2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的制备方法技术

一种2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的制备方法，其以水杨酸和间苯二酚为原料合成2,2’,4-三羟基二苯甲酮，再与硫酸二甲酯进行甲基化反应制备得到2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮。该工艺纯化效率高，副产物分离效果好，产品纯度达到99.5%，实现本产品工业化生产的要求。

【技术实现步骤摘要】
2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的制备方法
本专利技术属于化工合成领域，涉及光稳定剂的制备，具体为二苯甲酮类紫外线吸收剂2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的制备方法。
技术介绍
2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮，以下简称BP-8，是一种紫外线吸收剂，由于该品为含有两个邻位羟基的二苯甲酮，对波长为330-370nm的紫外光有强烈吸收作用，吸收范围广。适用于高分子材料聚氯乙烯、ABS树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、密胺树脂、纤维素树脂及化妆品中应用。BP-8制备方法的文献报道较少。以下是关于BP-8合成方法的相关文献。刘淑梅等人发表的“2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的合成”中介绍以三氯化铝为催化剂，用溴化氢使2,4,2'-三甲氧基二苯甲酮有选择性地脱去两个甲基，生成2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮，熔点71-71.5℃，产率为40％。文献收率太低，不适合工业化生产。老化通讯中的“2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮”介绍由间苯二酚与水杨酰氯缩合，再经硫酸二甲酯甲基化而成。该制备方法起始原料水杨酰氯稳定性差，成本较高，制备收率较低，文献对产品的纯化没有公开制备方法，工艺方案不适合工业化生产。本领域迫切需要找出一种适合工业化制备高纯BP-8的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的制备方法，克服现有技术的缺陷，简化工艺流程和精制处理方法，在达到市场使用要求前提下，使得产品收率和纯度等指标得到提高，满足该产品工业化生产的要求。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的制备方法，具体步骤为：一种2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的制备方法，具体步骤为：1)将溶剂和催化剂混合，然后加入水杨酸和间苯二酚，控制温度在70-75℃反应120-150分钟，得到中间体2,2',4-三羟基二苯甲酮；2)在碳酸钠和烃类溶剂体系下，加入2,2',4-三羟基二苯甲酮和硫酸二甲酯进行甲基化反应，然后水洗、脱溶剂得到2,2'-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮粗品；3)步骤2)中的粗品经蒸馏提纯及重结晶精制得到2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮成品。其设计的反应式如下：优选的方案中，步骤1)中，溶剂和催化剂混合后，控制温度45-60℃反应30-60分钟，再加入水杨酸和间苯二酚。通过该处理，可以使催化剂同溶剂充分混合均匀，减少反应温度提升导致有效反应时间不好控制的问题，可以有效提高催化剂的使用效率。步骤1)中所用的溶剂为环丁砜和三氯氧磷，催化剂为无水氯化锌。进一步的，步骤1)中水杨酸和间苯二酚加入的摩尔比为1.0-1.2:1。优选1.05:1。此时水杨酸过量，可促进间苯二酚反应的更完全。步骤1)中得到的中间体2,2',4-三羟基二苯甲酮经过水解、冷却结晶，过滤进行纯化；其中水解时温度为5-10℃，时间在3-10h，充分水解，去除氯化锌。过滤得到中间体2,2',4-三羟基二苯甲酮经HPLC测量含量在95％以上，无需进行精制脱色处理，以减少工艺处理环节。步骤2)中所述的烃类溶剂为甲苯、石油醚、正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷中的一种或几种的混合物；优选甲苯作为反应溶剂。优选溶剂极性合适，对反应原料溶解性更好，反应回流温度适当，有效防止甲基化放热反应时出现爆沸现象。步骤2)中2,2',4-三羟基二苯甲酮和硫酸二甲酯的摩尔比为1:1.20-1.35，优选为1﹕1.30。物料配比过高导致2，2’-位甲基化产物生成量的增大，生成双甲基化和三甲基化产物，配比过低会造成中间体2,2’,4-三羟基二苯甲酮残留量过高，优选方案可以更好的控制4-位甲基化产物生成量大于90％，中间体残留量控制到0.5％以下。步骤3)中蒸馏提纯时采用负压蒸馏，蒸馏时粗品物料温度控制在180-220℃；真空度为100-300Pa，冷凝管夹套温度为60-80℃。通过减压蒸馏产品外观从深红色转变为淡黄色,产品外观得到显著改善。步骤3)中蒸馏时粗品温度为190-230℃。工艺要求尽量提高真空度，高真空可有效降低蒸馏温度，过高的温度造成产品在高温下微量分解碳化，影响产品收率。步骤3)中重结晶时用的溶剂为甲苯、石油醚、正已烷、环已烷等其中的一种或几种溶剂的混合物，从杂质去除和有效成分的回收率综合对比，优选正己烷，其与蒸馏物料的重量比为1：2-4。通过重结晶除去副产物2-羟基-2’,4-二甲氧基二苯甲酮。本专利技术的核心是对工艺细节的处理提高了工业化制备效率，同时引用蒸馏提纯工艺很好的解决了产品外观问题；通过对物料配比的优化确定了最佳配比，确保收率和质量得到了较大的提高。具体实施方式下面结合实施例来进一步说明本专利技术，但本专利技术要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。实施例1：称取50g环丁砜，20mL三氯氧磷，30g(0.2mol)无水氯化锌于250mL四口玻璃瓶中，搅拌加热到50℃反应1小时，然后加入水杨酸15.2g(0.11mol)，间苯二酚11.0g(0.1mol)，升温到75℃反应2小时，反应结束后冷却下滴加水20mL终止反应，反应液倒入250mL的冰水中搅拌5小时，冷却结晶，过滤烘干后重21.3g，HPLC检测2,2',4-三羟基二苯甲酮含量96.58％，收率为92.60％；取制备的2,2',4-三羟基二苯甲酮21.3g于250mL反应瓶中，加入60mL的甲苯，12.7g(0.12mol)碳酸钠，搅拌升温到45℃，滴加硫酸二甲酯16.4g(0.13mol),滴完保温2小时，加入50mL蒸馏水洗涤，搅拌10分钟后分水，有机相140℃蒸出甲苯，然后减压馏出BP-8粗品混合物19.97g。馏出物加入正已烷60mL，加热全溶后回流30分钟，冷却结晶过滤收集产品，干燥得产品17.21g，HPLC检测BP-8含量99.58％，熔点70.8-71.2℃，收率为70.53％。实施例2：称取250g环丁砜，100mL三氯氧磷，150g(0.2mol)无水氯化锌，加入带搅拌的1000mL反应瓶中，加热到55℃反应1小时，再加入水杨酸72.5g(0.53mol)，间苯二酚55.0g(0.5mol)，加热到72℃反应2小时，反应结束后冷却下滴加水50mL终止反应，反应液倒入1000mL的冰水中反应搅拌10小时，冷却结晶，常温过滤后收集产品，烘干后重108.3g，GC检测2,2',4-三羟基二苯甲酮含量95.20％，收率为94.17％；取制备的2,2',4-三羟基二苯甲酮108.3g于1000mL反应瓶中，加入300mL的甲苯，63.5g(0.60mol)碳酸钠，搅拌升温到45℃，滴加硫酸二甲酯82.0g(0.65mol)，滴完保温2小时，加入250mL蒸馏水洗涤，搅拌10分钟后分水，有机相140℃蒸出甲苯，然后减压馏出BP-8混合物109.98g。馏出物加入正已烷300mL，加热全溶后回流30分钟，冷却结晶，常温过滤收集产品，干燥得产品90.80g，GC检测含量99.54％，熔点70.6-71.3℃，总收率为74.43％。实施例3：称取500kg环丁砜，200L三氯氧磷，300kg(2000mol)无水氯化锌，加入1000L搪瓷反应罐中，升温到50℃反应1小时，然后加入水杨酸152kg(1100mol)，间苯二酚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2,2’‑二羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，具体步骤为：1）将溶剂和催化剂混合，然后加入水杨酸和间苯二酚，控制温度在70‑75℃反应120‑150分钟，得到中间体2,2',4‑三羟基二苯甲酮；2）在碳酸钠和烃类溶剂体系下，加入2,2',4‑三羟基二苯甲酮和硫酸二甲酯进行甲基化反应，然后水洗、脱溶剂得到2,2’‑二羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮粗品；3）步骤2）中的粗品经蒸馏提纯及重结晶精制得到2,2’‑二羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮成品。

【技术特征摘要】
1.一种2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，具体步骤为：1）将溶剂和催化剂混合，控制温度45-60℃反应30-60分钟，然后加入水杨酸和间苯二酚，控制温度在70-75℃反应120-150分钟，得到中间体2,2',4-三羟基二苯甲酮；再经过水解、冷却结晶，过滤进行纯化；其中水解时控制水温为5-10℃，时间在3-10h；2）在碳酸钠和烃类溶剂体系下，加入2,2',4-三羟基二苯甲酮和硫酸二甲酯进行甲基化反应，2,2',4-三羟基二苯甲酮和硫酸二甲酯的摩尔比为1:1.20-1.35，然后水洗、脱溶剂得到2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮粗品；3）步骤2）中的粗品经蒸馏提纯及重结晶精制得到2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮成品；其中蒸馏提纯时采用负压蒸馏，蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明华，赵定春，覃华中，
申请(专利权)人：宜都市华阳化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42