CN103896754A - 一种清洁制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种清洁制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法，属4-羟基-4’-氯二苯甲酮催化合成技术领域。该方法采用对氯苯甲酰氯和苯甲醚为起始原料，三氯化铝作催化剂，氯苯作溶剂，经过付克反应，去甲基、冰解、过滤、干燥得到4-羟基-4’-氯二苯甲酮，其中，将过滤得到的氯苯母液进行水洗、蒸馏回收后循环使用，将反应中产生的氯化氢气体用水吸收得到盐酸产品，水洗得到的酸水用氨水中和、过滤、干燥、焙烧得到氧化铝实现再利用。该方法后处理方便、无环境污染，反应时间短、产品产率高，整个生产成本低，有利于实现大规模工业化生产。

Description

一种清洁制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法
技术领域
本发明涉及4-羟基-4’-氯二苯甲酮制备及其三废产物的清洁处理方法，具体是一种清洁制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法，属4-羟基-4’-氯二苯甲酮催化合成清洁技术领域。
背景技术
4-羟基-4’-氯二苯甲酮是合成降血脂药物非诺贝特的重要中间体，其用途非常广泛，也是合成医药和农药类产品以及制备耐热性聚合物等的原料，通常以对氯苯甲酰氯和苯甲醚为原料，通过付克反应而得到。
目前国内已有制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的报道，乔德阳等人（《化学世界》2010年第5期）对现有4-羟基-4’-氯二苯甲酮制备工艺进行了改进，以氯苯甲酰氯和苯甲醚为原料，氯苯为溶剂，三氯化铝为催化剂，40℃下快速滴加氯苯甲酰氯，并控制反应温度130℃、回流时间1.5h，经40℃下冷水水解制备了4-羟基-4’-氯二苯甲酮，改进后工艺取得了条件简单、可操作性强、节省时间、减少污染、反应条件温和以及产物易于分离提纯等优点。
现有4-羟基-4’-氯二苯甲酮制备工艺，一是存在三废多的问题，且都没有有效处理工艺，不仅对设备造成腐蚀、生产成本高、投资费用大，更不利于工业化实施；二是现有工艺设计不合理，实际生产时操作难度大，产品收率及产品质量都难以保证。
发明内容
本发明的目的在于通过对4-羟基-4’-氯二苯甲酮制备过程中的三废产物的清洁处理，大大降低制备工艺对环境的污染作用，同时克服现有制备工艺的不足，全面解决现有工艺控制难度大、工艺成本高以及难以工业化推广等问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种清洁制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法，以苯甲醚、氯苯甲酰氯为原料，氯苯为溶剂，三氯化铝作催化剂，按以下步骤进行：
1）在备有电动搅拌、温度计、回流冷凝管的三口烧瓶中加入氯苯、苯甲醚及三氯化铝，进行加热搅拌，转速控制在400～500r/min；
2）在20～39℃滴加对氯苯甲酰氯，加完后升温至130～136℃，回流反应1～2h，反应过程中产生的氯化氢气体用水吸收，得到稀盐酸产品；
3）回流反应的料液降温至60～90℃时，将其滴加至加有盐酸的冰水混合物中进行冰解，搅拌30分钟，过滤，滤余物经干燥得到4-羟基-4’-氯二苯甲酮产品；
4）上述过滤得到的滤液经过水洗后，蒸馏得到氯苯，该氯苯可用于循环再利用；
5）上述滤液水洗时得到的酸水，用25%氨水调至pH=8～9，过滤，滤饼在100～120℃干燥，然后在600℃焙烧，得到氧化铝产品。
所述对氯苯甲酰氯的滴加温度进一步控制在20～35℃。
所述回流反应的料液优选降温至75～85℃时，再滴加至加有盐酸的冰水混合物中进行冰解。现有技术中，有的工艺将料液降低到常温时再滴加，此时因温度过低易导致反应料液变成固体，影响滴加操作的顺利进行，产品质量也难以保证；而一些工艺则设计成高温下直接倒入冰水混合物中冰解，此时则会因局部反应过于激烈而对产品质量造成不利影响。本工艺采取60～80℃左右开始冰解，保证了反应料液平稳顺利滴加，更有利于反应的平稳进行和产品质量的有效控制。
所述滤余物干燥还可以优选在真空条件下进行，也可以进一步优选在60～70℃的真空条件下进行，这样更有利于保证干燥控制和提高产品品质。
所述苯甲醚的用量为对氯苯甲酰氯重量的60～70％，苯甲醚量多些有利于产品收率的增加；氯苯用量为对氯苯甲酰氯重量的2.8～3.2倍，氯苯需要回收，量如果太少，反应结束后料层（上层）会很粘稠，不利于分层和放料以及固液分离，用量太多则造成回收难度大并增加回收成本；三氯化铝的用量为对氯苯甲酰氯重量的1～1.2倍；盐酸用量为对氯苯甲酰氯重量的60～70％；冰水混合物用量为上述盐酸重量的10～15倍。
所述的对氯苯甲酰氯、苯甲醚、三氯化铝、氯苯为99.0%分析纯产品，异丙醇铝为分析纯产品，盐酸为65%分析纯产品，氨水为25%分析纯产品。
另外对氯苯甲酰氯的滴加方式可以进一步改进为：先将对氯苯甲酰氯与部分氯苯混合，然后再完成上述混合物的滴加。对氯苯甲酰氯混合用氯苯的用量可以为整个氯苯总用量的10～20%wt。采用对氯苯甲酰氯与氯苯混合后滴加的方式，可以有效防止现有工艺中对氯苯甲酰氯单独滴加时在室温较低情况下氯苯甲酰氯出现的固化问题，保证滴加操作及整个制备工艺的顺利进行，确保产品收率及其质量。
冰水混合物中加入盐酸，可以保证强酸条件，实现4-羟基-4’-氯二苯甲酮的快速析出。因为在不添加浓盐酸的原有弱酸条件下，4-羟基-4’-氯二苯甲酮析出很慢，影响生产顺利进行并大幅降低工效。如果同时采用冰水混合物，可充分利用低温条件下冰解反应缓和、反应易控制、不易超温等优点，避免反应温度过高导致产品杂质增多等问题。
本发明的有益效果：
本工艺通过对4-羟基-4’-氯二苯甲酮制备方法及三废处理工艺的设计，解决了三废产物清洁处理问题，降低现有制备工艺对环境的不良影响，同时克服了现有制备方法的不足。本工艺反应条件温和，反应时间短，后处理方便，生产成本低，同时也保证了4-羟基-4’-氯二苯甲酮的产品收率，是一种高效、环境友好的合成4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法，有利于大规模工业化推广应用。
附图说明
图1为本发明制备工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施案例进一步阐明本发明的方案及效果。
实施例1：
在备有电动搅拌、温度计、回流冷凝管的三口烧瓶中加入氯苯120g、苯甲醚26g及三氯化铝45g，进行加热搅拌，反应转速控制在400～500r/min；在25±5℃滴加对氯苯甲酰氯40g；在130～135℃回流1.5h；料液降温至82℃，滴加至加有25g36%盐酸的350g冰水混合物中进行冰解，搅拌30分钟，过滤，烘箱中95～100℃干燥得到4-羟基-4’-氯二苯甲酮，熔点为175～177℃，产品收率97.1%。
过滤得到的氯苯母液经过水洗、蒸馏后用于本制备工艺的循环使用；水洗得到的酸水用25%氨水调至pH=8～9，得到氢氧化铝沉淀，过滤，滤饼在110℃干燥，然后在600℃焙烧，得到氧化铝成品，直接向市场销售；反应中产生的氯化氢气体用水吸收，对得到的稀盐酸可以经浓缩纯化后循环使用。
实施例2：
在备有电动搅拌、温度计、回流冷凝管的三口烧瓶中加入氯苯100g、苯甲醚26g及三氯化铝45g，进行加热搅拌，反应转速控制在400～500r/min；在20～39℃滴加40g对氯苯甲酰氯和20g氯苯的混合物；然后升温在130～136℃回流反应1.5h；料液降温至79℃时，将其滴加至加有25g36%盐酸的350g冰水混合物中进行冰解，搅拌30分钟，过滤，在60～70℃下真空干燥，得到4-羟基-4’-氯二苯甲酮产品，产品熔点为175～177℃，产品收率97.3%。
过滤得到的氯苯母液经过水洗、蒸馏后用于本制备工艺的循环使用；水洗得到的酸水用25%氨水调至pH=8～9，得到氢氧化铝沉淀，过滤，滤饼在110℃干燥，然后在600℃焙烧，得到氧化铝成品，可以直接向市场销售；反应中产生的氯化氢气体用水吸收，得到稀盐酸，可以作为工业副产品另行使用。

Claims (9)

1.一种清洁制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法，以苯甲醚、氯苯甲酰氯为原料，氯苯为溶剂，三氯化铝作催化剂，其特征在于按以下步骤进行：
1）在备有电动搅拌、温度计、回流冷凝管的三口烧瓶中加入氯苯、苯甲醚及三氯化铝，进行加热搅拌，转速控制在400～500r/min；
2）温度在20～39℃内，滴加对氯苯甲酰氯，加完后升温至130～136℃，回流反应1～2h；反应过程中产生的氯化氢气体用水吸收，得到稀盐酸产品；
3）将回流反应结束的料液降温至60～90℃，然后滴加至加有盐酸的冰水混合物中进行冰解，搅拌30分钟，过滤，滤余物经干燥得到4-羟基-4’-氯二苯甲酮产品；
4）上述过滤得到的滤液经过水洗后，蒸馏得到氯苯用于循环再利用；
5）上述滤液水洗时得到的酸水，用25%氨水调至pH=8～9，过滤，滤饼在100～120℃干燥，然后在600℃焙烧，得到氧化铝产品。
2.根据权利要求1所述的一种清洁制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法，其特征在于对氯苯甲酰氯的滴加温度控制在在20～35℃。
3.根据权利要求1所述的一种清洁制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法，其特征在于回流反应的料液降温至75～85℃时，再滴加至加有盐酸的冰水混合物中进行冰解。
4.根据权利要求1所述的一种清洁制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法，其特征在于滤余物干燥在真空条件下进行。
5.根据权利要求1所述的一种清洁制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法，其特征在于滤余物干燥在60～70℃的真空条件下进行。
6.根据权利要求1所述的一种清洁制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法，其特征在于所述的苯甲醚的用量为对氯苯甲酰氯重量的60～70％，氯苯用量为对氯苯甲酰氯重量的2.8～3.2倍，三氯化铝的用量为对氯苯甲酰氯重量的1～1.2倍，盐酸用量为对氯苯甲酰氯重量的60～70％，冰水混合物用量为上述盐酸重量的10～15倍。
7.根据权利要求1所述的一种清洁制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法，其特征在于所述的对氯苯甲酰氯、苯甲醚、三氯化铝、氯苯为99.0%分析纯产品，异丙醇铝为分析纯产品，盐酸为65%分析纯产品，氨水为25%分析纯产品。
8.根据权利要求1所述的一种清洁制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法，其特征在于滴加对氯苯甲酰氯的方式是：先将对氯苯甲酰氯与部分氯苯混合，形成混合物后进行滴加。
9.根据权利要求7所述的一种清洁制备4-羟基-4’-氯二苯甲酮的方法，其特征在于对氯苯甲酰氯混合用氯苯的用量为整个氯苯总用量的10～20%wt。
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