CN110563612A - 一锅法合成辛酰氧肟酸的配方及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一锅法合成辛酰氧肟酸的配方及其方法，配方，包括：辛酸，脱水剂，盐酸羟胺，质子性溶剂；辛酸和脱水剂的投料摩尔比为1:1‑1:2；辛酸和盐酸羟胺的投料摩尔比为1:1‑1:2；脱水剂包括：PPAA，PPA；本发明的方法的反应步骤少，反应条件温和，后处理简便，大大减少了生产周期和生产成本；生产时产生的三废少，更加环保，且减少了三废的处理成本。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，特别是一锅法合成辛酰氧肟酸的配方及其方法。
背景技术
辛酰氧肟酸作为化妆品中优良防腐剂，具有无毒，无刺激性，良好抗菌的功效得到了广泛的应用。
现有的生产工艺主要采用分两步法来合成辛酰氧肟酸，第一步活化辛酸主要是将辛酸做成酯例如辛酸甲酯和辛酸乙酯，或者将辛酸做成酰氯，然后和羟胺盐酸盐或者羟胺硝酸盐或者羟胺硫酸盐反应得到辛酰氧肟酸。
现有的生产工艺的都涉及到加两部工艺首先合成酯工艺需要高温长时间的反应，并且后处理还需高温蒸馏或者精馏不仅耗费的时间长而且需要消耗大量的能源，第二步合成涉及碱液体系反应，然后调酸过滤除盐，最后冷却析晶得到粗品，最后通过重结晶得到纯品，后处理操作繁琐需要反复除盐过滤重结晶，整个过程时间长，三废也多。
因此，我们研究人员还需不断的优化工艺，开发新方法，有效减少时间，减少三废，降低生产成本。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一锅法合成辛酰氧肟酸的配方及其方法，方法的反应步骤少，反应条件温和，后处理简便，大大减少了生产周期和生产成本；生产时产生的三废少，更加环保，且减少了三废的处理成本。
常规羧酸的活化方法主要有酯化，酰化，酸酐化或者衍生成其他活性基团，但是这些反应要不就是需要单独分离纯化产品，要不就是所需合成的试剂昂贵，后处理步骤繁琐浪费时间，我们发现环磷酸酸酐反应活性高，它可以通过去质子来激活亲核性，并且廉价，无害环境的，而且活化中间体无需分离可直接进行下一步反应，非常适合工业化生产条件。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一锅法合成辛酰氧肟酸的配方，包括：辛酸，脱水剂，盐酸羟胺，质子性溶剂；辛酸和脱水剂的投料摩尔比为1:1-1:2；辛酸和盐酸羟胺的投料摩尔比为1:1-1:2；脱水剂包括：PPAA，PPA。
作为一种实施例，质子性溶剂包括：甲醇，乙醇，乙腈，二氧六环，四氢呋喃，DMF，DMAC。
前述的一锅法合成辛酰氧肟酸的配方，辛酸和脱水剂的投料摩尔比为1:1.2。
前述的一锅法合成辛酰氧肟酸的配方，辛酸和盐酸羟胺的投料摩尔比为1:1.2。
前述的一锅法合成辛酰氧肟酸的配方，脱水剂为PPAA。
一锅法合成辛酰氧肟酸的方法，包括如下内容：
将辛酸和脱水剂加入反应器中混合搅拌，反应时间控制在10-120min，溶剂选用质子性溶剂；所述脱水剂包括：PPAA，PPA；所述辛酸和脱水剂的投料摩尔比为1:1-1:2；所述辛酸和盐酸羟胺的投料摩尔比为1:1-1:2；
再加入盐酸羟胺室温反应，常压下溶液控制在20-40℃，反应20-40h；
反应结束后，将反应液缓缓倒入0-5℃的冰水中析晶，然后过滤得到粗品；
将粗品在溶剂中重结晶，在温度为30-80℃的条件下过滤干燥5-16h，得到辛酰氧肟酸。
前述的一锅法合成辛酰氧肟酸的方法，再加入盐酸羟胺室温反应，常压下溶液控制在25℃，反应25h。
前述的一锅法合成辛酰氧肟酸的方法，将粗品在溶剂中重结晶，在温度为50℃的条件下过滤干燥12h，得到辛酰氧肟酸。
本发明的有益之处在于：
本发明的反应步骤少，反应条件温和，后处理简便，大大减少了生产周期和生产成本；
生产时产生的三废少，更加环保，且减少了三废的处理成本；
产出的辛酰氧肟酸含量高，在99％以上。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
一锅法合成辛酰氧肟酸的配方，包括：辛酸，脱水剂，盐酸羟胺，质子性溶剂。辛酸和脱水剂的投料摩尔比为1:1-1:2；作为一种优选，辛酸和脱水剂的投料摩尔比为1:1.2。辛酸和盐酸羟胺的投料摩尔比为1:1-1:2；作为一种优选，辛酸和盐酸羟胺的投料摩尔比为1:1.2。脱水剂包括：PPAA，PPA。脱水剂可以是单独使用PPAA或PPA，也可以是PPAA和PPA的各种比例混合，优选的脱水剂为PPAA。PPAA中文名称1-丙基磷酸环酐和环磷酸酐，英文名Propylphosphonic anhydride，化学结构式：
PPA：多聚磷酸。
常规羧酸的活化方法主要有酯化，酰化，酸酐化或者衍生成其他活性基团，但是这些反应要不就是需要单独分离纯化产品，要不就是所需合成的试剂昂贵，后处理步骤繁琐浪费时间，我们发现环磷酸酸酐反应活性高，它可以通过去质子来激活亲核性，并且廉价，无害环境的，而且活化中间体无需分离可直接进行下一步反应，非常适合工业化生产条件。
作为一种实施例，质子性溶剂包括：甲醇，乙醇，乙腈，二氧六环，四氢呋喃，DMF，DMAC。
一锅法合成辛酰氧肟酸的方法，包括如下内容：
将辛酸和脱水剂加入反应器中混合搅拌，反应时间控制在10-120min，溶剂选用质子性溶剂；配方如上文。
再加入盐酸羟胺室温反应，常压下溶液控制在20-40℃，反应20-40h；作为一种优选，常压下溶液控制在25℃，反应25h。
反应结束后，将反应液缓缓倒入0-5℃的冰水中析晶，然后过滤得到粗品；
将粗品在溶剂中重结晶，在温度为30-80℃的条件下过滤干燥5-16h，得到辛酰氧肟酸。作为一种优选，在温度为50℃的条件下过滤干燥12h。
以下用具体的实验验证用本发明方法得到的辛酰氧肟酸含量；
实施例1：
在5L的四口反应瓶中，加入PPAA 1.53kg，乙腈2L，室温25℃下搅拌速率70rpm，然后在0-5℃缓缓加入576g辛酸，搅拌混合30分钟，缓缓加入盐酸羟胺334g，室温25℃反应24h，反应结束后降温0-5℃2h内滴加2L去离子水析晶，保温搅拌2h后过滤得到类白色固体，另加1L去离子水泡洗过滤得到含量96％的粗品。将600g粗品溶于热的甲醇600ml降温0-5℃析晶，过滤，50℃鼓风干燥，得到570g含量99.3％的辛酰氧肟酸。
实施例2：
在5L的四口反应瓶中，加入PPA 1.62kg，二氧六环2L，室温25℃下搅拌速率70rpm，然后在0-5℃缓缓加入576g辛酸，搅拌混合30分钟，缓缓加入盐酸羟胺334g，室温25℃反应24h，反应结束后降温0-5℃2h内滴加2L去离子水析晶，保温搅拌2h后过滤得到类白色固体，另加1L去离子水泡洗过滤得到含量96％的粗品。将595g粗品溶于热的甲醇600ml降温0-5℃析晶，过滤，50℃鼓风干燥，得到565g含量99.2％的辛酰氧肟酸。
实施例3：
在100L的四口反应瓶中，加入PPAA 30.6kg，DMAC 40L，室温25℃下搅拌速率70rpm，然后在0-5℃缓缓加入11.52kg辛酸，搅拌混合30分钟，缓缓加入盐酸羟胺6.68kg，室温25℃反应24h，反应结束后降温0-5℃2h内滴加40L去离子水析晶，保温搅拌2h后过滤得到类白色固体，另加40L去离子水泡洗过滤得到含量96％的粗品。将12kg粗品溶于热的甲醇12L降温0-5℃析晶，过滤，50℃鼓风干燥，得到11.4kg含量99.3％的辛酰氧肟酸。
实施例4：
在100L的四口反应瓶中，加入PPA 32.4kg，DMF 40L，室温25℃下搅拌速率70rpm，然后在0-5℃缓缓加入11.52kg辛酸，搅拌混合30分钟，缓缓加入盐酸羟胺6.68kg，室温25℃反应24h，反应结束后降温0-5℃2h内滴加40L去离子水析晶，保温搅拌2h后过滤得到类白色固体，另加1L去离子水泡洗过滤得到含量96％的粗品。将11.6kg粗品溶于热的甲醇12L降温0-5℃析晶，过滤，50℃鼓风干燥，得到11.5kg含量99.4％的辛酰氧肟酸。
由该实验可知，使用本发明的方法得到的辛酰氧肟酸含量普遍在99％之上。
本发明的反应步骤少，反应条件温和，后处理简便，大大减少了生产周期和生产成本；生产时产生的三废少，更加环保，且减少了三废的处理成本；产出的辛酰氧肟酸含量高，在99％以上。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一锅法合成辛酰氧肟酸的配方，其特征在于，包括：辛酸，脱水剂，盐酸羟胺，质子性溶剂；所述辛酸和脱水剂的投料摩尔比为1:1-1:2；所述辛酸和盐酸羟胺的投料摩尔比为1:1-1:2；所述脱水剂包括：PPAA，PPA。
2.根据权利要求1所述的一锅法合成辛酰氧肟酸的配方，其特征在于，所述质子性溶剂包括：甲醇，乙醇，乙腈，二氧六环，四氢呋喃，DMF，DMAC。
3.根据权利要求1所述的一锅法合成辛酰氧肟酸的配方，其特征在于，所述辛酸和脱水剂的投料摩尔比为1:1.2。
4.根据权利要求1所述的一锅法合成辛酰氧肟酸的配方，其特征在于，所述辛酸和盐酸羟胺的投料摩尔比为1:1.2。
5.根据权利要求1所述的一锅法合成辛酰氧肟酸的配方，其特征在于，所述脱水剂为PPAA。
6.一锅法合成辛酰氧肟酸的方法，其特征在于，包括如下内容：
将辛酸和脱水剂加入反应器中混合搅拌，反应时间控制在10-120min，溶剂选用质子性溶剂；所述脱水剂包括：PPAA，PPA；所述辛酸和脱水剂的投料摩尔比为1:1-1:2；所述辛酸和盐酸羟胺的投料摩尔比为1:1-1:2；
再加入盐酸羟胺室温反应，常压下溶液控制在20-40℃，反应20-40h；
反应结束后，将反应液缓缓倒入0-5℃的冰水中析晶，然后过滤得到粗品；
将粗品在溶剂中重结晶，在温度为30-80℃的条件下过滤干燥5-16h，得到辛酰氧肟酸。
7.根据权利要求6所述的一锅法合成辛酰氧肟酸的方法，其特征在于，再加入盐酸羟胺室温反应，常压下溶液控制在25℃，反应25h。
8.根据权利要求6所述的一锅法合成辛酰氧肟酸的方法，其特征在于，将粗品在溶剂中重结晶，在温度为50℃的条件下过滤干燥12h，得到辛酰氧肟酸。
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