CN108178734A - 一种3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种3,4,5‑三甲氧基苯甲酰肼的合成方法，该方法以3,4,5‑三甲氧基苯甲酸和水合肼为原料，用CuO/Cr2O3复合催化剂在一定温度下进行酰肼化反应合成3,4,5‑三甲氧基苯甲酰肼，在反应体系中保持水合肼过量，并将反应生成的水从反应体系中不断分离出去，从而有效地促进了酰肼化反应的进行，提高了反应收率。与现有技术相比，本发明方法操作简单，反应一步完成，收率高，催化剂可回收重复使用，省去了酯化反应，缩短了工艺步骤，降低了生产成本，减少了废弃物的排放，是一种绿色环保型生产工艺。

Description

一种3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼的合成方法
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼的合成方法。
背景技术
3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼为白色结晶固体，熔点为159～160℃，溶于水和有机溶剂。3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼是合成甲氧苄氨嘧啶等杂环化合物的中间体，也是合成抗高血压药（利血平）等多种药物的原料。
目前，3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼的合成方法主要是以3,4,5-三甲氧基苯甲酸、甲醇和水合肼为原料，经过两步反应（酯化反应和肼解反应）得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼：第一步酯化反应是以3,4,5-三甲氧基苯甲酸和甲醇为原料，以浓硫酸为催化剂，在加热回流下酯化反应10小时后，将反应液冷却结晶、过滤、干燥以及重结晶后得3,4,5-三甲氧基苯甲酸甲酯；第二步肼解反应是以3,4,5-三甲氧基苯甲酸甲酯和水合肼为原料，在加热回流下反应5～6小时，反应液经冷却结晶、过滤、干燥、重结晶后得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼。现有技术存在的缺点是：（1）在第一步酯化反应中使用浓硫酸做催化剂，存在腐蚀性强、对设备要求高、会产生大量酸性有机废水，用碱中和处理后变为含盐量很高的有机废水、环境危害大、废水处理难度大成本高等问题；（2）采用两步反应合成3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼还存在操作步骤多，工艺繁琐，过程复杂，能耗高，副反应杂质多，总收率低（只有80～90%），生产成本高等问题。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述缺点，本发明提供了一种工艺简单、收率高、废弃物排放少、生产成本低、节能环保的3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼合成新方法。
本发明采用的技术方案是：将3,4,5-三甲氧基苯甲酸和水合肼在催化剂作用下并在一定温度下进行酰肼化反应得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼，反应体系中保持水合肼过量，并将反应生成的水从反应体系中不断分离出去（以促使反应平衡向正方向移动，缩短反应时间、提高反应收率），反应结束后采用减压蒸馏将过量的水合肼蒸出回收，剩下的固体物质用纯水溶解后过滤回收催化剂，滤液经减压蒸发浓缩除去水分后得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼粗品，再用无水乙醇洗涤、干燥后得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼成品。上述酰肼化反应所用的催化剂为CuO/Cr2O3复合催化剂[n(CuO)∶n(Cr2O3)=1∶1]，反应后过滤回收的催化剂经洗涤、干燥后可重复使用。
本发明具体的工艺步骤如下：将3,4,5-三甲氧基苯甲酸、水合肼和CuO/Cr2O3复合催化剂放入带有精馏塔的反应釜中，开启搅拌，加热升温至回流，当蒸汽进入精馏塔后，在塔顶温度98℃～100℃采出水蒸气，在回流温度下反应4～6小时，当精馏塔顶无冷凝水流出后结束反应，采用减压蒸馏将剩余的水合肼蒸出回收，水合肼全部蒸出后加入适量纯水将反应釜内的固体物质充分溶解，然后过滤回收CuO/Cr2O3复合催化剂，将滤液减压蒸发浓缩除去水分后得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼粗品，再用无水乙醇洗涤、干燥后得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼成品。
上述步骤中，3,4,5-三甲氧基苯甲酸和水合肼的质量比为1∶1～1.5，CuO/Cr2O3复合催化剂的用量为3,4,5-三甲氧基苯甲酸质量的10%～20%，所用水合肼的含量在80%以上。
上述酰肼化反应方程式如下：
与现有技术相比，本发明的有益效果及优点如下：
本发明以3,4,5-三甲氧基苯甲酸和水合肼为原料，用CuO/Cr2O3复合催化剂在一定温度下进行酰肼化反应合成3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼，该方法操作简单，反应一步完成，收率高（以3,4,5-三甲氧基苯甲酸计收率在95%以上），产品杂质少纯度高，催化剂可回收重复使用，省去了酯化反应，缩短了工艺步骤，降低了生产成本，减少了废弃物的排放，是一种绿色环保型生产工艺。
具体实施方式
实施例1
将3,4,5-三甲氧基苯甲酸212g、含量为80%的水合肼265g和CuO/Cr2O3复合催化剂22g放入带有搅拌、温度计、精馏柱的四口烧瓶中，开启搅拌，加热升温至回流，当蒸汽进入精馏柱后，在柱顶温度98℃～100℃采出水蒸气，在回流温度下反应4～6小时，当精馏柱顶无冷凝水流出后结束反应，用减压蒸馏将烧瓶内剩余的水合肼蒸出回收，水合肼全部蒸出后加入适量纯水将烧瓶内的固体物质充分溶解，然后将溶液倒出、抽滤回收CuO/Cr2O3复合催化剂，滤液转入蒸馏瓶中减压蒸发浓缩，除去水分后得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼粗品，再用无水乙醇洗涤、干燥后得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼成品216.3g。
实施例2
将3,4,5-三甲氧基苯甲酸212g、含量为90%的水合肼295g和CuO/Cr2O3复合催化剂32g放入带有搅拌、温度计、精馏柱的四口烧瓶中，开启搅拌，加热升温至回流，当蒸汽进入精馏柱后，在柱顶温度98℃～100℃采出水蒸气，在回流温度下反应4～6小时，当精馏柱顶无冷凝水流出后结束反应，用减压蒸馏将烧瓶内剩余的水合肼蒸出回收，水合肼全部蒸出后加入适量纯水将烧瓶内的固体物质充分溶解，然后将溶液倒出、抽滤回收CuO/Cr2O3复合催化剂，滤液转入蒸馏瓶中减压蒸发浓缩，除去水分后得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼粗品，再用无水乙醇洗涤、干燥后得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼成品218.5g。
实施例3
将3,4,5-三甲氧基苯甲酸212g、含量为99%的水合肼320g和CuO/Cr2O3复合催化剂42g放入带有搅拌、温度计、精馏柱的四口烧瓶中，开启搅拌，加热升温至回流，当蒸汽进入精馏柱后，在柱顶温度98℃～100℃采出水蒸气，在回流温度下反应4～6小时，当精馏柱顶无冷凝水流出后结束反应，用减压蒸馏将烧瓶内剩余的水合肼蒸出回收，水合肼全部蒸出后加入适量纯水将烧瓶内的固体物质充分溶解，然后将溶液倒出、抽滤回收CuO/Cr2O3复合催化剂，滤液转入蒸馏瓶中减压蒸发浓缩，除去水分后得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼粗品，再用无水乙醇洗涤、干燥后得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼成品220.7g。

Claims (1)

1.一种3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将3,4,5-三甲氧基苯甲酸、水合肼和催化剂放入带有精馏塔的反应釜中，开启搅拌，加热升温至回流，当蒸汽进入精馏塔后，在塔顶温度98℃～100℃采出水蒸气，在回流温度下反应4～6小时，当精馏塔顶无冷凝水流出后结束反应，采用减压蒸馏将剩余的水合肼蒸出回收，水合肼全部蒸出后加入适量纯水将反应釜内的固体物质充分溶解，然后过滤回收催化剂，将滤液减压蒸发浓缩除去水分后得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼粗品，再用无水乙醇洗涤、干燥后得到3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼成品；上述步骤中，3,4,5-三甲氧基苯甲酸和水合肼的质量比为1∶1～1.5，所述的催化剂为CuO/Cr2O3复合催化剂[n(CuO)∶n(Cr2O3)=1∶1]，催化剂的用量为3,4,5-三甲氧基苯甲酸质量的10%～20%，所用水合肼的含量在80%以上。
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