量百分浓度5-35％的碳酸钠水溶液中，在100-110℃下反应20-25小时，反应结束后静置分离收集有机相，有机相用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后减压蒸馏除去溶剂，再经乙醇重结晶后得到α-羟基苯乙酮；
d、氧化工艺
向步骤c制备的α-羟基苯乙酮中滴加双氧水溶液，控制温度在5-25℃，滴加完成后升温至70-100℃继续反应11-14小时，反应结束后静置分离收集有机相，有机相用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到目标产物苯甲酰甲酸；
双氧水溶液中H2O2的摩尔量为α-羟基苯乙酮摩尔量的2-2.5倍。
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述双氧水溶液的质量浓度为10-50％。
4.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：步骤c中所述碳酸钠水溶液的加入量以碳酸钠的质量计为苯乙烯质量的150-400％。
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