CN109879753A

CN109879753A - 一种制备尼泊金酯的方法

Info

Publication number: CN109879753A
Application number: CN201910163423.8A
Authority: CN
Inventors: 刘玉婷; 杨丽莎; 尹大伟; 党阳; 杨岚; 邹倩; 李�浩; 孙嘉希
Original assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Current assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2019-06-14

Abstract

本发明公开了一种制备尼泊金酯的方法：向反应容器中加入适量的甲醇（A），搅拌下依次加入苯并噻唑离子液体（B）及对羟基苯甲酸（C），缓慢升温至回流温度，TLC监测至反应结束；蒸除甲醇，用乙酸乙酯洗涤，抽滤（滤饼即苯并噻唑离子液体），将滤液旋蒸，水洗，抽滤、干燥得无色结晶（尼泊金甲酯），产率可达91%以上。其中，A:B:C为1:4:0.15，催化剂表现出较高的活性，且稳定性好，可循环使用。此外，该法对其他尼泊金酯（对羟基苯甲酸乙酯，对羟基苯甲酸丙酯，对羟基苯甲酸异丙酯，对羟基苯甲酸丁酯，十二烷基对羟基苯甲酸酯）也有较高酯化率，达87%以上，为工业合成尼泊金酯提供了一种较好的方法。

Description

一种制备尼泊金酯的方法

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，特别涉及一种制备尼泊金酯的方法。

背景技术

尼泊金甲酯是一组对羟基苯甲酸的烷基酯，具有低毒，无刺激性，广泛用于pH范围，食品，化妆品，医药等。

催化剂在尼泊金甲酯的合成中起重要作用。报道合成尼泊金甲酯的催化剂有浓硫酸，固体超强酸，杂多酸等，具有反应时间长，产率低，设备腐蚀，环境污染等缺点。据报道，离子液体是无污染和可回收的。它们被称为“绿色溶剂”，广泛应用于材料分离，电化学，催化剂，有机合成和材料制备等领域，作为温和的绿色反应介质，在绿色化学中得到了足够的重视。

近年来，我们小组报道了在各种催化剂下合成的尼泊金酯，如浓硫酸，硫酸壳聚糖，抗坏血酸，氨基磺酸和[Hmim]⁺BF₄ ^-，我们发现离子液体对对羟基苯甲酸酯具有优异的催化作用。本文采用苯并噻唑离子液体催化对羟基苯甲酸酯的合成，提高了催化效率，具有成本低，易分离，安全，绿色，环保等优点，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备尼泊金酯的方法，该方法能绿色，高产率、高效的制备尼泊金酯。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种制备尼泊金酯的方法，其包括以下步骤：

第一步，向反应容器中加入适量的醇(A)，苯并噻唑离子液体(B)和对羟基苯甲酸(C)，升至回流温度反应约4h，TLC监测至反应结束；

第二步，蒸除混合液中剩余的醇，用乙酸乙酯洗涤，抽滤(滤饼即苯并噻唑离子液体)，将滤液旋蒸，水洗，抽滤、干燥得无色结晶(尼泊金酯)；

所述苯并噻唑离子液体的结构式为：

所述对羟基苯甲酸的结构式为：

所述步骤中，醇，离子液体和对羟基苯甲酸的摩尔比为1:4:0.15。

所述步骤1)中的反应时间为4h。

所述步骤1)中的TLC所用展开剂为：乙酸乙酯/石油醚。

本发明反应机理：酯化反应机理。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

第一：苯并噻唑离子液体具有更好的催化活性；

第二：苯并噻唑离子液体作为催化剂可回收再次利用；

第三：通过本发明的方法能高效率、高产率、高纯度的制备尼泊金酯。后处理简单，绿色，环保和经济。

附图说明

图1尼泊金甲酯的1H NMR谱图；

图2尼泊金甲酯IR谱图；

图3[HBth]HSO₄循环次数对反应合成尼泊金甲酯的酯化率影响。

具体实施方式

本发明为一种制备尼泊金酯的方法，甲醇和对羟基苯甲酸，在苯并噻唑离子液体催化下发生酯化反应合成尼泊金甲酯，其反应式如下：

所合成的尼泊金甲酯：m.p.129-131℃。IR(KBr,ν/cm^-1):3292(νO-H),3037(νPh-H),2958(νC-H),1679(νC＝O),1593,1514,1438(νaromatic),1278(νC-O-C),850(γ1,4-Ph-H).

¹H NMR:(400MHz,DMSO)δ:10.31(s,OH),7.80(d,J＝8.7Hz,1H),6.83(d,J＝8.7Hz,1H),3.77(s,1H).

下面结合本发明的具体实例对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1[HBth]HSO₄催化尼泊金酯的制备：

第一步，向反应容器中加入适量的甲醇，[HBth]HSO₄和对羟基苯甲酸，升至回流温度反应约4h，TLC监测至反应结束；

第二步，蒸除混合液中剩余的甲醇，用乙酸乙酯洗涤，抽滤(滤饼即苯并噻唑离子液体)，将滤液旋蒸，水洗，抽滤、干燥得无色结晶即尼泊金甲酯；产率96.9％。

实施例2[HBth]H₂PO₄催化尼泊金酯的制备：

第一步，向反应容器中加入适量的甲醇，[HBth]H₂PO₄和对羟基苯甲酸，升至回流温度反应约4h，TLC监测至反应结束；

第二步，同实施例1第二步；产率91.7％。

实施例3[HBth]ClO₄催化尼泊金酯的制备：

第一步，向反应容器中加入适量的甲醇，[HBth]ClO₄和对羟基苯甲酸，升至回流温度反应约4h，TLC监测至反应结束；

第二步，同实施例1第二步；产率95.3％。

实施例4[HBth]NO₃催化尼泊金酯的制备：

第一步，向反应容器中加入适量的甲醇，[HBth]NO₃和对羟基苯甲酸，升至回流温度反应约4h，TLC监测至反应结束；

第二步，同实施例1第二步；产率93.4％。

实施例5

使用BILs([HBth]HSO₄,[HBth]H₂PO₄,[HBth]ClO₄,[HBth]NO₃)，浓硫酸，硫酸壳聚糖，抗坏血酸，氨基磺酸和[Hmim]⁺BF₄ ^-催化对羟基苯甲酸甲酯的合成，比较不同催化剂的催化活性，在最佳条件下通过几种催化剂催化合成对羟基苯甲酸甲酯结果如表1所示：

表1

从表1可以看出，离子液体的活性高于浓硫酸。此外，与其他催化剂相比，离子液体具有催化时间短，无腐蚀，无污染的优点。BILs的催化收率均高于[Hmim]⁺BF₄ ^-，[HBth]HSO₄的催化收率最高，为96.9％。因此，BILs是高效催化剂。

实施例6

与传统催化剂相比，离子液体催化剂具有无污染和可回收的优点，在绿色化学领域受到了足够的重视。在酯化实验中，通过在反应结束时的简单分离获得BILs，干燥后可以直接用于下一反应。在n(对羟基苯甲酸):n(甲醇):n([HBth]HSO₄)＝1:4:0.15的最佳反应条件下研究离子液体的可重复使用性，回流4小时(图3)。

从图3可以看出，对羟基苯甲酸和甲醇的酯化率随着[HBth]HSO₄循环次数的增加而略有下降。但反应的酯化速率仍然很高。干燥后对[HBth]HSO₄进行了重复8次的表征，红外光谱中的主要特征峰与原始[HBth]HSO₄基本一致。没有新的特征峰出现表明[HBth]HSO₄具有高活性，良好的可重复性和稳定的结构。

实施例7

为了拓宽苯并噻唑离子液体的应用范围，以[HBth]HSO₄为例，通过相同方法合成其他尼泊金酯。结果如表2所示：

表2

表2结果显示，[HBth]HSO₄具有高催化活性和广泛的应用，合成系列尼泊金酯的酯化率高于87％。反应后，通过简单分离得到[HBth]HSO₄并再循环。因此，苯并噻唑类离子液体对于尼泊金酯的合成具有广泛性。

上述实例为本发明较佳的实验方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种制备尼泊金酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

以苯并噻唑离子液体为催化剂催化对羟基苯甲酸与醇反应，得到尼泊金酯。

2.根据权利要求1所述的一种制备尼泊金酯的方法，其特征在于，所述苯并噻唑离子液体的结构式为：

式中，x^-＝HSO₄ ^-,H₂PO₄ ^-,ClO₄ ^-,NO₃ ^-。

3.根据权利要求1所述的一种制备尼泊金酯的方法，其特征在于，所述尼泊金酯的结构式为：

4.根据权利要求1所述的一种制备尼泊金酯的方法，其特征在于，对羟基苯甲酸与醇的反应中，采用过量的醇进行反应。

5.根据权利要求1所述的一种制备尼泊金酯的方法，其特征在于，具体步骤包括：

1)向反应容器中加入适量的醇、苯并噻唑离子液体、及对羟基苯甲酸，缓慢升温至回流温度，TLC监测至反应结束；

2)蒸除混合液中剩余的醇，用乙酸乙酯洗涤，抽滤，将滤液旋蒸，水洗，抽滤、干燥得无色结晶尼泊金酯。

6.根据权利要求4所述的一种制备尼泊金酯的方法，其特征在于，所述配方中，醇、离子液体、及对羟基苯甲酸的摩尔比为1:4:0.15。

7.根据权利要求4所述的一种制备尼泊金酯的方法，其特征在于，所述步骤1)中的反应时间为4h。

8.根据权利要求4所述的一种制备尼泊金酯的方法，其特征在于，所述步骤1)中的TLC所用展开剂为：乙酸乙酯/石油醚。