CN106916060B - 一种高纯度对羟基苯乙酮的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高纯度对羟基苯乙酮的制备方法，它包括如下步骤：乙酰氯和苯酚于溶剂中在催化剂A和催化剂B的作用下进行酯化反应，反应后向酯化反应液中补加溶剂溶解稀释后除去催化剂，然后加入盐酸水溶液进行水解反应；水解反应后静置分层并除去水层，得到的有机相经洗涤除杂后降温析晶，分离固体得到对羟基苯乙酮粗品。本发明的有益效果是：用乙酰氯代替醋酸酐与苯酚进行酯化反应，通过“一锅法”制备对羟基苯乙酮，中间产物无需提纯，减少了中间处理过程，简化了操作，提高了效率。其中副产盐酸可直接用于下步水解，避免产生副产物醋酸。采用的定向催化技术，提高了对位的选择性和转化率。本方法可直接得到纯度在99.5％以上的对羟基苯乙酮。

Description

一种高纯度对羟基苯乙酮的制备方法
技术领域
本发明属于精细化工领域，尤其涉及一种对羟基苯乙酮，具体来说是一种高纯度对羟基苯乙酮的制备方法。
背景技术
对羟基苯乙酮作为一种精细化工中间体，可以用作医药中间体，如可用于合成扑热息痛及盐酸莱克多巴胺、抗早产药、阿替洛尔等。另外，对羟基苯乙酮作为一种化妆品原料，被中国食品药品监督管理总局(CFDA)收录在2014年《已使用化妆品原料名称目录》中。据文献报道，对羟基苯乙酮在化妆品中具备以下特点：①具备一定的防腐能力；②对黑曲霉的杀灭能力很强；③对铜绿假单细胞有一定的抑制效果(参见《日用化学工业》，2015,45:269.)。另有文献报道其与1,2-己二醇、中药组合物进行复配；复配出来的组合物具有良好的防腐效果，对人体皮肤无伤害，克服了目前防腐剂对人体皮肤伤害大的缺陷(参见CN104490716)。
对羟基苯乙酮传统的制备方法有两种：
(1)两步法：首先由苯酚酯化形成乙酸苯酚酯，然后在无水三氯化铝催化剂的作用下发生Fries重排反应制得。如郑州大学卢会杰用苯酚和乙酸酐加热至回流分出乙酸，然后蒸馏出乙酸苯酚酯，再以氯苯为溶剂，无水AlCl3为Lewis酸，滴加乙酸苯酚酯，反应得到对位和邻位产物(分别为69％和23％)，该法收率较低(参考：化学试剂，1993,15(4):254)。
(2)一步法：以苯酚与乙酰氯在无水AlCl3催化下，分别得到对位和邻位产物(分别为31.5％和68.5％)，该法使用氯苯做溶剂(参考：DE3108076)。
传统的方法得到的产品中或多或少都有相当一部分的邻位异构体存在，影响对羟基苯乙酮的收率，且反应过程中用到大量的AlCl3，这样带来的直接后果是后处理复杂，环境污染严重。
发明内容
本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种高纯度对羟基苯乙酮的制备方法。该方法副产物转化率低，产品收率和纯度高，操作简便，安全实用。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
一种高纯度对羟基苯乙酮的制备方法，它包括如下步骤：乙酰氯和苯酚于溶剂中在催化剂A和催化剂B的作用下进行酯化反应，反应后趁热滤去催化剂，然后加入盐酸水溶液进行水解反应；水解反应后静置分层并除去水层，得到的有机相经洗涤除杂后降温析晶，分离固体得到对羟基苯乙酮粗品；其中所述催化剂A选自AlCl3或FeCl3中的任意一种，催化剂B选自LiCl、KCl或CsCl中的任意一种。
上述方法得到的对羟基苯乙酮粗品经过重结晶和脱色后，得到对羟基苯乙酮。经过该步骤处理后，可直接得到纯度在99.5％以上的对羟基苯乙酮。
酯化反应中，催化剂A与苯酚的摩尔比优选为1.5～3:1，所述催化剂B与苯酚的摩尔比优选为0.05～0.5:1。本法应用定向催化技术，采用两种特定的高效定向催化剂，提高对位的选择性和转化率，其中主催化剂A与助催化剂B的摩尔比优选为6～30:1。反应后，对羟基苯乙酮的含量可达85％以上，例如85～90％，邻羟基苯乙酮的含量则降至15％以下，例如10～15％。
酯化反应的温度优选为40～90℃，进一步优选为50～70℃。酯化反应的时间优选为4～8hr。
酯化反应中，乙酰氯和苯酚的摩尔比优选为1.0～1.1:1。
酯化反应中的溶剂以及向酯化反应液中补加的溶剂可以是氯苯或邻二氯苯，其中优选为邻二氯苯。
酸化反应中采用乙酰氯代替醋酸酐进行酯化反应，副产盐酸可直接用于下步水解，避免产生副产物醋酸。
酸化反应中，一种优选的操作条件为：将催化剂A和B加入到反应溶剂中，控制适宜的温度，缓慢加入乙酰氯，然后在上述温度下再加入苯酚进行反应，加完维持反应4～8hr，直至苯酚反应完全。反应产生的HCl气体经水吸收后，可用于下步水解反应。
水解反应中，盐酸水溶液的质量浓度优选为5～15％。水解反应一般在搅拌下进行，反应时间优选在半小时以上。水解反应的温度为15～35℃，优选20～30℃，即常温。
水解反应后得到的有机相可经过酸洗、碱洗和水洗除杂，特别是除去多余的金属盐等杂质。
本发明的各反应可采用一锅法进行，反应中的中间产物乙酰苯酚酯不分离提纯，直接进行Fries重排反应，减少了中间处理过程，简化了操作，提高了效率。
有机相经洗涤除杂后优选降温至0℃以下进行析晶，可采用过滤或离心等方法分离出滤饼或沉淀物，即为对羟基苯乙酮粗品，邻位产物溶于滤液之中。分离对羟基苯乙酮粗品后的液体可进行减压蒸馏，以进一步回收溶剂和邻羟基苯乙酮副产物。
本发明的一种具体实施方案包括如下步骤：
①将催化剂A和B加入到反应溶剂中，控制温度条件，缓慢加入乙酰氯，然后在上述温度下，再加入苯酚进行反应，加完维持反应4～8hr，直至苯酚反应完全。反应产生的HCl气体经水吸收后，用于下步水解反应。
②反应后，趁热滤去催化剂，再加入盐酸水溶液，搅拌半小时以上；然后静置分层，除去水层；有机相再经酸洗、碱洗、水洗，去除多余的金属盐等杂质。
③将步骤②中的有机层，降温至0℃以下，析晶，过滤，滤饼即为对羟基苯乙酮粗品，邻位产物溶于滤液之中。
④将步骤③得到的对羟基苯乙酮粗品用水重结晶，活性炭脱色，得到对羟基苯乙酮。
⑤将步骤③得到的滤液进行减压蒸馏，回收溶剂和副产——邻羟基苯乙酮。
本发明的有益效果是：用乙酰氯代替醋酸酐与苯酚进行酯化反应，通过“一锅法”制备对羟基苯乙酮，中间产物无需提纯，直接进行Fries重排反应，减少了中间处理过程，简化了操作，提高了效率。其中副产盐酸可直接用于下步水解，避免产生副产物醋酸。其中采用的定向催化技术，提高了对位的选择性和转化率。反应后，对羟基苯乙酮的含量可为85～90％，其中邻羟基苯乙酮的含量仅为10～15％。本方法可直接得到纯度在99.5％以上的对羟基苯乙酮。
附图说明
图1为对羟基苯乙酮的IR谱图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的方法作进一步说明，但本发明的保据范围并不局限于以下各实施例。
实施例1：
分别称取267g的AlCl3和4.2g的LiCl加入到200mL的邻二氯苯中，加热至50℃后，缓慢滴加86g的乙酰氯。滴加结束后，将94g的苯酚加入到反应液中，维持该反应温度，继续搅拌6h，反应过程中产生的HCl尾气经水吸收得到盐酸溶液，可套用至冰解。
反应结束后，趁热过滤除去催化剂。然后加入100mL 10％盐酸溶液水解，搅拌0.5h后，分出有机相。
有机相再经酸洗、碱洗、水洗，除去金属盐等杂质。得到的有机相降温至0℃以下，析晶，过滤，即得对羟基苯乙酮粗品。粗品用水重结晶，活性炭脱色，可得对羟基苯乙酮117g，收率：86％(以苯酚计)。含量(GC)：99.63％，熔点：109.3-109.7℃。合并滤液进行减压蒸馏，收集不同馏分，可以得到溶剂和淡黄色油状液体(即为副产邻羟基苯乙酮约15.3g，收率约11.2％)。
实施例2：
分别称取243g的FeCl3和4.2g的LiCl加入到200mL的邻二氯苯中，加热至70℃后，缓慢滴加86g的乙酰氯。滴加结束后，将94g的苯酚加入到反应液中，维持该反应温度，继续搅拌5h，反应过程中产生的HCl尾气经水吸收得到盐酸溶液，可套用至冰解。
反应结束后，趁热过滤除去催化剂。然后加入100mL 10％盐酸溶液水解，搅拌0.5h后，分出有机相。
有机相再经酸洗、碱洗、水洗，除去金属盐等杂质。得到的有机相降温至0℃以下，析晶，过滤，即得对羟基苯乙酮粗品。粗品用水重结晶，活性炭脱色，可得对羟基苯乙酮122g，收率：90％(以苯酚计)。含量(GC)：99.81％，熔点：109.4-109.8℃。合并滤液进行减压蒸馏，收集不同馏分，可以得到溶剂和淡黄色油状液体(即为副产邻羟基苯乙酮约13.8g，收率约10％)。
比较例1：实施例1中将LiCl换为CsCl，其中CsCl的用量为8.4g，收率为78％。
比较例2：实施例2将LiCl换为KCl，其中KCl的用量为14.8g，收率为82％。
比较例3：实施例1中将LiCl的用量调整为0，收率为68％。
比较例4：实施例2中将LiCl的用量调整为0，收率为79％。

Claims (8)

1.一种高纯度对羟基苯乙酮的制备方法，其特征在于包括如下步骤：乙酰氯和苯酚于溶剂中在催化剂A和催化剂B的作用下进行酯化反应，反应后趁热过滤除去催化剂，然后加入盐酸水溶液进行水解反应；水解反应后静置分层并除去水层，得到的有机相经洗涤除杂后降温析晶，分离固体得到对羟基苯乙酮粗品；其中所述催化剂A选自AlCl3或FeCl3中的任意一种，催化剂B选自LiCl、KCl或CsCl中的任意一种；
其中：所述催化剂A与苯酚的摩尔比为1.5～3：1，所述催化剂B与苯酚的摩尔比为0.05～0.5：1；酯化反应温度为40～90℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述对羟基苯乙酮粗品经过重结晶和脱色后，得到对羟基苯乙酮。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于酯化反应中，乙酰氯和苯酚的摩尔比为1.0～1.1:1；所述溶剂为氯苯或邻二氯苯。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于盐酸水溶液的质量浓度为5～15％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于水解反应后得到的有机相经过酸洗、碱洗和水洗除杂。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于有机相经洗涤除杂后降温至0℃以下进行析晶。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于分离对羟基苯乙酮粗品后的液体进行减压蒸馏，回收溶剂和邻羟基苯乙酮副产物。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于得到的对羟基苯乙酮的纯度在99.5％以上。
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