CN106083593B - 4-羟基苯甲酸长链酯的制备方法和纯化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及4‑羟基苯甲酸长链酯的制备方法,其包括使4‑羟基苯甲酸短链酯与脂族醇在金属催化剂存在下反应的步骤。本发明还涉及4‑羟基苯甲酸长链酯的纯化方法,其包括将酸水溶液加到包含所述4‑羟基苯甲酸长链酯的粗组合物中,将所述粗组合物分离成有机相和水相并提取所述有机相的步骤。

Description

4-羟基苯甲酸长链酯的制备方法和纯化方法
技术领域
本专利申请要求日本专利申请号2015-093389 (2015年4月30日提交)、日本专利申请号2015-107751 (2015年5月27日提交)、日本专利申请号2015-107753 (2015年5月27日提交)、日本专利申请号2015-093393 (2015年4月30日提交)、日本专利申请号2015-230427 (2015年11月26日提交)和日本专利申请号2016-034199 (2016年2月25日提交)的权益,这些专利的整体通过引用结合到本文中来。
本发明涉及4-羟基苯甲酸长链酯的制备方法和所述4-羟基苯甲酸长链酯的纯化方法。
背景技术
4-羟基苯甲酸长链酯具有含羟基和疏水基团的结构。基于其结构特征,已经建议将其用于增塑剂、相容剂(compatibilizing agent)、表面活性剂等。
关于化合物的酯化,酯的制备方法是已知的,其中使羧酸和醇作为原料在例如硫酸的质子酸催化剂存在下反应;将催化剂和未反应的羧酸从所得反应液体中除去;和如果需要的话,则进行纯化例如结晶或蒸馏(专利文献1)。
并且,关于4-羟基苯甲酸的酯化,已知4-羟基苯甲酸短链酯通过使4-羟基苯甲酸与具有1-6个碳原子的短链醇反应相对容易地得到。
然而,在4-羟基苯甲酸与具有16个或更多个碳原子的长链醇反应以得到4-羟基苯甲酸长链酯的反应中,当所述酸和所述醇在质子酸催化剂存在下类似地反应时,副产物(例如通过长链醇的二聚产生的醚和通过长链醇与质子酸催化剂的反应产生的硫酸酯)的产生是不可避免的。
所述副产物具有类似于为目标物质的4-羟基苯甲酸长链酯的物理特性,且因此难以使用结晶或蒸馏除去。因此,无法得到具有高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯。
当规模增加时,通常,反应性变劣且目标物质的产率降低。因此,已经探索即使在规模增加时也可以基本相等的产率得到4-羟基苯甲酸长链酯的制备方法。
另一方面,纯化通常通过在熔融一般包含目标物质的粗晶体之后或在使用非水性溶剂稀释之后使用水或碱性水提取来实施。然而,关于含有例如未反应的羧酸和催化剂的杂质的4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物,即使在尝试通过加入水或碱性水提取时,所述提取仍然困难,因为其液体分离特性极低。即使实施该提取,产率和纯度也低且无法得到高纯度的目标物质。
专利文献1:日本专利公告号2014-108928。
发明内容
本发明的一个目的在于提供4-羟基苯甲酸长链酯的制备方法,其中抑制任何副产物的产生。
本发明的另一目的在于提供其中可得到高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯的制备方法。
本发明的又一目的在于提供纯化方法,其中例如催化剂和反应原料的残留物质可从含有4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物(在下文中,也称作“粗组合物”)中容易地除去且其中可得到高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯。
本发明人积极地研究4-羟基苯甲酸长链酯的制备方法。结果,本发明人发现,通过使用金属催化剂作为催化剂实施在4-羟基苯甲酸短链酯和长链醇之间的所谓的酯交换反应可抑制任何副产物的产生且可得到高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯。本发明人由此完成了本发明。
本发明人还发现,关于酯交换反应,无论反应容器的规模和反应***的体积如何,在使预定量的惰性气体流入所述反应***中的同时,通过实施所述酯交换反应可以高产率得到4-羟基苯甲酸长链酯。本发明人由此完成了本发明。
此外,本发明人积极地研究了4-羟基苯甲酸长链酯的纯化方法。结果,本发明人发现未反应的羧酸、催化剂等可通过将酸水溶液加到含有4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物中,将所述粗组合物分离成有机相和水相并提取所述有机相而除去。本发明人由此完成了本发明。
本发明在其一个主旨中提供了由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯的制备方法,其包括使由式(1)表示的4-羟基苯甲酸短链酯与由式(2)表示的脂族醇在金属催化剂存在下反应的步骤,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
其中m表示1-11的整数且n表示15-23的整数。
本发明在其另一方面提供了如下制备方法,其包括使4-羟基苯甲酸短链酯与脂族醇在每克在上述反应中的4-羟基苯甲酸短链酯和脂族醇的总量0.10-0.50ml/min的惰性气体的气流下反应的步骤。
本发明在其一个优选方面提供了如下制备方法,其还包括将酸水溶液加到含有由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物中,将所述粗组合物分离成有机相和水相并提取所述有机相的步骤,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
其中n表示15-23的整数。
本发明在其另一主旨中提供了4-羟基苯甲酸长链酯的纯化方法,其包括将酸水溶液加到含有由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物中,将所述粗组合物分离成有机相和水相并提取所述有机相的步骤,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
其中n表示15-23的整数。
本发明在其一个优选主旨中提供了由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯的制备方法,其包括通过使由式(1)表示的4-羟基苯甲酸短链酯与由式(2)表示的脂族醇在金属催化剂存在下反应得到含有由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物的步骤,和将酸水溶液加到所述粗组合物中,将所述粗组合物分离成有机相和水相并提取所述有机相的步骤,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
其中m表示1-11的整数且n表示15-23的整数。
发明效果
可得到高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯,做法是,通过抑制任何副产物的产生,这些副产物在普通酯化反应中次产生(by-generate),例如通过长链醇的二聚产生的醚和通过长链醇与催化剂反应产生的硫酸酯;通过在所述方法中包括使4-羟基苯甲酸短链酯和脂族醇在金属催化剂存在下反应的步骤。较高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯可通过使用简单方法通过优选将酸水溶液加到包含4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物中,将所述粗组合物分离成有机相和水相并提取所述有机相而无需实施任何复杂的纯化来得到。
根据本发明的制备方法,即使所述工业规模增加,通过使4-羟基苯甲酸短链酯与脂族醇在每克在上述反应中的4-羟基苯甲酸短链酯和脂族醇的总量0.10-0.50ml/min的惰性气体的气流下反应,反应性也不变劣且可以高产率得到4-羟基苯甲酸长链酯。
根据本发明的纯化方法,因为未反应的羧酸、催化剂等可通过将酸水溶液加到含有4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物中、将所述粗组合物分离成有机相和水相并提取所述有机相来有效地去除,所以可得到较高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯。
具体实施方案
在由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯的制备方法中,待作为原料的由式(1)表示的4-羟基苯甲酸短链酯为由4-羟基苯甲酸和具有1-11个碳原子且可具有直链或支链的醇制成的酯。
由式(1)表示的4-羟基苯甲酸短链酯的具体实例包括4-羟基-苯甲酸甲酯、4-羟基-苯甲酸乙酯、4-羟基-苯甲酸丙酯、4-羟基-苯甲酸异丙酯、4-羟基-苯甲酸丁酯、4-羟基-苯甲酸异丁酯、4-羟基-苯甲酸戊酯、4-羟基-苯甲酸己酯、4-羟基-苯甲酸庚酯、4-羟基-苯甲酸辛酯、4-羟基-苯甲酸壬酯、4-羟基-苯甲酸癸酯、4-羟基-苯甲酸十一烷基酯、4-羟基-苯甲酸乙基己酯等。
Figure DEST_PATH_IMAGE005
其中m表示1-11的整数。
在上述物质之中,基于这些酯在易得性和反应性方面优良的考虑,优选可使用4-羟基-苯甲酸甲酯、4-羟基-苯甲酸乙酯、4-羟基-苯甲酸丙酯、4-羟基-苯甲酸异丙酯、4-羟基-苯甲酸丁酯和/或4-羟基-苯甲酸异丁酯。基于该酯在反应性方面特别优良的考虑,更优选可使用4-羟基-苯甲酸甲酯。
可将任何市售的4-羟基苯甲酸短链酯用作4-羟基苯甲酸短链酯,且可使用通过普通酯化反应以使4-羟基苯甲酸与具有1-11个碳原子的脂族醇在质子酸催化剂存在下反应得到的任何4-羟基苯甲酸短链酯。
所述脂族醇为具有16-24个碳原子且由下式表示的脂族醇:
Figure DEST_PATH_IMAGE006
其中n表示15-23的整数。所述脂族醇的具体实例包括选自十六醇、十七醇、十八醇、十九醇、二十醇、二十一醇、二十二醇、二十三醇和二十四醇中的一种或多种。
可将任何市售的脂族醇用作脂族醇,或者可使用采用本领域中已知的方法制备的脂族醇。
所述脂族醇可以相对于1摩尔4-羟基苯甲酸短链酯而言0.1-3摩尔、优选0.5-1.5摩尔、更优选0.8-1.2摩尔、特别优选0.9-0.98摩尔的量反应。
当相对于1摩尔4-羟基苯甲酸短链酯而言所述脂族醇的量小于0.1摩尔时,次产生反应会容易地发生且所述4-羟基苯甲酸短链酯变得过量,造成原料浪费。当所述脂族醇的量相对于1摩尔4-羟基苯甲酸短链酯而言大于3摩尔时,剩余过量的脂族醇且所述酯的纯度趋于变劣。
在4-羟基苯甲酸短链酯与具有16-24个碳原子的脂族醇的反应中,副产物(例如通过长链醇的二聚产生的醚和通过长链醇与催化剂的反应产生的硫酸酯)的产生可被抑制且通过使金属催化剂存在于其中可得到高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯。
所述金属催化剂的实例包括选自钛基催化剂、锡基催化剂、锑基催化剂和锆基催化剂中的一种或多种。所述钛基催化剂可基于该催化剂在易得性和反应性方面优良的考虑而有利地使用。
所述钛基催化剂的具体实例包括四甲醇钛、四乙醇钛、四正丙醇钛、四异丙醇钛、四正丁醇钛、四异丁醇钛、四2-乙基己醇钛和四辛醇钛。优选地,可基于该催化剂在反应性和易得性方面优良的考虑而使用四异丙醇钛。
所述锡基催化剂的具体实例包括单丁基-氧化锡、二丁基-氧化锡、月桂酸二丁基锡、月桂酸二辛基锡和二丁基二异丙氧基-锡。基于这些催化剂在反应性和易得性方面优良的考虑优选单丁基-氧化锡和二丁基-氧化锡。
所述锑基催化剂的具体实例包括乙酸锑、三氧化锑、五氧化二锑、三甲氧基-锑、三乙氧基-锑、三正丙氧基-锑、三苯基-锑。基于该催化剂在反应性和易得性方面优良的考虑优选可使用乙酸锑。
所述锆基催化剂的具体实例包括四甲醇锆、四乙醇锆、四正丙醇锆、四异丙醇锆、四正丁醇锆、四异丁醇锆、四2-乙基己醇锆、四辛醇锆和乙酸锆氧化物。基于该催化剂在反应性和易得性方面优良的考虑优选可使用四正丁醇锆。
这些催化剂可各自单独使用,或者其两种或更多种可组合使用。
相对于100重量份的4-羟基苯甲酸短链酯而言,所述金属催化剂的量有利地可为0.1-10重量份、优选0.5-7重量份且更优选1-5重量份。
当金属催化剂的量相对于100重量份的4-羟基苯甲酸短链酯而言小于0.1重量份时,所述反应会不充分地发生。当所述金属催化剂的量相对于100重量份的4-羟基苯甲酸短链酯而言大于10重量份时,副产物(例如所述脂族醇的二聚酯)会产生且经济效率变劣。
4-羟基苯甲酸短链酯与具有16-24个碳原子的脂族醇的反应可在优选120-200℃的温度下且更优选在150-180℃的温度下实施。当反应温度低于120℃时,反应会不充分地发生且当反应温度高于200℃时,副产物会产生且发生能量损失。
反应时间并不受特别限制,因为该时间根据例如反应温度的条件而改变。反应时间可在1-20小时、优选3-15小时且更优选5-10小时内适当地选择。
4-羟基苯甲酸短链酯与具有16-24个碳原子的脂族醇的反应可在每克4-羟基苯甲酸短链酯和脂族醇的总量0.10-0.50ml/min的惰性气体的气流下实施。
所述惰性气体仅可为不妨碍4-羟基苯甲酸短链酯与脂族醇的反应的气体。其具体实例包括选自氮气、二氧化碳、氩气、氦气、氖气、氙气和氪气中的一种或多种。其中,基于氮气在易得性和经济效率方面优良的考虑,优选可使用氮气。
在反应***中惰性气体的流量有利地可优选为0.15-0.45ml/min且更优选为0.20-0.40ml/min。当所述惰性气体的流量小于0.10ml/min时,所述反应性会变劣。当所述流量大于0.50ml/min时,副产物的产生会增大。所述反应可通过对应于4-羟基苯甲酸短链酯和脂族醇的总量来调节惰性气体的流量而更高效地实施。
可将所述惰性气体吹入容纳作为原料的4-羟基苯甲酸短链酯和脂族醇的反应容器中的反应液体上方的空间中,或者可将惰性气体直接吹到反应液体中。
所述反应可在恰当流速的惰性气体存在下使用小规模的反应容器或甚至使用工业上增加规模的反应设备通过相对于作为反应原料的4-羟基苯甲酸短链酯和脂族醇的总量(g)设置吹到反应***中的惰性气体的流速来实施。
即使当改变反应容器的体积或反应***的规模时,反应性也不会变劣且4-羟基苯甲酸长链酯可以高产率得到。
在使由式(1)表示的4-羟基苯甲酸短链酯与由式(2)表示的脂族醇在金属催化剂存在下反应的步骤中,包含由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯的所得粗组合物的纯度可使用纯化步骤或纯化方法增加。所述纯化步骤或所述纯化方法包括将酸水溶液加到所述粗组合物中,分离有机相和水相并提取所述有机相的步骤。
包含由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物是指除了作为目标物质的由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯之外还含有杂质(例如反应原料、催化剂和反应副产物)的组合物。所述杂质的含量也会根据反应方法而不同。所述杂质在所述粗组合物中的含量通常为1-20重量%,优选为3-10重量%。
含有由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物可为在使由式(1)表示的4-羟基苯甲酸短链酯与由式(2)表示的脂族醇在金属催化剂存在下反应的步骤中得到的粗组合物,或者可为含有由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯且市售的粗组合物。
作为目标物质的由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯的实例包括选自4-羟基-苯甲酸十六烷酯、4-羟基-苯甲酸十七烷酯、4-羟基-苯甲酸十八烷酯、4-羟基-苯甲酸十九烷酯、4-羟基-苯甲酸二十烷酯、4-羟基-苯甲酸二十一烷酯、4-羟基-苯甲酸二十二烷酯、4-羟基-苯甲酸二十三烷酯和4-羟基-苯甲酸二十四烷酯中的一种或多种。其中,优选使用4-羟基-苯甲酸十六烷酯。
在所述粗组合物中包含的杂质的实例包括例如4-羟基苯甲酸和催化剂的原料的残留物等。所述杂质还包括反应副产物,例如长链醇的二聚酯、通过长链醇与质子酸催化剂的反应产生的硫酸酯等。
在将酸水溶液加到粗组合物中以建立有机相和水相的分离(在下文中,称为“提取步骤”)之后,例如在将酸水溶液加到粗组合物中之后提取有机相的步骤中,将混合物在搅拌下加热以使粗组合物中的有机物质熔融且催化剂通过持续搅拌而失活。所述反应***此后保持原封未动以建立有机相和水相的分离,并收集有机相。
优选地,在提取步骤中在所述酸水溶液中使用的溶剂为水和低级醇的混合物。所述低级醇的实例包括选自甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇中的一种或多种。其中,优选地,基于甲醇在产率和经济效率方面优良的考虑,可使用甲醇。
水和低级醇的重量比(水:低级醇)可基于所使用的醇的类型而变。因此,水和低级醇的重量比不受特别限制。水和低级醇的重量比有利地为5:5-2:8,优选为4:6-2:8。
当水与低级醇的重量比大于5:5时,所述粗组合物和所述酸水溶液会被乳化且所述催化剂会不能充分地除去。当水与低级醇的重量比小于2:8时,总反应***变成均质溶液且催化剂因此也会不能充分地除去。
在所述酸水溶液中使用的酸为使催化剂失活的酸且所述酸的实例包括选自例如盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、乙酸、羧酸和磺酸中的一种或多种。其中,优选地,基于改善所得4-羟基苯甲酸长链酯的色调的考虑,使用磷酸。
关于在所述酸性水溶液中使用的酸的量,相对于溶剂而言,所述酸的量有利地为0.1-10重量%,优选为0.5-8重量%且更优选为1-5重量%。
当所述酸的量相对于溶剂的量而言小于0.1重量%时,所述催化剂会不能充分地除去。当所述酸的量相对于溶剂的量而言大于10重量%时,所述酸会作为杂质而保留。
相对于所述粗组合物的重量而言,所述酸水溶液的量有利地可为1倍重量或更大,优选为2倍重量或更大,且更优选为4倍重量或更大。当所述酸水溶液的量相对于所述粗组合物的重量而言小于1倍重量时,所述有机相和所述水相的液体分离性能会变劣且所述催化剂会不能充分地除去。
在所述提取步骤中,将所述反应***加热到50℃或更高的温度,且优选60℃或更高的温度,以使在所述反应***中的有机物质熔融。在该温度下持续搅拌以使催化剂失活。紧接着,使反应***原封不动,直至有机相和水相彼此分离。然后,收集分离的有机相。
优选地,在所述提取步骤中收集的有机相在结晶步骤中结晶。在所述结晶步骤中,将有机溶剂加到所述有机相中。将所述混合物加热以便熔融。此后将所述混合物冷却,由此能够使目标物质结晶。使用过滤等对沉淀的晶体实施固-液分离。将所述晶体洗涤并干燥。然后,由此可得到高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯。
在结晶步骤中使用的有机溶剂的实例包括醇,例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇和乙二醇;酮,例如丙酮、甲乙酮和甲基异丁基酮;酯,例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯;酰胺基化合物,例如N,N'-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和吡啶;烃系化合物,例如戊烷、己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯和环己烷;有机卤素化合物,例如氯仿和二氯甲烷;和醚,例如二异丙醚、四氢呋喃和1,4-二噁烷。其中,优选地,基于这些溶剂在易得性和例如干燥效率的工业生产率方面优良的考虑,使用甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、己烷、庚烷、甲苯和二甲苯,且基于甲醇在产率方面优良,特别优选使用甲醇。
在结晶步骤中使用的有机溶剂的量根据所使用的溶剂的类型而变,且因此不受特别限制。相对于所述粗组合物的重量而言,所述量有利地为1倍重量-20倍重量,优选为1.5倍重量-10倍重量,且更优选为2.5倍重量-5倍重量。
当有机溶剂的量相对于所述粗组合物的重量而言小于1-倍重量时,在结晶期间会发生搅拌不良。当所述量相对于所述粗组合物的重量而言大于20倍重量时,产率会降低且出现经济不利之处。
在结晶步骤中,在加入有机溶剂之后,将反应***加热以使有机物质完全溶解在有机相中。此后持续搅拌,缓慢冷却反应***,从而结晶。
当在结晶期间出现过饱和现象时,结晶可通过适当地加入晶种而促进。
使用例如过滤的常用方法对在结晶步骤中沉淀的晶体实施固-液分离以收集作为目标物质的4-羟基苯甲酸长链酯。优选地,在所述固-液分离期间,将有机溶剂适当地倾注到晶体上而将晶体洗涤。在固-液分离中使用与在结晶步骤中使用的有机溶剂相同的有机溶剂。
将通过固-液分离收集的晶体干燥,其在减压下且在50℃或更低的温度下为晶体,或者将晶体加热到50℃或更高以使晶体熔融。然后除去溶剂。由此可获取高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯。
如下的纯化方法A-C可在纯化方法或纯化步骤中实施。所述纯化方法或所述纯化步骤根据在含有由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物中包含的杂质的量、在纯化之后需要的4-羟基苯甲酸长链酯的质量等适当选择。所述纯化方法各自可单独使用或者可组合使用。
[纯化方法A]
在纯化方法A中,在熔融步骤中,首先熔融4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物。在熔融步骤中,将4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物加热到其熔点或更高的温度。4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物的熔融物(在下文中,也称作“熔融的粗组合物”)的温度不受特别限制,只要维持熔融状态即可,而优选温度为90-110℃。
将晶体沉淀步骤施用到该熔融的粗组合物。含有4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物以其熔融状态自4-羟基苯甲酸和脂族醇的反应得到。因此,在反应完成之后,可将温度维持在维持其熔融状态的温度范围内的粗组合物按原样用作晶体沉淀步骤中的熔融粗组合物。
在晶体沉淀步骤中,将熔融的粗组合物加到温度维持在低于45℃、优选5-42℃的温度下的有机溶液中,同时搅拌,以使晶体沉淀。
优选在晶体沉淀步骤中使用的有机溶液为水和水性有机溶剂的混合物。所述水性有机溶剂的具体实例包括选自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、乙二醇、甘油、丙酮、甲乙酮、N,N'-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、吡啶、四氢呋喃、1,4-二噁烷、乙酸、乙腈和二甲亚砜中的一种或多种。其中,优选地,基于这些物质在易得性和例如干燥效率的工业生产率方面优良的考虑,使用甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇,且基于甲醇在产率方面特别优良的考虑,更优选使用甲醇。
相对于4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物而言,有机溶液的量可有利地为1倍重量或更多,优选为3倍重量或更多。当有机溶液的量相对于4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物而言小于1倍重量时,在将是下一步骤的悬浮洗涤步骤中可能发生搅拌不良且纯化效率会变劣。
在晶体沉淀步骤中,将有机溶液提前装入容器中并搅拌。将在熔融步骤中熔融的4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物加到有机溶液中。加入熔融的粗组合物的方法不受特别限制,尽管优选可使用分步加入或通过滴注加入以避免温度的任何快速增加。所述粗组合物可有利地原样静置为晶体,该晶体各自具有小粒径的晶体阻挡催化剂和未反应的羧酸任何程度地引入各晶体的内部。优选滴注可以5-30g/min的速率实施。
将有机溶液和熔融粗组合物的混合溶液的pH调节到4-9,优选5-8,更优选6-7。当所述混合溶液的pH低于4时,会发生搅拌不良,且催化剂和未反应的羧酸会进入晶体中,因为沉淀的晶体会聚结。当其pH高于9时,搅拌的加载由于晶体的微型化而会增加。结果,会发生搅拌不良。另外,纯化效率会变劣。
将有机溶液提前冷却到室温或更低。当将在高温下的熔融粗组合物加到有机溶液中且此后实施悬浮洗涤步骤时,将混合溶液的温度维持在低于45℃、优选5-42℃的温度下。当混合溶液的温度为45℃或更高时,难以取出晶体,因为晶体已溶解。
在将熔融粗组合物加到混合溶液中的情况下,当混合溶液的温度增加到约45℃的温度时,通过暂时中止熔融粗组合物的加入或通过冷却混合溶液将温度维持在低于45℃的温度。
将悬浮洗涤步骤施用到在晶体沉淀步骤中得到的晶体上。在所述悬浮洗涤步骤中,维持搅拌,将晶体在其中沉淀的处于悬浮状态的混合溶液的温度维持在低于45℃的温度下。悬浮洗涤能够除去杂质(例如催化剂、未反应的羧酸等)和纯化4-羟基苯甲酸长链酯以具有高纯度。悬浮洗涤有利地实施1小时或更久,优选5小时或更久。
在悬浮洗涤步骤完成之后,可通过例如过滤的混合溶液的固-液分离而取出晶体。在固-液分离中,优选洗涤可通过加入水或有机溶剂实施。优选地,基于这些物质在易得性、产率和例如干燥效率的工业生产率方面优良的考虑,在洗涤中使用的有机溶剂的实例包括选自甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇中的一种或多种。洗涤晶体的水和有机溶剂可有利地以相对于4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物的量而言0.5倍重量至2倍重量的量使用。
如果需要,则可将使用固-液分离操作分离的晶体进一步洗涤,且可将其在低于50℃的温度下原样减压干燥为晶体,或者可将其加热到50℃或更高的温度以使晶体熔融。接着,可将溶剂蒸馏出来。结果,可最后获取高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯。
[纯化方法B]
首先,在溶解步骤中,可将4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物溶解于非极性溶剂和醇的混合溶液中。
在纯化方法B中使用的非极性溶剂的实例包括选自苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯、邻二乙基苯、间二乙基苯、对二乙基苯、丙苯、异丙苯、邻异丙基甲苯、间异丙基甲苯、对异丙基甲苯、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、环戊烷、环己烷、环庚烷和环辛烷中的一种或多种。
其中,优选地,基于这些物质在安全性和经济效率方面优良的考虑,可使用甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、己烷、庚烷、辛烷和环己烷。更优选地,基于这些物质在易得性和在重结晶之后的可去除性方面特别优良的考虑,可使用甲苯、庚烷和己烷。
在纯化方法B中使用的醇的实例包括选自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、2-甲基-1-丙醇、乙二醇、丙二醇和1,4-丁二醇中的一种或多种。
其中,优选地,基于这些物质在安全性和经济效率方面优良的考虑,可使用甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇和1-丁醇。更优选地,基于这些物质在易得性和在重结晶之后的可去除性方面特别优良的考虑,可使用甲醇和2-丙醇。
非极性溶剂和醇的比率可根据所使用的溶剂的类型而不同。因此,非极性溶剂和醇的比率不受特别限制。醇相对于混合溶液的比率可为10-90重量%,优选为20-80重量%且更优选为30-70重量%。
在纯化方法B中,4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物与混合溶液的比率可对于混合溶液有利地设定为相对于粗组合物而言1.2倍重量-3倍重量,优选为1.5倍重量-2倍重量。当混合溶液的比率相对于粗组合物而言小于1.2倍重量时,杂质(例如原料、催化剂和副产物)会捕获在晶体中且高纯晶体的获取会困难。当混合溶液的比率相对于粗组合物而言大于3倍重量时,4-羟基苯甲酸长链酯的产率会显著降低。
在溶解步骤中,非极性溶剂和醇的混合溶剂的温度可根据所使用的非极性溶剂和醇的类型及其混合比而不同,且不受特别限制。所述温度优选为30℃-65℃,更优选为40℃-60℃,而更优选为45℃-55℃。
将晶体沉淀步骤施用到具有溶解于其中的粗组合物的溶液。
在晶体沉淀步骤中,沉淀在优选5-30℃、更优选5-25℃、更优选10-20℃的温度下实施,其中保持溶液处于搅拌中。
当晶体沉淀的温度低于5℃时,杂质(例如原料、催化剂和副产物)可捕集在晶体中且高纯晶体的获取变得困难。当晶体沉淀的温度高于30℃时,4-羟基苯甲酸长链酯的产率会降低。
可使用例如过滤的常用方法对在晶体沉淀步骤中沉淀的晶体实施固-液分离以收集作为目标物质的4-羟基苯甲酸长链酯。优选地,在所述固-液分离之后,可将有机溶剂适当地倾注到晶体上而将晶体洗涤。优选地,可将选自甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇中的一种或多种用作在所述固-液分离中使用的有机溶剂。优选地,所述有机溶剂以相对于4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物而言0.5倍重量-2倍重量使用。
可将使用固-液分离收集的晶体在低于50℃的温度下减压干燥为晶体,或者可将晶体加热到50℃或更高以使晶体熔融。接着,可将溶剂蒸馏出来。结果,可获取高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯。
[纯化方法C]
在纯化方法C中,首先,在溶解步骤中,4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物可在有机溶液中溶解。
优选地,在溶解步骤中使用的有机溶液可为水和水性有机溶剂的混合物。所述水性有机溶剂的具体实例包括选自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、乙二醇、甘油、丙酮、甲乙酮、N,N'-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、吡啶、四氢呋喃、1,4-二噁烷、乙酸、乙腈和二甲亚砜中的一种或多种。其中,优选地,基于这些物质在易得性和例如干燥效率的工业生产率方面优良的考虑,可使用甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇。更优选地,基于甲醇在产率方面优良的考虑,可使用甲醇。
水和水性有机溶剂的重量比(水/水性有机溶剂)可根据所使用的水性有机溶剂的类型而变且可有利地为30:70-1:99,优选为20:80-2:98,更优选为15:85-3:97。当水和水性有机溶剂的比率高于30:70时,4-羟基苯甲酸长链酯会难以溶解。当所述比率低于1:99时,产率会降低。
有机溶液的量不受特别限制,只要用此量可以溶解4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物即可。所述量可设定为相对于4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物而言4倍重量-7倍重量。当有机溶液的量相对于4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物而言小于4倍重量时,4-羟基苯甲酸长链酯会难以溶解。当所述量相对于4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物而言大于7倍重量时,在下一浓缩步骤中会需要长时间。
将4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物溶解于有机溶液中的温度可根据所使用的有机溶液的类型而不同且不受特别限制。优选所述温度可为50-65℃。当所述溶解温度低于50℃时,4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物会难以在所述有机溶液中溶解。当所述温度高于65℃时,4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物也会难以溶解,因为在将粗组合物溶解于其中之前有机溶液蒸发以降低有机溶液的量。
将浓缩步骤施用到含有溶解于有机溶液中的粗组合物的溶液。所述浓缩步骤可通过加热含有粗组合物的溶液和/或将所述溶液置于减压下以蒸发有机溶液来实施。所述加热和所述减压可各自单独地实施或者可同时实施。优选浓缩通过加热实施。
加热温度可根据所使用的有机溶液的类型、量或浓度而不同,且因此不受特别限制。所述温度可优选为50℃-100℃,更优选为66℃-95℃,而更优选为70℃-90℃。
当所述浓缩通过减压实施时,在减压期间的压力可根据所使用的有机溶液的类型、量或浓度而不同,且不受特别限制。所述浓缩可通常在30-50托的压力下实施。
所述加热和/或所述减压的时间不受特别限制。优选地,基于改善将为目标物质的4-羟基苯甲酸长链酯的产率的考虑,可实施所述加热和/或所述减压,直至4-羟基苯甲酸长链酯的晶体开始沉淀。
结晶步骤可施用到在浓缩步骤下晶体开始在其中沉淀的浓缩的溶液。
所述结晶步骤可通过冷却浓缩的溶液来实施。冷却条件可根据所使用的有机溶液的类型、量或浓度而不同,且不受特别限制。所述冷却可在5-30℃、优选5-25℃、更优选10-20℃下实施2-4小时。当所述冷却温度低于5℃时,杂质也会结晶且所获取的4-羟基苯甲酸长链酯的纯度会变劣。当所述冷却温度高于30℃时,4-羟基苯甲酸长链酯的产率会降低。
通过冷却沉淀的晶体可通过固-液分离使用过滤等取出。优选地,在所述固-液分离中,可将有机溶剂适当地倾注到晶体上而将晶体洗涤。优选地,可将选自甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇中的一种或多种用作在所述固-液分离中使用的有机溶剂。优选地,所述有机溶剂可以相对于4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物而言0.5倍重量-2倍重量使用。
可将使用固-液分离收集的晶体在减压下且在低于50℃的温度下原样干燥为晶体,或者可将晶体加热到50℃或更高的温度以使晶体熔融。然后将溶剂蒸馏出来。结果,可得到高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯。
将参考实施例详细地描述本发明,而本发明不限于此。
[实施例]
[转化率和残留率]
将各组分的产生量相对于脂族醇的装料量的摩尔比用作转化率。将各原料的残留量相对于装料量的摩尔比用作残留率。
各组分的产生量和各原料的残留量通过使用高效液相色谱(HPLC)和气相色谱(GC)在如下条件下定量分析而获取。
[高效液相色谱(HPLC)]
设备:Waters Alliance 2487/2996
柱型号:L形柱
液体量:1.0ml/min
溶剂比:H2O (pH 2.3)/CH3OH=58/42 (30分钟)→5分钟→10/90 (55分钟),梯度分析
波长:229nm/254nm
柱温:40℃
[气相色谱(GC)]
设备:由Shimadzu Corporation生产,GC-2014/GC-14A
柱型号:G-100
注入量:1.0μL
烘箱温度:310℃
载气:氦气
检测器:FID
实施例1
将179g十六醇(CeOH)加到包括搅拌器、温度传感器和迪安-斯达克设备(Dean-and-Stark apparatus)的1L四颈烧瓶中,且使其温度在氮气流下增加到70℃以使内含物熔融。向其中加入125g 4-羟基-苯甲酸甲酯(MOB)和3.76g作为催化剂的四异丙醇钛(TIPT)且使内含物的温度经1小时增加到160℃以使内含物在该相同温度下反应6小时。
使用HPLC和GC对反应液体实施定量分析。结果,得自进料的CeOH的转化率为96.2摩尔%(91.5重量%)[对于4-羟基-苯甲酸十六烷酯(CEPB)]和8.2摩尔%(3.5重量%)[对于MOB]且剩余CeOH为2.6摩尔%(1.6重量%)。确定没有产生作为醚的双十六烷醚(Ce2O)和作为硫酸酯的对甲苯磺酸十六烷酯(PTS-Ce)。
比较实施例1
将258g CeOH加到包括搅拌器、温度传感器和迪安-斯达克设备的1L四颈烧瓶中,且使其温度在氮气流下增加到70℃以使内含物熔融。向其中加入150g 4-羟基苯甲酸(POB)、5.0g对甲苯磺酸单水合物和2.4g次磷酸且将内含物的温度经1小时增加到130℃以使内含物在该相同温度下反应8小时。使用HPLC和GC对反应液体实施定量分析,结果,得自进料的CeOH的转化率为92.9摩尔%(86.1重量%)[对于CEPB]、8.7摩尔%(2.8重量%)[对于POB]且剩余CeOH为3.4摩尔%(1.4重量%)。对于作为醚的Ce2O的转化率为2.5摩尔%(1.8重量%),且对于作为硫酸酯的PTS-Ce的转化率为0.81摩尔%(1.0重量%)。确定副产物的产生。
实施例2
反应类似于实施例1实施,不同之处在于,加入263g二十四醇(TcOH)作为原料来代替CeOH。得自进料的TcOH的转化率为94.8摩尔%(89.1重量%)[对于4-羟基-苯甲酸二十四烷酯(TCPB)]和9.5摩尔%(3.9重量%)[对于MOB]且剩余TcOH为3.8摩尔%(2.5重量%)。确定没有产生作为醚的双二十四烷醚(Tc2O)和作为硫酸酯的对甲苯磺酸二十四烷酯(PTS-Tc)。
比较实施例2
反应类似于比较实施例1实施,不同之处在于,加入347g TcOH作为原料来代替CeOH。得自进料的TcOH的转化率为92.3摩尔%(88.6重量%)[对于TCPB]、9.0摩尔%(3.2重量%)[对于POB]且剩余TcOH为3.7摩尔%(2.5重量%)。对于作为醚的Tc2O的转化率为2.7摩尔%(1.8重量%)且对于作为硫酸酯的PTS-Tc的转化率为0.90摩尔%(1.0重量%),且确定副产物的产生。
实施例3
反应类似于实施例1实施,不同之处在于,加入4-羟基-苯甲酸丁酯(NBE)作为原料来代替MOB。得自进料的CeOH的CEPB转化率为70.3摩尔%,NBE转化率为43.8摩尔%且剩余CeOH为29.7摩尔%。确定没有产生作为醚的Ce2O和作为硫酸酯的PTS-Ce。
实施例4-6
反应类似于实施例1实施,不同之处在于将CeOH的量设定为在表1中列出的各个当量(equivalent weight),将反应温度设定为180℃,且将反应时间设定为4小时。结果示于表1中。
[表1]
Figure DEST_PATH_IMAGE007
实施例7-10
反应类似于实施例1实施,不同之处在于条件设定为在表2中列出的关于CeOH当量、催化剂、催化剂的量、反应温度和反应时间的那些。结果与实施例1的结果一起示于表2中。
[表2]
Figure DEST_PATH_IMAGE008
实施例11-13
反应类似于实施例1实施,不同之处在于将催化剂的量设定为在表3中列出的量中的每一种。其结果示于表3中。
[表3]
Figure DEST_PATH_IMAGE009
实施例14-16
反应类似于实施例1实施,不同之处在于将反应温度设定为在表4中列出的温度中的每一种。其结果示于表4中。
[表4]
Figure DEST_PATH_IMAGE010
实施例17-19
反应类似于实施例1实施,不同之处在于将反应时间设定为在表5中列出的时间中的每一种。其结果示于表5中。
[表5]
Figure DEST_PATH_IMAGE011
实施例20
将185g CeOH加到包括搅拌器、温度传感器和迪安-斯达克设备的2L四颈烧瓶中,且使其温度在氮气流下增加到70℃以使内含物熔融。向上述物质中加入129g MOB和6.5g作为催化剂的TIPT且内含物的温度经1小时增加至150℃,以使内含物在该相同温度下反应8小时。在此期间,将在反应容器中的氮气流量设定为50ml/min(每克MOB和CeOH的总量0.16ml/min)。
使用HPLC和GC对所得到的反应液体实施定量分析。其结果示于表6中。
实施例21
反应液体类似于实施例20获取,不同之处在于将氮气流量设定为65ml/min(每克MOB和CeOH的总量0.20ml/min)。使用HPLC和GC对所得到的反应液体实施定量分析。其结果示于表6中。
实施例22
反应液体类似于实施例20得到,不同之处在于将氮气流量设定为97ml/min(每克MOB和CeOH的总量0.30ml/min)。使用HPLC和GC对所得到的反应液体实施定量分析。其结果示于表6中。
比较实施例3
反应液体类似于实施例20得到,不同之处在于将氮气流量设定为16ml/min(每克MOB和CeOH的总量0.05ml/min)。使用HPLC和GC对所得到的反应液体实施定量分析。其结果示于表6中。
实施例23
将832g CeOH加到包括搅拌器、温度传感器和迪安-斯达克设备的2L四颈烧瓶中,且使其温度增加到70℃以使内含物熔融。向上述物质中加入580g MOB和29.2g作为催化剂的TIPT且内含物的温度经1小时增加至150℃,以使内含物在该相同温度下反应8小时。在此期间,将在反应容器中的氮气流量设定为429ml/min(每克MOB和CeOH的总量0.30ml/min)。
使用HPLC和GC对所得到的反应液体实施定量分析。其结果示于表6中。
实施例24
反应液体类似于实施例23获取,不同之处在于将5L四颈烧瓶用作反应容器。使用HPLC和GC对所获取的反应液体实施定量分析。其结果示于表6中。
比较实施例4
反应液体类似于实施例23获取,不同之处在于将氮气流量设定为71ml/min(每克MOB和CeOH的总量0.65ml/min)。使用HPLC和GC对所获取的反应液体实施定量分析。其结果示于表6中。
比较实施例5
反应液体类似于实施例23获取,不同之处在于将氮气流量设定为923ml/min(每克MOB和CeOH的总量0.65ml/min)。使用HPLC和GC对所获取的反应液体实施定量分析。其结果示于表6中。
[表6]
Figure DEST_PATH_IMAGE012
如上可以看出,根据本发明的制备方法,高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯可在不产生任何副产物(例如通过为原料的长链醇的二聚产生的醚、通过长链醇与质子酸催化剂的反应产生的硫酸酯等)的情况下得到。还可以看出,根据本发明的制备方法,即使规模增加,反应性也不变劣。
[粗组合物1]
将179g CeOH加到包括搅拌器、温度传感器和迪安-斯达克设备的1L四颈烧瓶中,且使其温度在氮气流下增加到70℃以使内含物熔融。向上述物质中加入125g MOB和3.76g作为催化剂的TIPT且内含物的温度经1小时增加至160℃,以使内含物在该相同温度下反应6小时。结果,得到粗组合物1。
使用HPLC和GC对粗组合物1实施定量分析,结果是,得自进料的CeOH的转化率为96.2摩尔%(91.5重量%)[对于CEPB]和8.2摩尔%(3.5重量%)[对于MOB]且剩余CeOH为2.6摩尔%(1.6重量%)。确定没有产生作为醚的Ce2O和作为硫酸酯的PTS-Ce。
[粗组合物2]
将263g TcOH加到包括搅拌器、温度传感器和迪安-斯达克设备的1L四颈烧瓶中,且使其温度在氮气流下增加到70℃以使内含物熔融。向其中加入125g MOB和3.76g作为催化剂的TIPT且内含物的温度经1小时增加至160℃,以使内含物在该相同温度下反应6小时。
使用HPLC和GC对粗组合物2实施定量分析,结果是,得自进料的TcOH的转化率为94.8摩尔%(89.1重量%)[对于TCPB]和9.5摩尔%(3.9重量%)[对于MOB]且剩余TcOH为3.8摩尔%(2.5重量%)。确定没有产生作为醚的Tc2O和作为硫酸酯的PTS-Tc。
实施例25
将372g水、875g甲醇和15g 85重量%的磷酸的混合溶液装入2L四颈烧瓶中,所述烧瓶在其底部具有带旋塞的排放出口,并且包括搅拌器、温度感应器和冷却管。将273g粗组合物1冷却到110℃,且此后将其加到混合溶液中。将溶液的温度增加到60℃以使内含物熔融且此后在该相同温度下搅拌1小时。停止搅拌且使溶液原封不动地保持在该相同温度下1小时。有机相和水相由此彼此分离且将作为下部相的有机相经由在底部的排放出口收集。
将688g甲醇加到收集的有机相中且将混合物的温度再次增加到60℃以溶解混合物,且此后将混合物冷却到15℃以使晶体沉淀。通过晶体沉淀得到的固体物质使用过滤取出,使用230g甲醇将其洗涤,且此后将其在45℃和10mmHg的条件下干燥以得到236g晶体。
使用HPLC和GC对获取的晶体实施定量分析,结果是,纯度为99.4重量%,晶体含有0.2重量%的CeOH和0.8重量%的CE(PB)2,且钛的含量为1.2ppm。没有检测到作为醚的Ce2O和作为硫酸酯的PTS-Ce。
比较实施例6
将450g水、1,050g甲醇和4.5g 48重量%的氢氧化钠的混合溶液装入2L四颈烧瓶中,所述烧瓶在其底部具有带有旋塞的排放出口,并且包括搅拌器、温度感应器和冷却管。将386g粗组合物1冷却到110℃,且此后将其加到混合溶液中。将溶液的温度增加到60℃以使内含物熔融且此后在所述温度下搅拌1小时。停止搅拌且使溶液原封不动地保持在该相同温度下1小时。有机相和水相由此彼此分离。
作为底层的有机相经由在底部的排放出口收集。将825g甲醇加到收集的有机相中且将其温度再次增加到60℃以使内含物熔融。将内含物冷却到15℃以使晶体沉淀。通过晶体沉淀获取的固体物质使用过滤取出,使用300g甲醇将其洗涤,且此后将其在45℃和10mmHg的条件下干燥以获取352g晶体。
使用HPLC和GC对获取的晶体实施定量分析,结果是,纯度为97.5重量%,晶体包括0.2重量%的CeOH和1.6重量%的CE(PB)2,且钛的含量为7,300ppm。既没有检测到作为醚的Ce2O,也没有检测到作为硫酸酯的PTS-Ce。
实施例26和27
实施与实施例25相同的操作,不同之处在于将在提取中使用的水和甲醇的重量比设定到在表7中列出的那些中的每一种。检查液体分离性能,且CEPB通过液体分离方法成功的那些获取。结果示于表7中。
[表7]
Figure DEST_PATH_IMAGE013
实施例28-31
实施与实施例25相同的操作,不同之处在于在提取中使用的酸变为在表8中列出的酸中的每一种。结果示于表8中。
[表8]
Figure DEST_PATH_IMAGE014
实施例32-34
实施与实施例28中相同的操作,不同之处在于将在提取中使用的磷酸的量设定为在表9中列出的那些量中的每一种。
[表9]
Figure DEST_PATH_IMAGE015
实施例35
将372g水、875g甲醇和15g 85重量%的磷酸的混合溶液装入2L四颈烧瓶中,所述烧瓶在其底部具有带有旋塞的排放出口,并且包括搅拌器、温度传感器和冷却管。将395g粗组合物2冷却到110℃,且此后将其加到混合溶液中。将溶液的温度增加到60℃以使内含物熔融且此后在该相同温度下搅拌1小时。停止搅拌且使溶液原封不动地保持在该相同温度下1小时。有机相和水相由此彼此分离。作为下部相的有机相经由在底部的排放出口收集。
将688g甲醇加到收集的有机相中且将其温度再次增加到60℃以使内含物熔融。此后将内含物冷却到15℃以使晶体沉淀。通过晶体沉淀获取的固体物质使用过滤取出,使用230g甲醇将其洗涤,且此后在45℃和10mmHg的条件下干燥以得到349g晶体。
使用HPLC和GC对所得晶体实施定量分析,结果是,纯度为98.0重量%,晶体含有0.2重量%的TcOH和1.5重量%的Tc(PB)2,且钛的含量为1.8ppm。既没有测到作为醚的Tc2O,也没有测到作为硫酸酯的PTS-Tc。
比较实施例7
将450g水、1,050g甲醇和4.5g 48重量%的氢氧化钠的混合溶液装入2L四颈烧瓶中,所述烧瓶在其底部具有带有旋塞的排放出口,并且包括搅拌器、温度传感器和冷却管。将474g粗组合物2冷却到110℃,且此后将其加到混合溶液中。将溶液的温度增加到60℃以使内含物熔融且此后在该相同温度下搅拌1小时。停止搅拌且使溶液原封不动地保持在该相同温度下1小时。有机相和水相由此彼此分离。
作为下部相的有机相经由在底部的排放出口收集。将825g甲醇加到收集的有机相中且将其温度再次增加到60℃以使内含物溶解。此后将内含物冷却到15℃以使晶体沉淀。通过晶体沉淀获取的固体物质使用过滤取出,使用300g甲醇将其洗涤,且此后将其在45℃和10mmHg的条件下干燥以得到403g晶体。
使用HPLC和GC对获取的晶体实施定量分析,结果是,纯度为97.1重量%,晶体含有0.3重量%的TcOH和1.6重量%的Tc(PB)2,且钛的含量为7,800ppm。既没有测到作为醚的Tc2O,也没有测到作为硫酸酯的PTS-Tc。
如上述,根据本发明的纯化方法,通过将酸水溶液加到含有4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物中以使有机相和水相彼此分离并提取有机相,可得到高纯度的4-羟基苯甲酸长链酯。

Claims (18)

1.由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯的制备方法,其包括:
使由式(1)表示的4-羟基苯甲酸短链酯与由式(2)表示的脂族醇在金属催化剂存在下反应的步骤,在所述步骤中,得到含有所述由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物,
还包括:
将酸水溶液加到所述粗组合物中,将所述粗组合物分离成有机相和水相并提取所述有机相的步骤,在所述提取步骤中,在所述酸水溶液中包含的溶剂为水和低级醇的混合物,所述低级醇为选自甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇中的一种或多种,水与所述低级醇的重量比为5:5-2:8,
[Ch. 1]
Figure DEST_PATH_IMAGE001
.
[Ch. 2]
Figure DEST_PATH_IMAGE002
[Ch. 3]
Figure DEST_PATH_IMAGE003
其中:
m表示1-11的整数且n表示15-23的整数。
2.根据权利要求1的制备方法,其中
所述由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯为4-羟基-苯甲酸十六烷酯。
3.根据权利要求1的制备方法,其中
所述由式(1)表示的4-羟基苯甲酸短链酯为4-羟基-苯甲酸甲酯。
4.根据权利要求1的制备方法,其中
使0.1-3摩尔的所述脂族醇与1摩尔的所述4-羟基苯甲酸短链酯反应。
5.根据权利要求1的制备方法,其中
相对于100重量份的所述4-羟基苯甲酸短链酯而言,存在0.1-10重量份的所述金属催化剂。
6.根据权利要求1的制备方法,其中
所述4-羟基苯甲酸短链酯和所述脂族醇在120-200℃的温度下反应。
7.根据权利要求1的制备方法,其中
所述4-羟基苯甲酸短链酯和所述脂族醇在每1克所述4-羟基苯甲酸短链酯和所述脂族醇的总量0.10-0.50ml/min的惰性气体气流下反应。
8.根据权利要求7的制备方法,其中
所述惰性气体为选自氮气、二氧化碳、氩气、氦气、氖气、氙气和氪气中的一种或多种。
9.根据权利要求1的制备方法,其中
所述金属催化剂为选自钛基催化剂、锡基催化剂、锑基催化剂和锆基催化剂中的一种或多种。
10.根据权利要求1的制备方法,其中
在所述提取步骤中,在所述酸水溶液中包含的酸为选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、羧酸和磺酸中的一种或多种。
11.根据权利要求1的制备方法,其中
在所述酸水溶液中所述酸的含量为0.1-10重量%。
12.根据权利要求1的制备方法,其还包括:
在将有机溶剂加到所述提取的有机相中之后使晶体沉淀的步骤。
13.根据权利要求12的制备方法,其中
所述有机溶剂为甲醇。
14.4-羟基苯甲酸长链酯的纯化方法,包括
将酸水溶液加到含有由式(3)表示的4-羟基苯甲酸长链酯的粗组合物中,将所述粗组合物分离成有机相和水相并提取所述有机相的步骤,
其中,在所述提取步骤中,在所述酸水溶液中包含的溶剂为水和低级醇的混合物,所述低级醇为选自甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇中的一种或多种,水与所述低级醇的重量比为5:5-2:8,
[Ch. 4]
Figure DEST_PATH_IMAGE004
其中
n表示15-23的整数。
15.根据权利要求14的纯化方法,其中
在所述提取步骤中,在所述酸水溶液中包含的酸为选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、羧酸和磺酸中的一种或多种。
16.根据权利要求14的纯化方法,其中
在所述酸水溶液中所述酸的含量为0.1-10重量%。
17.根据权利要求14的纯化方法,其还包括
通过将有机溶剂加到所述提取的有机相中使晶体沉淀的步骤。
18.根据权利要求17的纯化方法,其中
所述有机溶剂为甲醇。
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