CN105503596A - 一种防晒剂对甲氧基肉桂酸异辛酯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化工领域，公开了一种防晒剂对甲氧基肉桂酸异辛酯的制备方法。该方法按照以下步骤：将对甲氧基苯甲醛、乙酸酯类、醇钠溶液、异辛醇混合搅拌均匀，在55～75℃反应3～8小时。然后用非氧化性酸调整pH＝12～14，减压并升温至70～110℃反应2～8小时，回收低沸点溶剂，然后用酸洗涤反应液至中性，经过脱溶剂、精馏得到对甲氧基肉桂酸异辛酯并且回收异辛醇。该工艺不仅降低原料成本和简化操作及流程，并有效的降低反应过程中的粘稠度和降低对设备的要求。

Description

一种防晒剂对甲氧基肉桂酸异辛酯的制备方法
技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及一种防晒剂对甲氧基肉桂酸异辛酯的制备方法。
背景技术
对甲氧基肉桂酸异辛酯是已知的防晒剂。这种防晒剂在280～330nm范围内具有很强的吸收效果，由于它对皮肤没有刺激性和较好的润滑性，几乎是一种理想的防晒剂，在化妆品领域有着广范的用途。目前主要通过以下途径制备：
1、以对甲氧基苯甲醛为原料通过Perkin反应制备：
Perkin反应是使用芳香醛与酸酐在强碱的催化条件下得到不饱和酸。因为相对廉价的原料，因此生产上经常使用。Perkin反应是制备肉桂酸类衍生物常用的方法之一。例如：对甲氧基苯甲醛和乙酐经强碱催化反应生成对甲氧基肉桂酸，再和醇经过酯化得相应酯类，当然也可以先反应生成低级酯，再经酯交换反应制备高级酯。
2、以对甲氧基苯甲醛为原料通过Knoevenagel反应制备：
此反应是由Perkin反应改进过来的，它将酸酐改为含有吸电子的活泼亚甲基化合物，同时催化剂改用吡啶等有机弱碱,此方法所需温度低，产率较好。再经酯交换反应制备高级酯。
3、以对甲氧基苯甲醛为原料由Claisen-Schmidt反应制备：
将对甲氧基苯甲醛和乙酸甲酯溶解在常规的烃类溶剂中，用甲醇钠等强碱作为催化剂催化反应，在40℃～65℃反应2～6h得到的混合物，然后用多元强酸进行酸化。并在多元酸盐的存在条件下与醇发生酯化或酯交换反应，得到对应的对甲氧基肉桂酸酯。
4、以对甲氧基卤苯为原料由Heck偶联反应制备：
主要是通过烯酸衍生物与卤代芳烃在钯催化下发生Heck偶联反应，得到相对应的甲氧基肉桂酸衍生物。例如：以对甲氧基卤苯为原料，在Pd/碱催化剂作用下，和丙烯酸衍生物发生偶联反应，生成对甲氧基肉桂酸衍生物。
5、以对甲氧基苯胺为原料经重氮化反应制备：
将芳胺先和HBF4和NaNO2反应，生成稳定的重氮盐，再在Pd/碱催化剂作用下，和丙烯酸衍生物发生偶联反应，得到较高产率的对甲氧基肉桂酸酯衍生物。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种防晒剂对甲氧基肉桂酸异辛酯的制备方法。该制备方法原料成本低，简单易行，并有效的降低反应过程中的粘稠度，对设备要求不高，大部分原料可以回收再利用；该方法提高了主要原料对甲氧基苯甲醛的利用率，使其在反应中转化率大大提高，并减少残留；该方法还减少酸的使用量，应有效的降低反应所需的温度，达到节能减排的目的。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：
一种防晒剂对甲氧基肉桂酸异辛酯的制备方法，包括使用廉价的甲醇钠甲醇溶液作为催化剂催化缩合和在碱性条件下酯交换反应的步骤，具体按照以下操作步骤：
(1)将对甲氧基苯甲醛、乙酸酯类化合物、甲醇钠溶液和异辛醇投入反应釜中，在55～75℃下缩合反应3～8小时；
(2)用酸调整pH＝12～14，抽真空，升温至70～110℃，酯交换反应2～8小时，回收低沸点溶剂，然后用酸洗涤反应液至中性，经过脱溶剂、精馏得到对甲氧基肉桂酸异辛酯并且回收异辛醇。
所述乙酸酯类化合物为乙酸甲酯或乙酸乙酯。
所述甲醇钠溶液为质量百分数25～31％的甲醇钠甲醇溶液；
所述乙酸酯类化合物和对甲氧基苯甲醛的摩尔比为(4～8)：1。
所述甲醇钠溶液中的甲醇钠与对甲氧基肉桂酸异辛酯的摩尔比为(1～1.2)：1。
所述异辛醇与对甲氧基苯甲醛的摩尔比为(4～7)：1。
所述用酸调整pH＝12～14所使用的酸为盐酸、醋酸、硼酸、磷酸和次磷酸中一种以上，更加优选为磷酸、盐酸和醋酸中的一种以上。
所述用酸洗涤反应液至中性所使用的酸为质量百分数5％的盐酸。
本发明的原理是：
本发明相对现有技术，具有如下的优点及有益效果：
(1)本发明通过滴加甲醇钠甲醇溶液不仅可以有效降低成本，并且有效的提高对甲氧基苯甲醛的利用率，对甲氧基苯甲醛转化率在99％以上；
(2)在碱性条件下进行酯交换，可以有效的降低反应温度，得到颜色浅的对甲氧基肉桂酸异辛酯；
(3)采用本发明提供的方法，所需设备简单，操作简单，成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
在1000ml四口圆底烧瓶中加入68g对甲氧基苯甲醛、260g异辛醇和148g乙酸甲酯混合搅拌均匀，滴入110g质量分数为28％的甲醇钠甲醇溶液，反应在60℃进行8h，然后冷却至室温滴加磷酸调节pH＝12。升温至75℃，保温并且保持真空6h并回收低沸点溶剂。反应完成后，用质量分数为5％盐酸洗涤反应液至中性，并用氯化钠饱和溶液洗涤两次，取上层溶液精馏得到对甲氧基肉桂酸异辛酯129g并回收异辛醇，产率为89％。
实施例2
在1000ml四口圆底烧瓶中加入68g对甲氧基苯甲醛、455g异辛醇和148g乙酸甲酯混合搅拌均匀，在10分钟内滴入100g质量分数为31％的甲醇钠甲醇溶液，反应在60℃进行3h，然后抽真空2h，回收低沸点溶剂。冷却至室温滴加磷酸调节pH＝12。升温至80℃，保温并且保持真空6h，回收低沸点溶剂。反应完成后，用质量分数为5％盐酸洗涤反应液至中性，并80℃氯化钠饱和溶液洗涤两次，取上层溶液精馏得到对甲氧基肉桂酸异辛酯129g，回收异辛醇，产率为89％。
实施例3
在1000ml四口圆底烧瓶中加入68g对甲氧基苯甲醛、390g回收的异辛醇和259g回收的乙酸甲酯混合混合溶液，搅拌均匀，在30分钟内滴入120g质量分数为25％的甲醇钠甲醇溶液，反应在75℃回流5小时，然后冷却至室温滴加盐酸调节pH＝13。升温至90℃，保温并且保持真空7h，回收低沸点溶剂。反应完成后，用质量分数为5％盐酸洗涤反应液至中性，并用氯化钠饱和溶液洗涤两次，取上层溶液精馏得到对甲氧基肉桂酸异辛酯128g并回收异辛醇，产率为88％。
实施例4
在1000ml四口圆底烧瓶中加入68g对甲氧基苯甲醛并通入氮气、260g回收的异辛醇和296g乙酸乙酯混合搅拌均匀，在10分钟内滴入120g质量分数为28％的甲醇钠甲醇溶液。反应在55℃进行8h，然后冷却至室温滴加磷酸调节pH＝13。升温至110℃，保温并且保持真空2h。反应完成后，用质量分数为5％盐酸洗涤反应液至中性，并用氯化钠饱和溶液洗涤两次，取上层溶液精馏得到对甲氧基肉桂酸异辛酯126g，回收异辛醇，产率为87％。
实施例5
在1000ml四口圆底烧瓶中加入68g对甲氧基苯甲醛、390g异辛醇和210g乙酸乙酯混合搅拌均匀，加热至70℃，在20分钟内滴入108g质量分数为30％的甲醇钠甲醇溶液，反应在70℃回流6小时。然后冷却至室温滴加磷酸调节pH＝14。升温至90℃，保温并且保持真空8h，回收低沸点溶剂。反应完成后，用质量分数为5％盐酸洗涤反应液至中性，并用氯化钠饱和溶液洗涤两次，取上层溶液精馏得到对甲氧基肉桂酸异辛酯131g，回收异辛醇，产率为90.3％.
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防晒剂对甲氧基肉桂酸异辛酯的制备方法，其特征在于按照以下操作步骤：
(1)将对甲氧基苯甲醛、乙酸酯类化合物、甲醇钠溶液和异辛醇投入反应釜中，在55～75℃下缩合反应3～8小时；
(2)用酸调整pH＝12～14，抽真空，升温至70～110℃，酯交换反应2～8小时，回收低沸点溶剂，然后用酸洗涤反应液至中性，经过脱溶剂、精馏得到对甲氧基肉桂酸异辛酯并且回收异辛醇。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述乙酸酯类化合物为乙酸甲酯或乙酸乙酯。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述甲醇钠溶液为质量百分数25～31％的甲醇钠甲醇溶液。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述乙酸酯类化合物和对甲氧基苯甲醛的摩尔比为(4～8)：1。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述甲醇钠溶液中的甲醇钠与对甲氧基肉桂酸异辛酯的摩尔比为(1～1.2)：1。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述异辛醇与对甲氧基苯甲醛的摩尔比为(4～7)：1。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述用酸调整pH＝12～14所使用的酸为盐酸、醋酸、硼酸、磷酸和次磷酸中一种以上。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述所述用酸调整pH＝12～14所使用的酸为磷酸、盐酸和醋酸中的一种以上。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述用酸洗涤反应液至中性所使用的酸为质量百分数5％的盐酸。
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