一种光引发剂1173的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种光引发剂1173(2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑1‑丙酮)的制备工艺，包括：高温制酮工段：将苯甲酸和异丁酸液化混合后制得反应混合液，将所述反应混合液预热后与金属盐催化剂接触，于高温(300‑500℃)经脱水脱二氧化碳制酮，得异丁酰苯；一锅法氯化碱解工段：将所述异丁酰苯、以四氯化碳和氢氧化钠为试剂及四丁基溴化铵为相转移催化剂，进行一锅法氯化和碱解反应制得2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑1‑丙酮。本发明专利技术的制备工艺选择性高，且安全环保。

【技术实现步骤摘要】
一种光引发剂1173的制备工艺
本专利技术属于光引发剂的制备工艺，更具体涉及一种光引发剂1173的制备工艺。
技术介绍
本专利主要针对产业光引发剂1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮)现有制备工艺进行彻底工艺调整。产业现有光引发剂1173制备工艺，原则上分4个工段：第一工段将异丁酸与三氯化磷反应，生成异丁酰氯，见反应式(一)：第一工段：酰氯化第二工段将异丁酰氯与苯由三氯化铝催化下，在苯溶液进行傅克反应，生成异丁酰苯，见反应式(二)，第二工段：制酮工段，傅克反应(Friedel-Crafts)第三工段用氯气进行氯化反应，生成氯酮，见反应式(三)；第三工段：通氯第四工段以氢氧化钠水溶液进行碱解反应，生成最终产品光引发剂1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮)，见反应式(四)；第四工段，碱解现有的光引发剂1173的制备工艺，步骤繁杂，存在安全环保问题：大量使用危化品(例如：三氯化磷，三氯化铝，氯气),大量使用易燃致癌原料或溶剂苯及反应处理过程产生大量三废(高磷废水，铝水，氯化氢气体，盐酸废液，及过渡层/精馏固体废渣)，造成生产厂家相当大的安全环保压力，生产厂家必须投资相对高的三废处理设施及付出三废处理费用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种较为环保的光引发剂1173的制备工艺。根据本专利技术的一个方面，提供了一种光引发剂1173的制备工艺，包括：高温制酮工段：将苯甲酸和异丁酸液化混合后制得反应混合液，将所述反应混合液预热后与金属盐催化剂于高温接触，经脱水脱二氧化碳制酮，得异丁酰苯；一锅法氯化碱解工段：将所述异丁酰苯、以四氯化碳和氢氧化钠为试剂及四丁基溴化铵为相转移催化剂，进行一锅法氯化和碱解反应制得2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。在一些实施方式中，将所述金属盐催化剂与催化剂载体在水里进行搅拌，1-5小时进行充分的浸泡，于120-130℃烘干后填入石英管，并在氮气下于500-550℃煅烧6-12小时，制得固定床催化反应器，所述金属盐催化剂为氧化锌和氧化镁，所述催化剂载体为二氧化硅或三氧化二铝或二氧化钛。在一些实施方式中，将所述苯甲酸和所述异丁酸预热至80-85℃液化混合制得反应混合液，以氮气为载体(载体气体的流速为20ml/min.)，将反应混合液以10mL/min滴加通过设于高温固定床催化反应器进行高温制酮工段，反应后产品冷却收集。在一些实施方式中，所述金属盐催化剂与所述催化剂载体的重量比为5％-20％。在一些实施方式中，所述金属盐催化剂和催化剂载体的重量比优选为10％。在一些实施方式中，所述氧化锌与所述氧化镁的重量比为9:1。在一些实施方式中，所述苯甲酸与所述异丁酸的摩尔比为1:1.1-1.5。在一些实施方式中，所述固定床催化反应器在反应过程中的温度为300-500℃。在一些实施方式中，所述固定床催化反应器在反应过程中的温度优选为350-400℃。在一些实施方式中，所述高温制酮工段的反应式为：所述一锅式氯化碱解工段的反应式为：其有益效果为：本专利主要针对产业光引发剂1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮)现有制备工艺进行彻底工艺调整。本专利技术将现有工艺的酰氯化及傅克两工段简化为单一高温制酮工段，排出使用现有工艺必需使用的危化品如三氯化磷、三氯化铝及易燃致癌原料苯，有效改善整体工艺之安全环保压力及大幅度降低三废处理成本。除此之外，本专利技术将现有工艺的氯化工段及碱解两个工段，简化为单一工段，利用四氯化碳和氢氧化钠，在适当相转移催化剂下，一锅法进行氯化及碱解反应，排除使用危化品氯气，进一步改善整体工艺之安全环保压力。本专利技术将两个不同有机酸：苯甲酸及异丁酸，以氧化锌(ZnO)及氧化镁(MgO)催化剂作用下，进行高温(300-500℃)制酮反应，理论上，将两个不同有机酸A和有机酸B进行脱水脱二氧化碳制酮，将生成三种不同酮类化合物AA、AB及BB，但本专利技术于高温下制酮，成功维持制酮反应相当高的产品选择性(90％以上)，主要生成单一目标酮，即异丁酰苯，另外两个副产物二苯甲酮和二异丙甲酮含量都小于3％。具体实施方式实施例一高温制酮工段：将18g氧化锌(ZnO)与2g氧化镁(MgO)倒入250ml的水中，搅拌过程中加入200g的三氧化二铝(Al2O3)进行浸泡2个小时，制得催化剂粘浆。将催化剂粘浆物于120-130℃烘干6个小时后填入石英管中，再将石英管在氮气氛围中于500℃进行煅烧8小时，制得10％ZnO/MgO于Al2O3的固定床催化反应器。将122g的苯甲酸与96.8g的异丁酸(摩尔比为1:1.1)预热至85℃液化混合制得反应液，倒入位于固定床反应器上方之热硅油夹套之液体加液漏斗，以氮气为载体将反应混合液以10ml/min滴入通过固定床催化反应器，氮气载体流速20ml/min，热硅油夹套在滴入过程中的温度为80-90℃，固定床催化感应器的温度为370℃，滴入时间约4小时，反应后产物经冷却收集，粗产物为水相及油相，经饱和盐水洗一次，油相粗品用气相色谱法(GC)分析后，粗品异丁酰苯为139g，产率为93.9％(根据苯甲酸摩尔数)，异丁酰苯选择性(含量)为96.2％。利用四氯化碳进行一锅法氯化碱解工段：于1000ml三口瓶中加入139g制得的粗品异丁酰苯，4.17g的四丁基溴化铵，217g的四氯化碳和75.2g的氢氧化钠，接上冷凝器，于60-70℃加热搅拌6个小时，反应结束后冷却至室温，用100g二氯甲烷稀释，分水，有机层用饱和盐水洗至中性后，负压除去溶剂，再用高真空精馏得光制得138.6g的引发剂1173成品，产率为90％。实施例二高温制酮工段：将18g氧化锌(ZnO)与2g氧化镁(MgO)倒入250ml的水中，搅拌过程中加入200g的二氧化硅(SiO2)进行浸泡2个小时，制得催化剂粘浆。将催化剂粘浆物于120-130℃烘干6个小时后填入石英管中，将填充有催化剂的石英管在氮气氛围中于500℃进行煅烧8小时，制得10％ZnO/MgO于SiO2的固定床催化反应器。将122g的苯甲酸与105.6g的异丁酸，其摩尔比1：1.2，于85℃液化混合制得反应混合液，倒入位于固定床反应器上方之热硅油夹套之液体加液漏斗，以氮气为载体将反应混合液以10ml/min滴入通过固定床催化反应器，氮气载体流速20ml/min，热硅油夹套在滴入过程中的温度为80-90℃，固定床催化反应器的温度为370℃，滴入时间约4小时，反应后产物经冷却收集，粗产物为水相及油相，经饱和盐水洗一次，油相粗品用GC分析后，粗品异丁酰苯为139.9g，产率为94.5％(根据苯甲酸摩尔数)，异丁酰苯选择性(含量)为94.2％。利用四氯化碳进行一锅法氯化碱解工段：于1000ml三口瓶，加入粗品异丁酰苯139.9g，四丁基溴化铵4.20g，四氯化碳218.4g及氢氧化钠75.6g，接上冷凝器，于60-70℃加热搅拌6个小时，反应结束后冷却至室温，用100g二氯甲烷稀释，分水，有机层用饱和盐水洗至中性后，负压除去溶剂，再用高真空精馏得光引发剂173成品140.3g，产率为90.5％。实施例三高温制酮工段：将18g氧化锌(ZnO)与2g氧化镁(MgO)倒入250ml的水中，搅拌过程中加入200g的二氧化钛(TiO2)进行浸泡2个小时，制得催本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光引发剂1173的制备工艺，其特征在于，包括：高温制酮工段：将苯甲酸和异丁酸液化混合后制得反应混合液，将所述反应混合液预热后与金属盐催化剂于高温接触，经脱水脱二氧化碳制酮，得异丁酰苯；一锅法氯化碱解工段：将所述异丁酰苯、以四氯化碳和氢氧化钠为试剂及四丁基溴化铵为相转移催化剂，进行一锅法氯化和碱解反应制得2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑1‑丙酮。

【技术特征摘要】
1.一种光引发剂1173的制备工艺，其特征在于，包括：高温制酮工段：将苯甲酸和异丁酸液化混合后制得反应混合液，将所述反应混合液预热后与金属盐催化剂于高温接触，经脱水脱二氧化碳制酮，得异丁酰苯；一锅法氯化碱解工段：将所述异丁酰苯、以四氯化碳和氢氧化钠为试剂及四丁基溴化铵为相转移催化剂，进行一锅法氯化和碱解反应制得2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。2.根据权利要求1所述的光引发剂1173的制备工艺，其特征在于，将所述金属盐催化剂与催化剂载体在水里进行搅拌，1-5小时进行充分的浸泡，于120-130℃烘干后填入石英管，并在氮气下于500-550℃煅烧6-12小时，制得固定床催化反应器，所述金属盐催化剂为氧化锌和氧化镁，所述催化剂载体为二氧化硅或三氧化二铝或二氧化钛。3.根据权利要求2所述的光引发剂1173的制备工艺，其特征在于，将所述苯甲酸和所述异丁酸预热至80-85℃液化混合制得反应混合液，以氮气为载体(载体气体的流速为20ml/min.)，将反应混合液以10mL/min滴加通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈群贵，黄启真，
申请(专利权)人：大丰鑫源达化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32