CN106542985B

CN106542985B - 一种3-甲氧基苯乙酮的制备方法

Info

Publication number: CN106542985B
Application number: CN201510591202.2A
Authority: CN
Inventors: 周明何; 黄喜学
Original assignee: Ningbo Zare Sheng Chemical Co Ltd
Current assignee: Ningbo Zare Sheng Chemical Co Ltd
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2019-12-03
Anticipated expiration: 2035-09-17
Also published as: CN106542985A

Abstract

本发明提供一种3‑甲氧基苯乙酮的制备方法，其制备步骤为，向反应釜中加入液碱和水，开启反应釜进行搅拌混合；然后向反应釜中投入3‑羟基苯乙酮，控制反应釜继续进行搅拌至3‑羟基苯乙酮完全溶解；将硫酸二甲酯滴加到反应釜内，反应条件为：控制反应釜中的温度为30~60℃，反应混合物的PH＞10；控制微波功率为350W～560W，微波辐射8min～10min。将产物进行分层萃取洗涤、蒸馏得到3‑甲氧基苯乙酮。本发明的反应速度比传统工艺的反应速度要快好几倍，而且产品的产率到达了90%以上，同时该反应步骤少，能源消耗低，选择性高，易于分离，所以适合大规模生产。

Description

一种3-甲氧基苯乙酮的制备方法

技术领域

本发明涉及3-甲氧基苯乙酮领域,更具体地说，它涉及一种3-甲氧基苯乙酮的制备方法。

背景技术

3-甲氧基苯乙酮，结构式如下，又名间甲氧基苯乙酮; 3'-甲氧基苯乙酮，其分子式: C₉H₁₀O₂是一种化工中间体。

现有的3-甲氧基苯乙酮的制备步骤多，使得产率低，含有大量副产物，产物复杂，难于分离，而且反应条件苛刻，不适于工业化生产。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种反应步骤少，产物简单，易于分离的3-甲氧基苯乙酮的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种3-甲氧基苯乙酮的制备方法，其特征是：其制备步骤为

（1）将液碱和水混合；

（2）然后向步骤（1）中的溶液中投入3-羟基苯乙酮，进行搅拌至3-羟基苯乙酮完全溶解；

（3）将硫酸二甲酯滴加到步骤（2）中的溶液内，反应条件为：控制温度为30~60℃，PH＞10；控制微波功率为350W～560W，微波辐射8min～10min;

（4）将步骤（3）的产物进行分层洗涤、蒸馏得到3-甲氧基苯乙酮。

本发明方法的反应机理如下：

本发明进一步设置为：所述步骤（4）中分层洗涤的具体步骤为：

① 将产物通过冷却水冷却至室温后，停止搅拌直到反应物分层，得到水层和3-甲氧基苯乙酮的物料层；

② 将步骤①中3-甲氧基苯乙酮的物料层用水洗至PH值为7~8；

③ 将步骤①的水层和步骤②的水洗溶液进行混合回收萃取，从中萃取得到3-甲氧基苯乙酮并用水洗至PH值为7~8。

本发明进一步设置为：a此处萃取所用的溶剂为乙酸乙酯，乙酸乙酯与混合溶液中水的体积比例为1～2：1；b将步骤a中的混合物溶液先进行搅拌30~40分钟，再停止搅拌直到分层，将水相除去留下乙酸乙酯相；c将获得的乙酸乙酯相加热蒸馏回收。

本发明再进一步设置为：将步骤（3）的反应条件：控制反应温度为35~40℃。

本发明更进一步设置为：将步骤（3）的反应条件：反应混合物的PH＞12。

在本说明书中3-羟基苯乙酮，又称间乙酰苯酚，分子式是C₈H₈O₂，分子量136.15，用于有机合成，也是药物苯肾上腺素的中间体；硫酸二甲酯（DMS）是一个有机化合物，分子式写为(CH₃O)₂SO₂、(CH₃)₂SO₄，可看作硫酸的二甲基酯。在有机合成中主要用作甲基化试剂。标准状态下，硫酸二甲酯为无色油状液体，带有轻微的葱头气味。

本发明的有益效果：

1、本发明以3-羟基苯乙酮为反应原料，价格便宜，容易获得；反应过程中先使用液碱与3-羟基苯乙酮进行反应，再与硫酸二甲酯生成3-甲氧基苯乙酮，通过微波的处理大大缩短了3-甲氧基苯乙酮制备步骤，同时反应过程也没有产生额外的副产物，便于分离，提高了3-甲氧基苯乙酮制备的纯度；

2、3-羟基苯乙酮与液碱和硫酸二甲酯反应条件温和，操作简单。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明进一步说明。这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。

微波对于和硫酸二甲酯的影响一方面表现在于有效提高了分子间的碰撞频率，如微波场以2 450 MHz的频率变化, 导致硫酸二甲酯和永远滞后于这种场的作用, 因而不断地运动或转动以产生转矩以求达到动态平衡状态, 这样宏观上看似杂乱无章的运动实际在微观上是有一定取向的, 它同时影响了相撞“分子对”整体的运动和两分子相对于其共同质心的运动, 后者大大提高了有效碰撞频率, 从而加快反应速度。

另一方面也是更为主要的一方面是对能量的影响上, 在和硫酸二甲酯分子内部中, 电子在分子轨道上运动, 各原子核之间存在着相对振动, 整个分子还存在着转动, 分子的能量由电子能量、振动能量和转动能量组成, 这意味着分子内存在许多类型的能级。如果选择定则许可, 就可以发生跃迁。一般说来, 电子能级间跃迁都落在紫外线或可见光谱范围内, 频率在1015Hz 之列;振动能级间的跃迁, 频率在1014 Hz 之列,处于红外光谱区, 由此看来, 电子光谱与振动光谱的频率远远超过微波频率, 而转动能级间的跃迁, 频率处于109 Hz ～ 1010 Hz 左右, 完全属于微波范围。分子一旦获得能量而跃迁, 则会成为一种亚稳态状态, 此时分子状态极为活跃, 分子内部、分子与分子之间, 旧键的断裂、新键的形成更为激烈,分子之间的碰撞频率和有效碰撞频率均大大增加,从而大大促进了反应的进行。

实施例1：

一种3-甲氧基苯乙酮的制备方法，其制备步骤为：

（1）将液碱和水进行搅拌混合形成氢氧化钠溶液；

（2）然后向步骤（1）中的氢氧化钠溶液中投入3-羟基苯乙酮，再继续进行搅拌至3-羟基苯乙酮完全溶解；

（3）将硫酸二甲酯滴加到步骤（2）中的溶液，反应条件为：控制反应温度为35~40℃， PH＞12；控制微波功率为350W，微波辐射10min;

其中分层洗涤的具体步骤为：

② 将步骤①中3-甲氧基苯乙酮的物料层用水洗至PH值为7~8；

③ 将步骤①的水层和步骤②中用于水洗后进行回收萃取工艺，从中萃取得到3-甲氧基苯乙酮并用水洗至PH值为7~8。

其中所述步骤③的回收萃取工艺为： a将乙酸乙酯投入到步骤①的水层和步骤②中用于水洗后的水中； b将步骤a中反应混合物先进行搅拌30~40分钟，再停止搅拌直到分层； c将乙酸乙酯蒸馏回收。所得到的3-甲氧基苯乙酮的产率为90.5%，纯度为99.1%.。

实施例2：

（1）投入1000kg液碱和450kg水，搅拌混合后形成氢氧化钠溶液；

（2）投入800kg的3-羟基苯乙酮的干品，搅拌30分钟使之完全溶解；

（3）将1000kg的硫酸二甲酯滴加到上述溶液中，当反应温度到30℃，通过冷却水进行冷却，始终保持反应温度35~40℃下进行滴加，大概4~6小时左右滴加完，并保持35~40℃温度反应4小时，后期检测，保持PH＞12；控制微波功率为560W，微波辐射8min。

（4）分层洗涤的具体步骤为：

①通过冷却水进行冷却使得反应溶液的温度降至室温后，停止搅拌，静止半小时左右，分层（此时，下面为水层，上面为3-甲氧基苯乙酮的物料层），水层装桶待处理， 3-甲氧基苯乙酮的物料层大约为800kg。

②料层用水洗至PH值为7~8后放料（此时，下面为3-甲氧基苯乙酮的物料层，上面为水层），洗下来的水装桶待处理。

③前面所有装桶处理的水进行回收萃取工艺回收剩余的3-甲氧基苯乙酮。

其中回收萃取工艺为：

a前面所有装桶处理的水与乙酸乙酯混合；b先搅拌半个小时的时间，再静止半个小时的时间，分层（此时，下面为水层，上面为料层）将水放掉，再用水洗至中性；c将剩余的溶液减压蒸馏至干进行乙酸乙酯回收。

所得到的3-甲氧基苯乙酮的产率为90.6%，纯度为99.3%

实施例3：

（1）投入1000kg液碱和450kg水，搅拌混合后形成氢氧化钠溶液；（2）投入800kg的3-羟基苯乙酮的干品，搅拌30分钟使之完全溶解；

（3）将1000kg的硫酸二甲酯滴加到上述溶液中，当反应温度到30℃，通过冷却水进行冷却，始终保持反应温度38℃下进行滴加，大概5小时左右滴加完，并保持38℃温度反应4小时，后期检测，保持PH＞13；控制微波功率为460W，微波辐射9min

（4）分层洗涤的具体步骤为：

①通过冷却水进行冷却使得反应溶液的温度降至室温后，停止搅拌，静止半小时左右，分层（此时，下面为水层，上面为3-甲氧基苯乙酮的物料层），水层装桶待处理， 3-甲氧基苯乙酮的物料层大约为825kg。

②料层用水洗至PH值为7后放料（此时，下面为3-甲氧基苯乙酮的物料层，上面为水层），洗下来的水装桶待处理。

其中回收萃取工艺为：a前面所有装桶处理的水与乙酸乙酯混合；

b先搅拌半个小时的时间，再静止半个小时的时间，分层（此时，下面为水层，上面为料层）将水放掉，再用水洗至中性。c将剩余的溶液减压蒸馏至干进行乙酸乙酯回收。

所得到的3-甲氧基苯乙酮的产率为91.1%，纯度为99.4%。

传统方式的实施例：

（1）先检查反应釡底闪，打开放空阀，投入1000kg液碱和450kg水，搅拌混合后；

（3）用真空将1000kg的硫酸二甲酯抽到贮罐釜中，把贮罐釜中硫酸二甲酯滴加到反应釡中，当釜内温度到30℃，打开反应釡夹套冷却水，保持内温度38℃滴加，5小时左右加完，并保持38℃温度反应4小时，后期检测，保持PH＞13；

（4）分层洗涤的具体步骤为：

①反应釡升温90℃并保温1小时，取样化验，合格后，关闭反应釡隔套蒸汽阀门，

②开启冷却水，使反应釡中的温度降至室温后，停止搅拌，静止半小时左右，分层（此时，下面为水层，上面为3-甲氧基苯乙酮的物料层），水层装桶待处理， 3-甲氧基苯乙酮的物料层大约为800-825kg。

③料层用水洗至PH值为7后放料（此时，下面为3-甲氧基苯乙酮的物料层，上面为水层），洗下来的水装桶待处理。

④前面所有装桶处理的水分别都用真空抽到反应釡里，再用真空将回收甲苯抽到反应釡中，进行萃取回收工艺回收剩余的3-甲氧基苯乙酮。

其中萃取回收工艺为：

a前面所有装桶处理的水分别都用真空抽到反应釡里，再用真空将回收甲苯抽到反应釡中；b先搅拌半个小时的时间，再静止半个小时的时间，分层（此时，下面为水层，上面为料层）将水放掉，再用水洗至中性；c将甲苯都抽至反应釡中，减压蒸馏至干，残余物料装桶拉到蒸馏工段。

从而所得到的3-甲氧基苯乙酮的产率为76.4%，纯度为93.1%，由此可见，3-甲基苯乙酮的传统工艺不仅所需要的时间比较长，而且在萃取过程中还使用了甲苯这种毒性较强的溶剂，因此不利于大规模进行生产。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种3-甲氧基苯乙酮的制备方法，其特征是：其制备步骤为

（1）将液碱和水均匀混合；

（2）然后向步骤（1）中的溶液中投入3-羟基苯乙酮，进行搅拌至3-羟基苯乙酮完全溶解，碱与3-羟基苯乙酮的摩尔比为1～1.5：1；

（3）将硫酸二甲酯滴加到步骤（2）中的溶液内，硫酸二甲酯与3-羟基苯乙酮的摩尔比0.7～1：1，反应条件为：控制温度为30~60℃， PH＞10，控制微波功率为350W～560W，微波辐射时间为8min～10min;

（4）将步骤（3）的产物进行分层洗涤、蒸馏，得到3-甲氧基苯乙酮；其中：所述步骤（4）中分层洗涤的具体步骤为：

② 将步骤①中3-甲氧基苯乙酮的物料层用水洗至PH值为7~8；

③ 将步骤①的水层和步骤②的水洗溶液进行混合回收萃取，从中萃取得到3-甲氧基苯乙酮并用水洗至PH值为7~8；

所述步骤③的回收萃取工艺为：

a此处萃取所用的溶剂为乙酸乙酯，乙酸乙酯与混合溶液中水的体积比例为1～2：1；

b将步骤a中的混合物溶液先进行搅拌30~40分钟，再停止搅拌直到分层，将水相除去留下乙酸乙酯相；

c将获得的乙酸乙酯相加热减压蒸馏回收。

2.根据权利要求1所述的一种3-甲氧基苯乙酮的制备方法，其特征是：将步骤（3）的反应条件：控制温度为35~40℃。

3.根据权利要求2所述的一种3-甲氧基苯乙酮的制备方法，其特征是：将步骤（3）的反应条件：反应混合物的PH＞12。