CN113683495B - 一种制备4,4′-二羟基二苯甲酮的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备4,4'‑二羟基二苯甲酮的方法,所述制备4,4'‑二羟基二苯甲酮的方法包括如下步骤:在惰性气氛下,将对羟基苯甲酸、苯酚和三氟甲磺酸混合后搅拌升温至65~80℃,保温反应后降至常温,加水进行水解反应,加水完毕后的产物经离心、水洗,烘干后得到粗品;粗品经纯化后即制得所述4,4'‑二羟基二苯甲酮。本发明所述三氟甲磺酸既作溶剂又作为催化剂,经酯化反应后Fries重排反应,得到目标产物,成本降低,环境污染较小,解决了现有制备方法溶剂、催化剂回收困难,且废水量特别大的技术问题。

Description

一种制备4,4′-二羟基二苯甲酮的方法
技术领域
本发明属于有机合成领域,尤其涉及一种制备4,4′-二羟基二苯甲酮的方法。
背景技术
现有技术中,4,4′-二羟基二苯甲酮的制备方法和对应的缺点如下:1.在催化剂条件下,将对羟基苯甲酸苯酯在有机溶剂中搅拌升温至70-170℃,反应3-20小时,分离生成物,重结晶得到4,4′-二羟基二苯甲酮,该方法反应时间长不利于大规模生产;2.以四氯化碳与苯酚为原料,在固体超强酸催化下,于80-200℃反应3-20小时后冷却到室温,加冰水水解,反应液分离纯化得到4,4′-二羟基二苯甲酮,该方法反应时间长反应温度高,不利于工业化生产;3.以对羟基苯甲酸与苯酚为原料,多聚磷酸为溶剂同时催化,得到目标产物,该方法产生的废磷酸难于回收,造成环境污染,成本高,反应收率也较低;
发明内容
针对现有技术不足,本发明的目的在于提出一种制备4,4′-二羟基二苯甲酮的方法,解决了现有技术中以对羟基苯甲酸、苯酚为原料的传统工艺在傅克反应完成后直接水解,导致溶剂、催化剂回收困难,且废水量特别大的技术问题。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种制备4,4′-二羟基二苯甲酮的方法,包括如下步骤:在惰性气氛下,将对羟基苯甲酸、苯酚和三氟甲磺酸混合后搅拌升温至65~80℃,保温反应后降至常温,加水进行水解反应,加水完毕后的产物经离心、水洗,烘干后得到粗品;粗品经纯化后即制得所述4,4′-二羟基二苯甲酮。
优选的,所述三氟甲磺酸的加入量为对羟基苯甲酸和苯酚总质量的3~4倍;所述三氟甲磺酸用量少则溶解性较差,反应速率较慢;三氟甲磺酸用量太多产能减小。
优选的,所述对羟基苯甲酸和苯酚的摩尔比为1:1。
优选的,所述保温反应的时间为3~5h,更优选为3.5~4h。
优选的,所述加水的量为三氟甲磺酸质量的2~3倍。
优选的,所述加水需在45~60min加入完毕。
优选的,所述水洗为水洗至中性。
优选的,所述惰性气氛为氮气气氛。
优选的,所述纯化的步骤为:
将粗品用酒精溶解后加活性炭,过滤掉杂质后,降温析晶,经离心后得到的晶体再次经烘干即可。
本发明的反应机理:
以对羟基苯甲酸和苯酚为原料,三氟甲磺酸既作溶剂又作为催化剂,经酯化反应后Fries重排反应,得到目标产物4,4’-二羟基二苯甲酮。
与现有技术相比,本发明的有益效果包括:
本发明采用三氟甲磺酸既作为溶剂又作为催化剂,水解后三氟甲磺酸蒸馏回收再用,前期蒸馏回收废水也可重复利用,所得目标产物质量无影响,成本降低,环境污染较小,解决了现有技术中以对羟基苯甲酸、苯酚为原料的传统工艺在傅克反应完成后直接水解,导致溶剂、催化剂回收困难,且废水量特别大的技术问题。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例所述的提纯步骤为:将粗品用酒精溶解后加活性炭,过滤掉杂质后,降温析晶,离心后得到晶体经烘干即可。
反应温度对产品收率的影响
实施例1
一种制备4,4′-二羟基二苯甲酮的方法,步骤如下:
在氮气气氛下,将对羟基苯甲酸、苯酚和三氟甲磺酸混合后搅拌升温至65℃,所述对羟基苯甲酸(对羟基苯甲酸的摩尔量为1mol)和苯酚的摩尔比为1:1,所述三氟甲磺酸的质量为对羟基苯甲酸和苯酚总质量的4倍;保温反应3.5h后降至常温,加水(水的质量为三氟甲磺酸用量的2倍,在45min加入完毕)进行水解反应,加水完毕后搅拌降至常温,离心甩料,滤饼用水水洗至PH为7,母液和水洗水收集进行减压蒸馏可回收利用,滤饼甩干进行烘干得粗品,粗品经纯化后即制得所述4,4′-二羟基二苯甲酮。实施1的产物记作样品1。
实施例2
一种制备4,4′-二羟基二苯甲酮的方法,步骤如下:
将实施例1中的“65℃”替换为“70℃”,其他的步骤同实施例1。实施2的产物记作样品2。
实施例3
一种制备4,4′-二羟基二苯甲酮的方法,步骤如下:
将实施例1中的“65℃”替换为“75℃”,其他的步骤同实施例1。实施3的产物记作样品3。
实施例4
一种制备4,4′-二羟基二苯甲酮的方法,步骤如下:
将实施例1中的“65℃”替换为“80℃”,其他的步骤同实施例1。实施4的产物记作样品4
对比例1
将实施例1中的“65℃”的反应温度依次替换为T,并按照实施例1的步骤进行操作。T选自如下之一:50℃、55℃、60℃和85℃,对应的产物依次记作:样品5~样品8。
实施例1~4和对比例1的产物收率见表1。
表1收率表(一)
从表1可以看出:当反应温度为65~80℃时,收率较高,纯度较高。当温度保持在50℃~60℃时,收率不高;而温度高于80℃时,产品颜色较深,产率也稍低。
反应时间对产品收率的影响
实施例5
一种制备4,4′-二羟基二苯甲酮的方法,步骤如下:
在氮气气氛下,将对羟基苯甲酸、苯酚和三氟甲磺酸混合后搅拌升温至75℃,所述对羟基苯甲酸(对羟基苯甲酸的摩尔量为1mol)和苯酚的摩尔比为1:1,所述三氟甲磺酸的质量为对羟基苯甲酸和苯酚总质量的3.5倍;保温反应3h后降至常温,加水(水的质量为三氟甲磺酸用量的2倍,在45min加入完毕)进行水解反应,加水完毕后搅拌降至常温,离心甩料,滤饼用水水洗至PH为7,母液和水洗水收集进行减压蒸馏可回收利用,滤饼甩干进行烘干得粗品,粗品经纯化后即制得所述4,4′-二羟基二苯甲酮。实施5的产物记作样品A。
实施6
一种制备4,4′-二羟基二苯甲酮的方法,步骤如下:
将实施例5中的“保温反应3h后降至常温”替换为“保温反应3.5h后降至常温”,其他的步骤同实施例5。实施6的产物记作样品B。
实施7
一种制备4,4′-二羟基二苯甲酮的方法,步骤如下:
将实施例5中的“保温反应3h后降至常温”替换为“保温反应4h后降至常温”,其他的步骤同实施例5。实施7的产物记作样品C。
实施8
一种制备4,4′-二羟基二苯甲酮的方法,步骤如下:
将实施例5中的“保温反应3h后降至常温”替换为“保温反应4.5h后降至常温”,其他的步骤同实施例5。实施8的产物记作样品D。
实施9
一种制备4,4′-二羟基二苯甲酮的方法,步骤如下:
将实施例5中的“保温反应3h后降至常温”替换为“保温反应5h后降至常温”,其他的步骤同实施例5。实施9的产物记作样品E。
对比例2
将实施例5中的“保温反应3h后降至常温”替换为“保温反应t后降至常温”,并按照实施例2的步骤进行操作。t选自如下之一:1h、2h和2.5h,对应的产物依次记作:样品F~样品H。
实施例5~9和对比例2的产物收率见表2。
表2收率表(二)
从表2可以看出:保温反应时间在3~5h时,产品的收率较高,反应时间在3.5~4h时尤佳;反应时间低于3h则收率收到较大影响。当保温时间为3.5h时,得到的产物的收率高达92.9%,其纯度高达99.7%(HPLC)
以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种制备4,4'-二羟基二苯甲酮的方法,其特征在于,包括如下步骤:在惰性气氛下,将对羟基苯甲酸、苯酚和三氟甲磺酸混合后搅拌升温至65~80℃,保温反应后降至常温,加水进行水解反应,加水完毕后的产物经离心、水洗,烘干后得到粗品;粗品经纯化后即制得所述4,4'-二羟基二苯甲酮;
所述保温反应的时间为3~5h。
2.根据权利要求1所述一种制备4,4'-二羟基二苯甲酮的方法,其特征在于,所述三氟甲磺酸的加入量为对羟基苯甲酸和苯酚总质量的3~4倍。
3.根据权利要求1所述一种制备4,4'-二羟基二苯甲酮的方法,其特征在于,所述对羟基苯甲酸和苯酚的摩尔比为1:1。
4.根据权利要求1所述一种制备4,4'-二羟基二苯甲酮的方法,其特征在于,所述加水的量为三氟甲磺酸质量的2~3倍。
5.根据权利要求1所述一种制备4,4'-二羟基二苯甲酮的方法,其特征在于,所述加水需在45~60min加入完毕。
6.根据权利要求1~3任一项所述一种制备4,4'-二羟基二苯甲酮的方法,其特征在于,所述水洗为水洗至中性。
7.根据权利要求1所述一种制备4,4'-二羟基二苯甲酮的方法,其特征在于,所述惰性气氛为氮气气氛。
8.根据权利要求1~3任一项所述一种制备4,4'-二羟基二苯甲酮的方法,其特征在于,所述纯化的步骤为:将粗品用酒精溶解后加活性炭,过滤掉杂质后,降温析晶,经离心后得到的晶体再次经烘干即可。
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石晓红.4,4’-二羟基二苯甲酮合成工艺的优化.中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑.2020,第2.2节. *

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