CN112142579A - 一种2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的制备工艺 - Google Patents

一种2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的制备工艺 Download PDF

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李斌栋
李斌鸿
王冉
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Abstract

本发明公开一种2‑羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮的制备工艺，该方法以2,4‑二羟基二苯甲酮和卤代甲烷为初始原料，在碱液及相转移催化剂的作用下生成2‑羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮。本发明使用廉价易得的2,4‑二羟基二苯甲酮和卤代甲烷为起始原料，制备方法工艺简单、绿色环保、产物收率纯度都相对较高，具有广阔的工业应用前景。

Description

一种2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的制备工艺
技术领域
本发明涉及一种2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的制备工艺，属于有机合成化学领域。
背景技术
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮商品名称为UV-9，英文名为2-Hydroxy-4-methoxybenzophenone，结构式：
Figure BDA0002109079310000011
2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮为浅黄色结晶粉末，由于其能够有效的吸收波长在290～400nm的紫外光，并随之放出荧光而复原，故得名为紫外线吸收剂UV-9。正是因为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的优良的特性，使其在航天、医药领域以及高分子领域得到了广泛的应用，近几年2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的市场需求量远远大于供应量，合成2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的新方法一直是化学家研究的热点。现有的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮生产工艺如下：
方法1：
以2,4-二羟基二苯甲酮和硫酸二甲酯为初始原料，经甲基化反应得到2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(JP 2017137276A；Benzophenone derivatives as cysteine proteaseinhibitors and biological activity against Leishmania(L.)amazonensisamastigotes[J].Biomedicine&Pharmacotherapy,2015,75:93-99.)
Figure BDA0002109079310000012
该方法用到了剧毒物质硫酸二甲酯作为初始原料，，安全系数较低，且副产物较多，污染环境，不利于工业化生产。
方法2：
以间苯二酚、苯甲酰氯和硫酸二甲酯为初始原料，经过甲基化、Friedel-Crafts酰基化、水解制备2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(CN 104163756A)。
Figure BDA0002109079310000013
该方法虽然相较于传统方法减少了反应步骤，产率较高，但该反应步骤仍较多，操作繁琐，且同样使用到了硫酸二甲酯剧毒物质，不利于工业化生产。
方法3：
以2,4-二甲氧基二苯甲酮为初始原料，与Lewis酸催化剂混合，得到2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(CN 103467267A)。
Figure BDA0002109079310000021
该方法中所使用的催化剂Lewis酸，而Lewis酸具有腐蚀性，降低了设备的使用寿命，要求提高设备的耐腐蚀性能，从而增大了生产成本，且该原料不易获得，不适合工业化生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，目的在于提供一种2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的制备工艺。
实现本发明目的的技术方案如下：
本发明的生产工艺如下：
Figure BDA0002109079310000022
具体步骤如下：
向高压釜中依次加入2,4-二羟基二苯甲酮、碱液、相转移催化剂、溶剂和卤代甲烷。升温至60～140℃，维持釜中压力为0.3～0.5MPa，反应1～4小时后，冷却至室温，反应液用正己烷萃取、分液、浓缩，得到2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
根据上述的生产工艺，所述的碱液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钾溶液或碳酸钠溶液。
根据上述的生产工艺，所述的碱液质量分数为20～50wt％。
根据上述的生产工艺，所述的相转移催化剂为四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、PEG-200或PEG-400。
根据上述的生产工艺，所述的溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯或醋酸丁酯。
根据上述的生产工艺，所述的卤代甲烷为氯甲烷、溴甲烷或碘甲烷。
根据上述的生产工艺，所述的2,4-二羟基二苯甲酮与卤代甲烷的摩尔比为1:1～2。
根据上述的生产工艺，所述的2,4-二羟基二苯甲酮与碱液的摩尔比为1:1～1.5。
根据上述的生产工艺，所述的相转移催化剂的摩尔量为2,4-二羟基二苯甲酮的0.5～5％。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明使用卤代甲烷取代了传统工艺中以硫酸二甲酯作为初始原料，从源头是解决了生产中的安全隐患；
2.该合成方法只涉及到甲基化反应，相较于传统工艺减少了Friedel-Crafts酰基化等反应步骤，极大的提高了生产效率；
3.在反应过程中的副产物只有盐和水，对环境无污染，绿色环保；
4.无繁杂的后处理操作工序，分离简单，节能降耗，产物的收率和纯度都较高且成本低廉，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行详细的说明。
实施例1
向高压釜中依次加入21.4g 2,4-二羟基二苯甲酮、53g碳酸钠水溶液(20wt％)、0.28g四丁基氯化铵、100ml氯苯和100ml氯甲烷(1.0M in MTBE)，升温至100℃，维持釜中压力为0.3MPa，反应2小时后，冷却至室温，反应液用正己烷洗涤、分液、浓缩，得到2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，产率91％，纯度99％。
实施例2
向高压釜中依次加入21.4g 2,4-二羟基二苯甲酮、53g碳酸钠水溶液(20wt％)、0.28g四丁基氯化铵、100ml甲苯和100ml氯甲烷(1.0M in MTBE)，升温至100℃，维持釜中压力为0.3MPa，反应2小时后，冷却至室温，反应液用正己烷洗涤、分液、浓缩，得到2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，产率90％，纯度99％。
实施例3
向高压釜中依次加入21.4g 2,4-二羟基二苯甲酮、53g碳酸钠水溶液(20wt％)、0.28g四丁基氯化铵、100ml氯苯和100ml氯甲烷(1.0M in MTBE)，升温至120℃，维持釜中压力为0.3MPa，反应2小时后，冷却至室温，反应液用正己烷洗涤、分液、浓缩，得到2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，产率88％，纯度98％。
实施例4
向高压釜中依次加入21.4g 2,4-二羟基二苯甲酮、53g碳酸钠水溶液(20wt％)、0.28g四丁基氯化铵、100ml氯苯和100ml氯甲烷(1.0M in MTBE)，升温至120℃，维持釜中压力为0.4MPa，反应2小时后，冷却至室温，反应液用正己烷洗涤、分液、浓缩，得到2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，产率89％，纯度99％。
实施例5
向高压釜中依次加入21.4g 2,4-二羟基二苯甲酮、20g氢氧化钠水溶液(20wt％)、0.28g四丁基氯化铵、100ml氯苯和100ml氯甲烷(1.0M in MTBE)，升温至100℃，维持釜中压力为0.3MPa，反应2小时后，冷却至室温，反应液用正己烷洗涤、分液、浓缩，得到2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，产率90％，纯度98％。

Claims (9)

1.一种2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的制备工艺，其特征在于，向高压釜中依次加入2,4-二羟基二苯甲酮、碱液、相转移催化剂、溶剂和卤代甲烷；升温至60～140℃，维持釜中压力为0.3～0.5MPa，反应1～4小时后，冷却至室温，反应液用正己烷萃取、分液、浓缩，得到2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，工艺路线如下：
Figure FDA0002109079300000011
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述的碱液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钾溶液或碳酸钠溶液。
3.根据权利要求1或2所述的制备工艺，其特征在于，所述的碱液质量分数为20～50wt％。
4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述的相转移催化剂为四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、PEG-200或PEG-400。
5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述的溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯或醋酸丁酯。
6.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述的卤代甲烷为氯甲烷、溴甲烷或碘甲烷。
7.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述的2,4-二羟基二苯甲酮与卤代甲烷的摩尔比为1:1～2。
8.据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述的2,4-二羟基二苯甲酮与碱液的摩尔比为1:1～1.5。
9.据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述的相转移催化剂的摩尔量为2,4-二羟基二苯甲酮的0.5～5％。
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