CN101492394A - 奥克立林的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种奥克立林的制备方法。它是以氰乙酸异辛酯和二苯甲酮为原料,在催化剂作用下,使用脱水剂在溶剂中回流脱水所得。所述氰乙酸异辛酯和二苯甲酮摩尔比为1-2∶1-5,氰乙酸异辛酯与脱水剂摩尔比为1-5∶1-5。本发明提供的一种实用的奥克立林的制备方法,产品得率95%,纯度99.5%。
Description
技术领域:
本发明涉及一种奥克立林的制备方法,特别是涉及一种关于化妆品级奥克立林的制备方法。
技术背景:
奥克立林,英文缩写OCR,商品名N-539,其用途主要在日用化学品和塑料助剂,作为抗紫外线添加剂。目前国内外用于工业化大量生产得奥克立林的方法主要为酯交换法和缩合法。
酯交换法是以2-氰基-3,3-二苯亚胺基丙烯酸乙酯和异辛醇在碱性条件下,酯交换反应得到奥克立林。1991年10月10日公开专利US5047571介绍该工艺状况。后处理采用膜蒸发得到97%得率,GC纯度99.8%。同样地,2-氰基-3,3-二苯亚胺基丙烯酸乙酯没有市场工业化产品,该工艺成本也比较高。
缩合法是将二苯甲酮或其衍生物和氰乙酸酯在弱碱性催化剂条件下,有机溶剂中脱水制备。1995年5月31日公开专利DE1951894公开的<一步法由氰乙酸酯和二苯亚甲胺合成2-氰基-3,3-二苯基丙酸酯>工艺中介绍奥克立林制备,得率94%,但是在制备过程中由于二苯亚甲胺参与反应生成游离的氨的副反应,需要边反应,边用减压蒸馏或通氮(或鼓入空气)蒸馏,增加反应操作技巧和增加设备投入;同时二苯亚甲胺原料难以采购,需要自行制备,从而增加了产品制备成本。
1965年12月2日公开专利US3215724介绍了二苯甲酮和氰乙酸异辛酯制备奥克立林工艺。工艺主要缺点在于反应时间长,得率不高。产品色泽不佳,无法满足化妆品级助剂的要求。
发明内容:
本发明的目的在于解决现有技术生产的奥克立林不能满足日用化妆品级抗紫外线助剂制造技术要求的技术问题,其次是解决收率低的技术问题,再次是解决环境污染问题而提供一种高纯度,色泽度低的奥克立林的制备方法。
本发明的技术方案为:一种奥克立林的制备方法,其具体步骤如下:
A.将二苯甲酮、氰乙酸异辛酯、脱水剂、催化剂和溶剂置于反应器中,于0-150℃反应,蒸馏除去含水共沸物,得到反应产物;
B.水洗步骤A所得的反应产物,用分水器分出上下两层;其中上层为油层,下层为含酸水层;
C.加热下,真空浓缩B步骤所得到的油层,回收溶剂;后再用减压蒸馏,得到浅黄色粘稠油状液体为奥克立林。
上述的脱水剂结构式为R1COOCOR2,其中R1:C1-C6烷基;R2:C1-C6烷基。优选脱水剂为甲乙酸酐、乙酸酐、丙酸酐、乙丙酸酐、丁酸酐、马来酸酐或富马酸酐。
上述步骤A中所述的氰乙酸异辛酯∶二苯甲酮∶脱水剂摩尔比为1-2∶1-5∶1-5。
所述的催化剂至少为甲酸铵、乙酸铵、丙酸铵、丁酸铵、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾或碳酸氢钠中的任意一种;所述的氰乙酸异辛酯与催化剂摩尔比为1∶0.01-5。
所述的溶剂为正己烷、环己烷、正戊烷、苯、甲苯或二甲苯。
上述步骤B用分水器分出的下层为含酸水层,将下层用氨水中和,将其浓缩至干,得到催化剂;用氨水中和时,调节pH值为7-8;步骤C中的真空浓缩和减压蒸馏都采用常规的方法。
反应的化学方程式为:
R:C1-6烷基。
有益效果:
1.本工艺所采用的二苯甲酮和氰乙酸异辛酯原料易得,而且便于生产操作,从而使得制造成本大幅降低。
2.由于本发明是改进了的Knovenagel反应,反应过程中生成水,立即与酸酐反应生成相应的水,使得整个体系为不可逆过程,产品最终收率高达95%,GC纯度99.5%。
3.该改进Knovenagel反应,具有反应速度快,生产周期短,大大提高了工效和能源利用。
4.反应后处理简单,尤其可以采用减压精馏来得到99.5%(GC),色泽度小于6.,完全能够满足化妆品级抗紫外线剂的使用。
5.本工艺基本没有三废,未反应原料全部可以做到回收套用,不会对环境造成破坏。
具体实施方式:
实施例1
将364g(2.0mol)二苯甲酮,400g(2.0mol)氰乙酸异辛酯600ml正己烷和247g(2.4mol)乙酸酐和10g乙酸铵加入2L四口瓶,装好分水器。缓慢升温至85℃回流,分出乙酸-水-正己烷溶液,正己烷回流至反应体系中。GC在线分析氰乙酸异辛酯含量小于0.5%以下,中止反应。
降至室温,加入冷水,搅拌30min,静止分去下层含乙酸-乙酸铵的水层,氨水中和至pH值7,浓缩至干,得到副产乙酸铵。(权利要求是加热真空浓缩,因此应该给出加热到多少度,真空度为多少?给出具体的数字,下面的例子也做相应的修改)油层浓缩回收正己烷,减压蒸馏浓缩液,采集:180-190℃/0.1mmHg,得到浅黄色粘稠油状液体650g,得率90%,纯度99.5%(GC)。前馏未为含二苯甲酮原料。
实施例2
将509.6g(2.8mol)二苯甲酮,400g(2.0mol)氰乙酸异辛酯600ml正己烷和247g(2.4mol)乙酸酐和10g乙酸铵加入2L四口瓶,装好分水器。缓慢升温至85℃回流,分出乙酸-水-正己烷溶液,正己烷回流至反应体系中。GC在线分析氰乙酸异辛酯含量小于0.5%以下,中止反应。
降至室温,加入冷水,搅拌30min,静止分去下层含乙酸-乙酸铵的水层,氨水中和至pH值7-8,浓缩至干,得到副产乙酸铵。油层浓缩回收正己烷,减压蒸馏浓缩液,采集:180-190℃/0.1mmHg,得到浅黄色粘稠油状液体685.9g,得率95%,纯度99.5%(GC)。前馏未为含二苯甲酮原料。
实施例3
将364g(2.0mol)二苯甲酮,400g(2.0mol)氰乙酸异辛酯600ml正己烷和494g(4.8mol)乙酸酐和10g乙酸铵加入2L四口瓶,装好分水器。缓慢升温至85℃回流,分出乙酸-水-正己烷溶液,正己烷回流至反应体系中。GC在线分析氰乙酸异辛酯含量小于0.5%以下,中止反应。
降至室温,加入冷水,搅拌30min,静止分去下层含乙酸-乙酸铵的水层,氨水中和至pH值7,浓缩至干,得到副产乙酸铵。油层浓缩回收环己烷,减压蒸馏浓缩液,采集:180-190℃/0.1mmHg,得到浅黄色粘稠油状液体655g,得率90.7%,纯度99.5%(GC)。前馏未为含二苯甲酮原料。
实施例4
将364g(2.0mol)二苯甲酮,400g(2.0mol)氰乙酸异辛酯600ml正己烷和247g(2.4mol)乙酸酐和100g乙酸铵加入2L四口瓶,装好分水器。缓慢升温至85℃回流,分出乙酸-水-环己烷溶液,正己烷回流至反应体系中。GC在线分析氰乙酸异辛酯含量小于0.5%以下,中止反应。
降至室温,加入冷水,搅拌30min,静止分去下层含乙酸-乙酸铵的水层,氨水中和至pH值7,浓缩至干,得到副产乙酸铵。油层浓缩回收正己烷,减压蒸馏浓缩液,采集:180-190℃/0.1mmHg,得到浅黄色粘稠油状液体660g,得率91.4%,纯度99.5%(GC)。前馏未为含二苯甲酮原料。
实施例5
采用回收之80g二苯甲酮,80g氰乙酸异辛酯,120ml正己烷(回收),2.5g乙酸酐,160g乙酸铵(回收乙酸-乙酸钠溶液氨水处理,浓缩至干得到),加入四口瓶,装好分水器。具体工艺同具体实验1。得到浅黄色粘稠油状液体128g,得率:88.9%。
实施例6
使用甲乙酸酐替换乙酸酐,其余条件与具体实验1相同,得到浅黄色粘稠油状液体630g,得率87.3%,纯度99.5%(GC).
实施例7
使用甲苯替换正己烷,其余条件与具体实验1相同’得到浅黄色粘稠油状液体500g,得率76.3%,纯度99.5%(GC).
实施例8
使用碳酸钠替换乙酸铵,其余条件与具体实验1相同,,得到浅黄色粘稠油状液体625g,得率86.6%,纯度99.5%(GC).
实施例9
使用碳酸钠,碳酸钾和乙酸铵各摩尔比各三分之一,其余条件与具体实验1相同,得到浅黄色粘稠油状液体630g,得率87.3%,纯度99.5%(GC).
实施例8
投料乙酸铵20g,其余条件同具体实验1,得到浅黄色粘稠油状液体650g,得率90.8%,纯度99.5%(GC)。
实施例9
投料乙酸酐和乙酸替换乙酸酐,其余条件同具体实验1,得到浅黄色粘稠油状液体645g,得率90.1%,纯度99.5%(GC)。
Claims (7)
1、一种奥克立林的制备方法,其具体步骤如下:
A.将二苯甲酮、氰乙酸异辛酯、脱水剂、催化剂和溶剂置于反应器中,于0-150℃反应,蒸馏除去含水共沸物,得到反应产物;
B.水洗步骤A所得的反应产物,用分水器分出上下两层;其中上层为油层,下层为含酸水层;
C.加热下,真空浓缩B步骤所得到的油层,回收溶剂;后再用减压蒸馏,得到浅黄色粘稠油状液体为奥克立林。
2、根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于步骤B分水器分出下层用氨水中和,将其浓缩至干,得到催化剂。
3、根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述的脱水剂结构式为R1COOCOR2,其中R1:C1-C6烷基;R2:C1-C6烷基。
4、根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于所述的脱水剂为甲乙酸酐、乙酸酐、丙酸酐、乙丙酸酐、丁酸酐、马来酸酐或富马酸酐。
5、根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于步骤A中所述的氰乙酸异辛酯∶二苯甲酮∶脱水剂摩尔比为1-2∶1-5∶1-5。
6、根据权利要求1所述制备方法,其特征在于所述的催化剂至少为甲酸铵、乙酸铵、丙酸铵、丁酸铵、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾或碳酸氢钠中的任意一种;所述的氰乙酸异辛酯与催化剂摩尔比为1∶0.01-5。
7、根据权利要求1所述制备方法,其特征在于所述的溶剂为正己烷、环己烷、正戊烷、苯、甲苯或二甲苯。
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