CN113754553B - 一种连续法合成水杨酰胺的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连续法合成水杨酰胺的方法，（1）：酰氯化试剂光气与水杨酸的溶液在连续反应器中进行酰氯化反应，得到水杨酰氯；（2）：水杨酰氯与甲醇在连续反应器中进行酯化反应，得到水杨酸甲酯；（3）：水杨酸甲酯与氨的甲醇溶液在连续反应器中进行氨化反应，得到水杨酰胺。本发明的有益效果：（1）该工艺提高了水杨酸甲酯的反应收率（98%以上），无废水、废酸排放；（2）该工艺提高了水杨酰胺的反应收率（98%以上），无含氨氮废水排放；（3）该工艺实现了水杨酰胺的连续化反应，节约了产品的提纯能耗和成本。（4）产品纯度高、操作简便。

Description

一种连续法合成水杨酰胺的方法
技术领域
本发明涉及一种合成水杨酰胺的方法。
背景技术
水杨酰胺(Salicylamide)化学名为邻羟基苯甲酰胺，是一种用途广泛的化工、医药、农药、香料、液晶的重要中间体。它本身也是一种药品，用于治疗发热头疼、关节痛、神经痛等。近年来，水杨酰胺作为重要的精细化工中间体，需求量不断在增加。
水杨酰胺目前工业化的生产工艺普遍采用水杨酸作为起始原料，在硫酸催化下与甲醇酯化反应生成水杨酸甲酯(例如：CN110563581A)，随后水杨酸甲酯在氨水中氨解得到水杨酰胺(CN106518704A)，该生产工艺存在明显的不足，主要是：
(1)硫酸用量大(占总质量的10％)，后处理过程必将产生大量的废水、废酸，由于酯化反应可逆原料不能完全转化，水杨酸甲酯收率不高(收率不超过85％)，水杨酸甲酯最后需要精馏纯化，能耗高，生产成本高。
(2)氨解反应是在氨水条件下进行，反应后处理产生大量的含氨废水，由于反应体系在水中进行，水杨酸甲酯容易发生副反应水解生成水杨酸，导致收率不高(收率低于90％)。
(3)无论是酯化还是氨解都是采用传统的釜式间歇工艺，效率低，产品质量存在一定的波动。
(4)虽然有文献报道使用固体酸、超强酸、强酸树脂替代硫酸进行酯化反应，但由于成本高难以大规模工业化。
随着国家对化工生产的安全、环保越来越严格的监管，对化工过程控制、连续化生产提了更高的要求；加强对化工过程的控制，减少三废的排放，控制危险化学品的在线量是生产企业迫在眉睫需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种收率高、纯度高、操作简便的连续法合成水杨酰胺的方法。
本发明的技术解决方案是：
一种连续法合成水杨酰胺的方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤(1)：酰氯化试剂光气与水杨酸的溶液在连续反应器中进行酰氯化反应，得到水杨酰氯；
步骤(2)：水杨酰氯与甲醇在连续反应器中进行酯化反应，得到水杨酸甲酯；
步骤(3)：水杨酸甲酯与氨的甲醇溶液在连续反应器中进行氨化反应，得到水杨酰胺。
Figure BDA0003308266080000021
所述的连续法合成水杨酰胺的方法，包括以下步骤：
步骤(1)：酰氯化试剂光气与水杨酸的溶液在连续反应器中进行酰氯化反应，再经过连续脱溶设备脱除过量的光气与溶剂，得到水杨酰氯；
步骤(2)：水杨酰氯与甲醇在连续反应器中进行酯化反应，再经过连续脱溶设备脱除反应生成的氯化氢与过量的甲醇，得到水杨酸甲酯；
步骤(3)：水杨酸甲酯与氨的甲醇溶液在连续反应器中进行氨化反应，再经过连续脱溶设备脱氨、脱甲醇得到高含量的水杨酰胺；脱除的氨气、甲醇经过回收后返回氨化、酯化工段。
所述的连续反应器可独立地为微通道反应器、管式反应器、塔式反应器、回路反应器或其中的组合。
所述的连续脱溶设备可独立地为本薄膜蒸发器、短程蒸馏设备、分子蒸馏设备、超重力精馏设备或其中的组合。
所述的水杨酸溶液中，其溶剂为苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、氯苯、二氯苯或其中的组合。
所述的连续法合成水杨酰胺的方法，包括以下步骤：
步骤(1)：酰氯化试剂光气与水杨酸的溶液在连续反应器中进行酰氯化反应，所述的酰氯化温度为40℃-70℃，优选为50℃-60℃；
步骤(2)：水杨酰氯与甲醇在连续反应器中进行酯化反应，所述的酯化温度为10℃-50℃，优选为20℃-30℃；
步骤(3)：水杨酸甲酯与氨的甲醇溶液在连续反应器中进行氨化反应，所述的氨化温度为40℃-100℃，优选为45℃-55℃。
所述的连续法合成水杨酰胺的方法，包括以下步骤：
步骤(1)：酰氯化试剂光气与水杨酸的溶液在连续反应器中进行酰氯化反应，所述的光气与水杨酸的摩尔比为(1-5)：1，优选为(1.1-2)：1；
步骤(2)：水杨酰氯与甲醇在连续反应器中进行酯化反应，所述的水杨酰氯与甲醇的摩尔比优选为1：(0.9-10)，优选为1：(0.95-1.5)；
步骤(3)：水杨酸甲酯与氨的甲醇溶液在连续反应器中进行氨化反应，所述的水杨酸甲酯与氨的摩尔比为1：(1-20)，优选为1：(2-7)。
本发明的有益效果在于：(1)该工艺提高了水杨酸甲酯的反应收率(98％以上)，无废水、废酸排放；(2)该工艺提高了水杨酰胺的反应收率(98％以上)，无含氨氮废水排放；(3)该工艺实现了水杨酰胺的连续化反应，节约了产品的提纯能耗和成本。(4)产品纯度高、操作简便。
附图说明
图1为实施例1-29的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本实施例中产物的纯度利用高效液相色谱(HPLC)检测，产物的收率为HPLC测量溶液中水杨酰胺的外标含量后计算所得。
对比例1
在反应釜中加入水杨酸氯苯溶液，升温至55℃通入2倍当量的光气进行光气化反应，反应结束后通入氮气除去过量的光气与反应产生的HCl，赶光结束后负压脱除氯苯得到水杨酰氯，得到的水杨酰氯加入反应釜中，加入1倍当量的甲醇，于25℃进行酯化反应，反应结束后通入氮气除去反应产生的HCl,赶HCl结束后得到水杨酸甲酯，得到的水杨酸甲酯加入反应釜中，加入甲醇，通入3倍当量的氨气，于50℃进行氨化反应，反应结束后泄压、脱溶得到水杨酰胺。反应参数和结果如下表：
Figure BDA0003308266080000051
实施例1-29
将水杨酸溶液(1倍当量)与光气以一定的比例连续进入酰氯化反应器反应生成水杨酰氯，得到的水杨酰氯溶液进入连续脱溶设备脱除过量的光气与溶剂后再与甲醇以一定的比例分别进入酯化反应器连续反应生成水杨酸甲酯，得到的水杨酸甲酯溶液进入连续脱溶设备脱除氯化氢气体与过量的甲醇，得到的水杨酸甲酯溶液与氨的甲醇溶液进入连续氨化反应器合成水杨酰胺，水杨酰胺溶液最后经过连续脱氨，脱甲醇后得到水杨酰胺，脱除的氨气、甲醇经过回收后返回氨化、酯化工段。
各反应参数和结果如下：
Figure BDA0003308266080000061
Figure BDA0003308266080000071
由此可见本发明的优异技术效果。

Claims (7)

1.一种连续法合成水杨酰胺的方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤（1）：酰氯化试剂光气与水杨酸的溶液在连续反应器中进行酰氯化反应，得到水杨酰氯；
步骤（2）：水杨酰氯与甲醇在连续反应器中进行酯化反应，得到水杨酸甲酯；
步骤（3）：水杨酸甲酯与氨的甲醇溶液在连续反应器中进行氨化反应，得到水杨酰胺。
2.根据权利要求1所述的连续法合成水杨酰胺的方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤（1）：酰氯化试剂光气与水杨酸的溶液在连续反应器中进行酰氯化反应，再经过连续脱溶设备脱除过量的光气与溶剂，得到水杨酰氯；
步骤（2）：水杨酰氯与甲醇在连续反应器中进行酯化反应，再经过连续脱溶设备脱除反应生成的氯化氢与过量的甲醇，得到水杨酸甲酯；
步骤（3）：水杨酸甲酯与氨的甲醇溶液在连续反应器中进行氨化反应，再经过连续脱溶设备脱氨、脱甲醇得到高含量的水杨酰胺；脱除的氨气、甲醇经过回收后返回氨化、酯化工段。
3.根据权利要求1所述的连续法合成水杨酰胺的方法，其特征是：所述的连续反应器独立地为微通道反应器、管式反应器、塔式反应器或回路反应器。
4.根据权利要求2所述的连续法合成水杨酰胺的方法，其特征是：所述的连续脱溶设备独立地为本薄膜蒸发器、短程蒸馏设备、分子蒸馏设备或超重力精馏设备。
5.根据权利要求1所述的连续法合成水杨酰胺的方法，其特征是：所述的水杨酸溶液中，其溶剂为苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、氯苯、二氯苯或其中的组合。
6.根据权利要求1所述的连续法合成水杨酰胺的方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤（1）：酰氯化试剂光气与水杨酸的溶液在连续反应器中进行酰氯化反应，所述的酰氯化温度为40℃-70℃；
步骤（2）：水杨酰氯与甲醇在连续反应器中进行酯化反应，所述的酯化温度为10℃-50℃；
步骤（3）：水杨酸甲酯与氨的甲醇溶液在连续反应器中进行氨化反应，所述的氨化温度为40℃-100℃。
7.根据权利要求6所述的连续法合成水杨酰胺的方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤（1）：酰氯化试剂光气与水杨酸的溶液在连续反应器中进行酰氯化反应，所述的光气与水杨酸的摩尔比为（1-5）：1；
步骤（2）：水杨酰氯与甲醇在连续反应器中进行酯化反应，所述的水杨酰氯与甲醇的摩尔比为1：（0.9-10）；
步骤（3）：水杨酸甲酯与氨的甲醇溶液在连续反应器中进行氨化反应，所述的水杨酸甲酯与氨的摩尔比为1：（1-20）。
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