CN107954841B - 一种3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种3，5‑二溴‑4‑羟基苯甲醛的制备方法，采用对甲酚和溴素为原料合成，采用无溶剂的连续管道反应装置，通过精确控制物料配比，经过低温和高温两级控制工艺，进一步水解，得到3，5‑二溴‑4‑羟基苯甲醛。本发明制备的产品，由于采用低温与高温两级控制，极大改变了一锅法中温度不易控制的缺点，外观为红褐色晶体，无明显刺激性气味；干燥失重为0.18‑0.23％；一级品率达到95％以上，一级品的含量为98.28‑98.8wt％。由于减少了副反应的产生，收率提高，以对甲酚计，3，5‑二溴‑4‑羟基苯甲醛的收率为94.89‑96％。制备方法，不使用溶剂。从根本上解决由于溶剂而造成的环境污染、安全隐患。

Description

一种3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的制备方法
技术领域
本发明涉及一种3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的制备方法，属于化工合成技术领域。
背景技术
3，5-二溴-4-羟基苯甲醛产品是制备甲氧苄啶(TMP)药物的重要中间体，自从TMP工艺路线确定为二溴醛法以来，二溴醛工艺在一段时间得到了较快的发展，相对形成了比较成熟以对甲酚和溴素，二氯苯一锅法生产工艺，各大生产厂家也都采用这一工艺。中国专利CN105111056A公开了一种甲氧苄啶中间体3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的制备方法，提到了使用苄基三甲基三溴化铵代替溴素，利用乙酸代替邻二氯苯。但是苄基三甲基三溴化铵成本过高，并且苄基三甲基三溴化铵也是以溴素为原料合成的，该制备方法成本太高，工业化路线不成熟。
现有技术存在的不足如下：
第一、在工艺条件的限制下，各厂家反应釜都采用3000L以下，因而3，5-二溴-4-羟基苯甲醛产能受到了一定的限制，产能仅仅达到3.8吨/每天；反应釜过大，反应体系的温度不能很好的控制，导致副反应(多溴取代物)急剧增加。
第二，为了提高反应温度，采用邻二氯苯为溶剂，反应会产生大量溶剂废渣，以及挥发大量气体，在环保压力如此大的情况下，给各厂家带来了极大的挑战。
第三：现有工艺中，需要控制温度在30℃-35℃，155℃-162℃之间滴加溴素，反应温度太低，反应不充分，温度稍高，副反应过多，反应时间长；反应中降温与加热同时存在。
现有一锅法工艺不能很好的来实现控温(反应配比越大，难度越大)，导致物料的稳定较差，产品一级品率较低，其中一级品率仅占60％左右；整体收率85％左右。目标产品质量含量大于98％的，称为一级品，质量含量大于93％的称为二级品。
第四：现有工艺中由于溴素的腐蚀性，对设备要求高，特别是搅拌腐蚀快，更换频繁。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明采用对甲酚和溴素为原料合成，采用对甲酚和溴素为原料合成，采用无溶剂的连续管道反应装置，通过精确控制物料配比，经过低温和高温两级控制工艺，提供一种3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的制备方法，
以实现以下发明目的：
(1)提高3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的一级品率和收率；
(2)操作稳定，温度易控制；
(3)提高3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的产能。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的制备方法，采用对甲酚和溴素为原料合成，采用无溶剂的连续管道反应装置，通过精确控制物料配比，经过低温和高温两级控制工艺，进一步水解，得到3，5-二溴-4-羟基苯甲醛。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
所述低温反应，将溴素与对甲酚加入到低温管道反应器进行反应；溴素与对甲酚进料速率比为(2.9-3.1)：1；管道保持温度为45℃-46℃，停留时间为30s-60s。
所述气液分离，物料经过低温反应后，进入到气液分离釜内，升温1-2h，釜内温度达到160-165℃时，保温8-12min，分出溴化氢气体和3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液。
所述高温反应，反应温度171℃-172℃、压力为0.45-0.55MPa。
所述高温反应，将3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液和溴素送入高温管道反应器中，3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液和溴素的进料速率比为(1.2-1.3)：1，停留时间为30s-90s。
所述制备方法，还包括水解，所述水解，加入氢溴酸，升温于125℃，回流反应3-6h，自然降温结晶。
所述氢溴酸与对甲酚质量比为2.2-2.3:1。
所述低温管道反应器，过程采用恒温控制，材质采用衬4F材质，解决物料对设备的腐蚀问题。
所述高温管道反应器，过程采用恒温控制，材质采用衬4F材质，承受压力最大为1MPa，解决物料对设备的腐蚀问题。
由于采用了上述技术方案，本发明达到的技术效果是：
(1)本发明制备的3，5-二溴-4-羟基苯甲醛产品，由于采用低温与高温两级控制，极大改变了一锅法中温度不易控制的缺点，外观为红褐色晶体，无明显刺激性气味；干燥失重为0.18-0.23％；一级品率达到95％以上，一级品的含量为98.28-98.8wt％。
(2)本发明所述制备方法，由于减少了副反应的产生，收率有了一定的提高，以对甲酚计，3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的收率为94.89-96％。
(3)本发明采用管道连续反应的工艺，释放了3，5-二溴-4-羟基苯甲醛产能，一条生产线，3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的产能达到10吨/每天。
(4)本发明未采用邻二氯苯作为溶剂，所述制备方法，不使用溶剂。从根本上解决由于溶剂而造成的环境污染、安全隐患、对人类的健康危害以及资源浪费等问题。
(5)本发明采用静态反应器后，静态反应器采用衬4F材质，有效解决了物料对设备的腐蚀。
附图说明
图1：本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合如图1流程和实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。
采用对甲酚和溴素为原料合成，采用无溶剂的连续管道反应装置，通过精确控制物料配比，经过低温和高温两级控制工艺，进一步水解，得到3，5-二溴-4-羟基苯甲醛。
所述低温反应，将溴素与对甲酚加入到低温管道反应器进行反应；溴素与对甲酚进料速率比为(2.9-3.1)：1；管道保持温度为45℃-46℃，停留时间为30s-60s。
所述气液分离，物料经过低温反应后，进入到气液分离釜内，升温1-2h，釜内温度达到160-165℃时，保温8-12min，分出溴化氢气体和3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液。
所述高温反应，反应温度171℃-172℃、压力为0.45-0.55MPa。所述高温反应，将3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液和溴素送入高温管道反应器中，3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液和溴素的进料速率比为(1.2-1.3)：1，停留时间为30s-90s。
所述制备方法，还包括水解，所述水解，加入氢溴酸，升温于125℃，回流反应3-6h，自然降温结晶。
所述氢溴酸与对甲酚质量比为2.2-2.3:1。
实施例1一种3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的制备方法
包括以下步骤：
(1)低温反应
将溴素(2400kg)与对甲酚(800kg)采用并行加料方式加入到低温管道反应器进行反应；溴素与对甲酚进料速率为240kg/h，80kg/h，管道保持温度为45℃，停留时间为30s。
(2)气液分离
物料经过低温管道反应器反应后，到气液分离釜内，升温1h，釜内温度达到162℃时，保温10min，实现气液分离，分出溴化氢气体和3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液。
(3)高温反应
继续将3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液和溴素(2350kg)送入高温管道反应器中，进料配比300kg/h、235kg/h；管道控制温度171℃，压力保持在0.45MPa，停留时间为30s。
(4)水解
所得物料进入水解釜中，加入18％的氢溴酸1800kg，升温于125℃，回流反应6h，自然降温结晶。
(5)压滤
压滤，得到一级品1968kg，以对甲酚计，收率为94.89％。
表1本发明实施例1制备的3，5-二溴-4-羟基苯甲醛产品指标
指标 实施例1产品
外观 红褐色晶体
气味 无明显刺激性气味
干燥失重 0.19％
含量 98.78wt％
实施例2一种3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的制备方法
包括以下步骤：
(1)低温反应
将溴素(2450kg)与对甲酚(800kg)采用并行加料方式加入到低温管道反应器进行反应；溴素与对甲酚进料速率为245kg/h，80kg/h，管道保持反应温度为45.8℃，停留时间为45s。
(2)气液分离
物料经过低温管道反应器反应后，到气液分离釜内，升温1.5h，釜内温度达到162℃时，保温10min，实现气液分离，分出溴化氢气体和3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液。
(3)高温反应：
继续将3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液和溴素(2400kg)送入高温管道反应器中，进料配比300kg/h、240kg/h；管道控制温度171.5℃，压力保持在0.52MPa，停留时为60s。
(4)水解
所得物料进入水解釜中，加入18％的氢溴酸1800kg，升温于125℃，回流反应6h，自然降温结晶。
(5)压滤
压滤，得到一级品1978kg，以对甲酚计，收率为95.4％。
表2本发明实施例2制备的3，5-二溴-4-羟基苯甲醛产品指标
指标 实施例2产品
外观 红褐色晶体
气味 无明显刺激性气味
干燥失重 0.18％
含量 98.58wt％
实施例3一种3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的制备方法
包括以下步骤：
(1)低温反应
将溴素(2350kg)与对甲酚(800kg)采用并行加料方式加入到低温管道反应器进行反应；溴素与对甲酚进料速率为235kg/h，80kg/h，管道保持反应温度为46℃，停留时间为60s。
(2)气液分离：
物料经过低温管道反应器反应后，到气液分离釜内，升温2h，釜内温度达到162℃时，保温10min，实现气液分离，分出溴化氢气体和3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液；
(3)高温反应
继续将3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液和溴素(2450kg)送入高温管道反应器中，进料配比300kg/h、245kg/h；管道控制温度温度172℃，保持在0.55MPa，停留时为90s。
(4)水解
所得物料进入水解釜中，加入18％的氢溴酸1800kg。升温于125℃，回流反应6h，自然降温结晶。
(5)压滤
压滤，得到一级品1991kg，以对甲酚计，收率为95.99％。
表3本发明实施例3的3，5-二溴-4-羟基苯甲醛产品指标
指标 实施例3产品
外观 红褐色晶体
气味 无明显刺激性气味
干燥失重 0.23％
含量 98.28wt％
综上三个实例，采用管道反应的工艺，反应温度易控制，操作稳定，避免副反应发生，得到3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的收率为94.89-96％。一级品率提高到95％以上，一级品的含量为98.28-98.8wt％。未采用邻二氯苯作为溶剂从根本上解决由于溶剂而造成的环境污染等问题，极大的释放了行业的产能问题。
除非特殊说明，本发明所述的比例，均为质量比例；所述百分比，均为质量百分比。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种3，5-二溴-4-羟基苯甲醛的制备方法，其特征在于：采用对甲酚和溴素为原料合成，采用无溶剂的连续管道反应装置，通过精确控制物料配比，经过低温、气液分离、高温的工序，进一步水解，得到3，5-二溴-4-羟基苯甲醛；所述低温反应，将溴素与对甲酚加入到低温管道反应器进行反应；溴素与对甲酚进料速率比为(2.9-3.1)：1；管道保持温度为45℃-46℃，停留时间为30s-60s；所述气液分离，物料经过低温反应后，进入到气液分离釜内，升温1-2h，釜内温度达到160-165℃时，保温8-12min，分出溴化氢气体和3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液；所述高温反应，将3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液和溴素送入高温管道反应器中，3，5-二溴-4-羟基甲苯混合液和溴素的进料速率比为(1.2-1.3)：1，停留时间为30s-90s；反应温度171℃-172℃、压力为0.45-0.55MPa。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述水解，加入氢溴酸，升温于125℃，回流反应3-6h，自然降温结晶。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述氢溴酸与对甲酚质量比为2.2-2.3:1。
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