CN109796341A

CN109796341A - 一种高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯的合成方法

Info

Publication number: CN109796341A
Application number: CN201910072217.6A
Authority: CN
Inventors: 阚洪柱; 姜苏; 徐久振
Original assignee: Shanghai Aladdin Biochemical Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Aladdin Biochemical Technology Co Ltd
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2019-05-24

Abstract

本发明公开了一种高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯的合成方法，其特征在于，以吡啶为碱，邻苯二甲酸酐与正戊醇反应，得到中间体Ⅰ；将制备好的中间体Ⅰ再与二氯亚砜，加热回流反应，反应结束后经过浓缩、减压蒸馏得到中间体Ⅱ；将纯化后的中间体Ⅱ加入到二氯甲烷中，与异戊醇室温反应，三乙胺为碱，反应结束后，反应液经过分层、萃取、洗涤、干燥、过滤等一系列后处理，得到目的物粗品，最后经过减压蒸馏，收集162～165℃/2mmHg馏分，得到高纯度的邻苯二甲酸正戊基异戊酯。本发明制得的高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯HPLC纯度能达到99％以上，总收率60％以上。

Description

一种高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯的合成方法

技术领域

本发明涉及一种高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯的方法，属于有机新材料及医药中间体应用的合成技术领域。

背景技术

邻苯二甲酸正戊基异戊酯是一种重要的精细有机化工产品与有机中间体，用途广泛包括食品添加剂、合成热稳定材料、制备新型材料添加剂等，以及应用于医药新药开发研究中，目前主要用作纤维素树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和氯化橡胶的增塑剂。随着经济和科学技术的不断发展，邻苯二甲酸正戊基异戊酯的市场需求会逐年增加。因此，开发一种合成高纯度的邻苯二甲酸正戊基异戊酯，并能实现工业化的方法非常重要。目前，国内外对邻苯二甲酸正戊基异戊酯的合成研究报道还是空白。

发明内容

本发明提供了一种低成本、高收率、纯化工艺简单、操作方便的适合于工业化生产的合成邻苯二甲酸正戊基异戊酯的工艺方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)：以吡啶为碱，将邻苯二甲酸酐、正戊醇加入到吡啶中进行反应，加热反应熟成，得到中间体Ⅰ；

步骤2)：将步骤1)得到的中间体Ⅰ加入到二氯亚砜中，加完后回流熟成；

步骤3)：将步骤2)得到的反应液冷却至室温，然后减压浓缩去除过量的二氯亚砜，浓缩液再进行减压蒸馏，得到中间体Ⅱ；

步骤4)：将步骤3)得到的中间体Ⅱ加入到二氯甲烷中，再加入异戊醇，然后将反应液冷却，再滴加三乙胺，滴加完后室温反应熟成；

步骤5)：将步骤4)得到的反应液转移到分液器中，再加水，搅拌分层、水相再用二氯甲烷萃取，合并的有机相依次经洗涤、干燥、浓缩处理后得到目的物粗品，最后经减压蒸馏，得到高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯。

优选地，所述步骤1)具体为：在容器中依次加入正戊醇、邻苯二甲酸酐、吡啶，搅拌全溶，加热，内温控制在60～65℃条件下熟成3小时，反应结束后，加入到冰水中，再滴加浓盐酸将反应液pH值调至1～2，然后反应液经二氯甲烷萃取三次，合并有机相，有机相依次经1N HCl溶液、水、饱和氯化钠溶液进行洗涤，再经硫酸镁干燥、浓缩，得到白色固体中间体Ⅰ；其中，吡啶的体积与邻苯二甲酸酐的重量比为1～2L/kg，邻苯二甲酸酐与正戊醇的摩尔比为1:(1.0～1.1)。

优选地，所述步骤2)具体为：将步骤1)得到的中间体Ⅰ加入到二氯亚砜中，缓慢升温，先加热到30℃条件下搅拌1h，再加热到50℃条件下搅拌1h，最后升温至70℃搅拌反应3h；其中，二氯亚砜的体积与中间体Ⅰ的重量比为1.5～2.0L/kg。。

优选地，所述步骤3)具体为：将步骤2)得到的反应液冷却至室温，减压浓缩过量的二氯亚砜，将得到的浓缩液，减压蒸馏，收集：152～156℃/6mmHg馏分，即为中间体Ⅱ。

优选地，所述步骤4)具体为：将步骤3)得到的中间体Ⅱ加入到二氯甲烷中，再加入异戊醇，然后将反应液冷却至0～5℃，慢慢滴加三乙胺，滴加完后反应在20～25℃熟成12h；其中，二氯甲烷的体积与中间体Ⅱ的重量比为4～5L/kg，中间体Ⅱ、异戊醇、三乙胺的摩尔比为1:(1.1～1.2):(1.2～1.4)。

优选地，所述步骤5)具体为：将步骤4)得到的反应液转移至分液器中，再加入水，搅拌分层，水相再用二氯甲烷萃取两次，合并有机相，有机相再依次经1N HCl溶液、水、饱和氯化钠溶液洗涤，硫酸镁干燥、过滤、浓缩后得到目的物粗品，最后经减压蒸馏纯化，收集：162～165℃/2mmHg馏分，得到高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯。

本发明采用工业上易得的邻苯二甲酸酐、正戊醇、二氯亚砜、异戊醇为主原料，吡啶、三乙胺为碱，二氯甲烷为有机溶剂，三步合成得到目标产物粗品，再经减压蒸馏纯化，得到高纯度产品邻苯二甲酸正戊基异戊酯，HPLC纯度达到99％以上，总收率为60％以上。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明采用的合成主原料邻苯二甲酸酐、正戊醇、二氯亚砜、异戊醇等均属廉价易得、工业化产品，反应条件温和，操作方便，反应易于控制，反应设备要求简单，整个工艺适合于工业化生产；

2.本发明采用三步合成了邻苯二甲酸正戊基异戊酯，控制好每步的反应温度及物料的投量比，中间体Ⅱ经过减压蒸馏去除杂质，目的物粗品再经过减压蒸馏，纯化后得到高纯度产品，HPLC纯度达到99％以上，总收率为60％以上。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。

实施例1、2提供了一种合成邻苯二甲酸正戊基异戊酯的工艺方法。其合成过程的化学方程式如下：

实施例1

一种合成邻苯二甲酸正戊基异戊酯的工艺方法，其步骤如下：

(1)准备3L玻璃反应釜，先依次加入正戊醇(595g，6.75mol)、邻苯二甲酸酐(1.0kg，6.75mol)、1.0L吡啶，搅拌溶解，有放热现象，加热升温，内温控制在60～65℃条件下熟成3小时，反应结束后，将反应液加入到2L水中，边搅拌边滴加浓盐酸，将反应液pH值调至1～2，再用二氯甲烷(3L×3)萃取，合并有机相，有机相依次经1N HCl溶液(3L×2)、水(3L×1)、饱和氯化钠溶液(3L×1)洗涤，硫酸镁(200g)干燥、浓缩，得到1.5kg白色固体中间体Ⅰ，产率为：94％。

(2)准备5L玻璃反应釜，尾气回收装置：先加入2.25L二氯亚砜、1.5kg中间体Ⅰ，搅拌溶解，然后缓慢升温，先加热到30℃条件下搅拌1h，再加热到50℃条件下搅拌1h，最后升温至70℃搅拌反应3h；反应过程中，有大量白烟产生，通过碱性装置进行尾气吸收。

(3)反应结束后，将反应液冷却至室温，水浴40℃，减压浓缩过量的二氯亚砜，直至没有低沸物，将得到的浓缩液，进行减压蒸馏，收集：152～156℃/6mmHg馏分，得到1.38kg无色液体化合物即中间体Ⅱ，产率为：86％。

(4)准备10L玻璃反应釜，先依次加入4.8L二氯甲烷、中间体Ⅱ(1.2kg，4.72mol)、异戊醇(0.46kg，5.20mol)，然后将反应液冷却至0～5℃，慢慢滴加三乙胺(0.57kg，5.67mol)，滴加完后，反应控制在20～25℃熟成12h；

(5)反应结束后，将上述反应液转移至20L分液器中，再加入4L水，搅拌分层，水相再用二氯甲烷(3L×2)萃取，合并有机相，有机相再依次经1N HCl溶液(4L×2)、水(4L×1)、饱和氯化钠溶液(4L×1)洗涤，硫酸镁(200g)干燥、浓缩，得到棕黄色液体，最后经减压蒸馏纯化，收集：162～165℃/2mmHg馏分，得到1.16kg高纯度产品邻苯二甲酸正戊基异戊酯，产率为：80％。

上述制得的化合物的核磁共振处理数据、HPLC，经检测如下：

1H-NMR(CDCl₃，400MHz，δppm)：δ＝0.89～0.95(9H，m)，1.36～1.38(3H，m)，1.59～1.62(3H，m)，1.64～1.79(3H，m)，4.26～4.34(4H，m)，7.50～7.52(2H，m)，7.68～7.71(2H，m)

HPLC：99.5％

由上述数据可知，上述制得的化合物即为邻苯二甲酸正戊基异戊酯，总收率为65％。

实施例1

(1)准备5L玻璃反应釜，先依次加入正戊醇(654g，7.42mol)、邻苯二甲酸酐(1.0kg，6.75mol)、2.0L吡啶，搅拌溶解，有放热现象，加热升温，内温控制在60～65℃条件下熟成3小时，反应结束后，将反应液加入到2L水中，边搅拌边滴加浓盐酸，将反应液pH值调至1～2，再用二氯甲烷(3L×3)萃取，合并有机相，有机相依次经1N HCl溶液(3L×2)、水(3L×1)、饱和氯化钠溶液(3L×1)洗涤，硫酸镁(200g)干燥、浓缩，得到1.46kg白色固体中间体Ⅰ，产率为：92％。

(2)准备5L玻璃反应釜，尾气回收装置：先加入2.92L二氯亚砜、1.46kg中间体Ⅰ，搅拌溶解，然后缓慢升温，先加热到30℃条件下搅拌1h，再加热到50℃条件下搅拌1h，最后升温至70℃搅拌反应3h；反应过程中，有大量白烟产生，通过碱性装置进行尾气吸收。

(3)反应结束后，将反应液冷却至室温，水浴40℃，减压浓缩过量的二氯亚砜，直至没有低沸物，将得到的浓缩液，进行减压蒸馏，收集：152～156℃/6mmHg馏分，得到1.33kg无色液体化合物即中间体Ⅱ，产率为：85％。

(4)准备10L玻璃反应釜，先依次加入6.0L二氯甲烷、中间体Ⅱ(1.2kg，4.72mol)、异戊醇(0.50kg，5.66mol)，然后将反应液冷却至0～5℃，慢慢滴加三乙胺(0.67kg，6.61mol)，滴加完后，反应控制在20～25℃熟成12h；

(5)反应结束后，将上述反应液转移至20L分液器中，再加入4L水，搅拌分层，水相再用二氯甲烷(3L×2)萃取，合并有机相，有机相再依次经1N HCl溶液(4L×2)、水(4L×1)、饱和氯化钠溶液(4L×1)洗涤，硫酸镁(200g)干燥、浓缩，得到棕黄色液体，最后经减压蒸馏纯化，收集：162～165℃/2mmHg馏分，得到1.20kg高纯度产品邻苯二甲酸正戊基异戊酯，产率为：83％。

上述制得的化合物的核磁共振处理数据、HPLC经检测如下：

1H-NMR(CDCl₃，400MHz，δppm)：δ＝0.88～0.93(9H，m)，1.35～1.38(3H，m)，1.58～1.62(3H，m)，1.63～1.78(3H，m)，4.25～4.32(4H，m)，7.51～7.54(2H，m)，7.67～7.71(2H，m)

HPLC：99.4％

Claims

1.一种高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯的合成方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：在容器中依次加入正戊醇、邻苯二甲酸酐、吡啶，搅拌全溶，加热，内温控制在60～65℃条件下熟成3小时，反应结束后，加入到冰水中，再滴加浓盐酸将反应液pH值调至1～2，然后反应液经二氯甲烷萃取三次，合并有机相，有机相依次经1N HCl溶液、水、饱和氯化钠溶液进行洗涤，再经硫酸镁干燥、浓缩，得到白色固体中间体Ⅰ；其中，吡啶的体积与邻苯二甲酸酐的重量比为1～2L/kg，邻苯二甲酸酐与正戊醇的摩尔比为1:(1.0～1.1)。

3.如权利要求1所述的高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯的合成方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：将步骤1)得到的中间体Ⅰ加入到二氯亚砜中，缓慢升温，先加热到30℃条件下搅拌1h，再加热到50℃条件下搅拌1h，最后升温至70℃搅拌反应3h；其中，二氯亚砜的体积与中间体Ⅰ的重量比为1.5～2.0L/kg。

4.如权利要求1所述的高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯的合成方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：将步骤2)得到的反应液冷却至室温，减压浓缩过量的二氯亚砜，将得到的浓缩液，减压蒸馏，收集：152～156℃/6mmHg馏分，即为中间体Ⅱ。

5.如权利要求1所述的高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯的合成方法，其特征在于，所述步骤4)具体为：将步骤3)得到的中间体Ⅱ加入到二氯甲烷中，再加入异戊醇，然后将反应液冷却至0～5℃，慢慢滴加三乙胺，滴加完后反应在20～25℃熟成12h；其中，二氯甲烷的体积与中间体Ⅱ的重量比为4～5L/kg，中间体Ⅱ、异戊醇、三乙胺的摩尔比为1:(1.1～1.2):(1.2～1.4)。

6.如权利要求1所述的高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯的合成方法，其特征在于，所述步骤5)具体为：将步骤4)得到的反应液转移至分液器中，再加入水，搅拌分层，水相再用二氯甲烷萃取两次，合并有机相，有机相再依次经1N HCl溶液、水、饱和氯化钠溶液洗涤，硫酸镁干燥、过滤、浓缩后得到目的物粗品，最后经减压蒸馏纯化，收集：162～165℃/2mmHg馏分，得到高纯度邻苯二甲酸正戊基异戊酯。