一种对叔丁基苯甲酸甲酯的制备制造技术

本发明专利技术公开了一种对叔丁基苯甲酸甲酯的制备，其中，先采用复合催化剂于空气中进行对叔丁基甲苯的氧化，得到对叔丁基苯甲酸，然后以对甲苯磺酸代替传统浓硫酸为催化剂，进行酯化反应，得到对叔丁基苯甲酸甲酯；同时，本发明专利技术对对叔丁基苯甲酸甲酯的制备采用了特殊的处理过程，经过甲醇多次带水提高产率以及产品纯度，同时，对蒸出的甲醇、萃取的水相以及催化剂进行处理后实现重复利用，不仅大大降低了原料成本，而且同样具有重要的环保意义。

Preparation of methyl tert butyl benzoate

The invention discloses the preparation of methyl p-tert-butyl benzoate, in which p-tert-butyl benzoic acid is obtained by oxidation of p-tert-butyl toluene in air with composite catalyst, and then esterified with p-toluene sulfonic acid instead of traditional concentrated sulfuric acid to obtain methyl p-tert-butyl benzoate. The invention adopts a special treatment process for the preparation of methyl p-tert-butyl benzoate, and improves the yield and purity of the product by carrying water with methanol for many times. At the same time, the evaporated methanol, the extracted water phase and the catalyst are treated and reused, which not only greatly reduces the cost of the raw material, but also has an important role. Environmental significance.

【技术实现步骤摘要】
一种对叔丁基苯甲酸甲酯的制备
本专利技术涉及对叔丁基苯甲酸甲酯领域，尤其涉及其制备。
技术介绍
对叔丁基苯甲酸甲酯(MBB)是一种重要的化工原料，用于制备防晒剂阿伏苯宗。目前工业化的制备方法是在大量浓硫酸的存在下，对叔丁基苯甲酸与甲醇酯化，制备MBB。但是存在大量浓硫酸的使用，主要是要利用浓硫酸吸收酯化反应生成的水。酯化反应结束，先分去酸层，在碱洗，水洗，经精馏得到产品MBB。该法尽管效率很高，但会产生大量的废酸，且后处理工艺过程复杂，产生大量的废水。并且，在传统生产方法中，用于合成对叔丁基苯甲酸甲酯的原料对叔丁基苯甲酸在制备时多用氧气进行氧化，氧化釜内一直处于爆炸极限范围内，附属的安全防护技术和设备设施要求严格；反应放热剧烈，工况恶劣，对设备要求高；排放的尾气几乎是纯氧(夹带微量的有机气体)，不敢进行焚烧处置，对环境造成污染；副产对苯二甲酸量多，造成原料消耗高，影响产品的纯度。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，采用复合催化剂于空气中进行对叔丁基甲苯的氧化，使得氧化反应可以于相对较低的温度下进行，得到对叔丁基苯甲酸，然后以对甲苯磺酸代替传统浓硫酸为催化剂，进行酯化反应，得到对叔丁基苯甲酸甲酯；同时，本专利技术所述方法对对叔丁基苯甲酸甲酯的制备采用了特殊的处理过程，经过甲醇多次带水提高产率以及产品纯度，同时，对蒸出的甲醇、萃取的水相以及催化剂进行处理后实现重复利用，不仅大大降低了原料成本，而且同样具有重要的环保意义，从而完成本专利技术。本专利技术提供了一种对叔丁基苯甲酸甲酯的制备，具体体现在以下方面：(1)一种对叔丁基苯甲酸甲酯的制备，其中，所述制备包括以下步骤：步骤1、将对叔丁基甲苯、氧化催化剂加入氧化釜中，通入空气进行氧化反应，优选在氧化反应过程中进行采出水的控制；步骤2、氧化反应结束后进行析晶处理，然后离心、洗涤，得到对叔丁基苯甲酸湿品，干燥得到对叔丁基苯甲酸干品；步骤3、将步骤2得到的对叔丁基苯甲酸干品、对甲苯磺酸和甲醇混合，升温至回流进行酯化反应，然后蒸馏回收甲醇；步骤4、再向体系内加入甲醇，升温至回流进行酯化反应，然后蒸馏回收甲醇，优选重复此步骤2～4次，例如3次；步骤5、酯化反应结束后，加水搅拌0.1～1h，静置分液进行第一次萃取，取油相，向油相中加水搅拌0.1～1h，静置分液进行第二次萃取，取油相，精馏处理得到所述对叔丁基苯甲酸甲酯。(2)根据上述(1)所述的制备，其中，在步骤1中，所述催化剂为醋酸钴-醋酸锰复合催化剂，优选地，所述醋酸钴-醋酸锰复合催化剂与所述对叔丁基甲苯的重量比为1：(400～600)，更优选地，醋酸钴与醋酸锰的重量比为(20～30)：1；和/或以1500～2500mL/min的速度通入空气，优选地，以2000mL/min的速度通入空气。(3)根据上述(1)或(2)所述的制备，其中，在步骤1中，于120～130℃进行氧化反应，优选于122～128℃进行氧化反应，例如于125℃下进行氧化反应；和/或在反应过程中进行水的采出，优选利用冷凝方式进行水的采出。(4)根据上述(1)至(3)之一所述的制备，其中，在步骤2中，所述析晶处理为降温析晶，优选以5～10℃/h的降温速率进行析晶，例如6～8℃/h的降温速率进行析晶；和/或对叔丁基苯甲酸湿品的干燥处理如下进行：以15～25℃/h的升温速率升至100～120℃进行干燥，优选以20℃/h的升温速率升至105～110℃进行干燥。(5)根据上述(1)至(4)之一所述的制备，其中，在步骤3中，对甲苯磺酸与对叔丁基苯甲酸干品的摩尔比为(0.03～0.08)：1，优选为(0.04～0.07)：1，例如0.06:1；和/或甲醇与对叔丁基苯甲酸干品的摩尔比为(1～3)：1，优选为(1.5～2.5)：1，例如2:1。(6)根据上述(1)至(5)之一所述的制备，其中，步骤4采用的甲醇与步骤3对叔丁基苯甲酸干品的摩尔比为(0.5～2)：1，例如1:1；和/或在步骤3和步骤4中，对蒸馏回收得到的甲醇进行精馏处理，以实现再利用，优选地，将蒸馏回收得到的甲醇转入精馏釜中，70～90℃进行常压精馏，得到可再利用的甲醇。(7)根据上述(1)至(6)之一所述的方法，其中，在步骤3中，酯化反应进行(1～3)h，例如2h；和/或在步骤4中，酯化反应进行(0.1～2)h，例如1h；和/或在步骤3和步骤4中，升温至70～80℃进行回流，然后于110～130℃进行蒸馏回收甲醇。(8)根据上述(1)至(7)之一所述的制备，其中，在步骤5中，第一次萃取后还得到水相；优选地，对第一次萃取后得到的水相进行蒸馏，收集蒸馏后的水和馏底；更优选地，所述蒸馏如下进行：于10～15mmHg的真空度、低于70℃下进行，直至无水采出；其中，蒸馏后的水用于第二次萃取的水洗，而所述馏底为对甲苯磺酸，重新投入下一批酯化反应。(9)根据上述(1)至(8)之一所述的制备，其中，在步骤5中，第二次萃取后还得到水相，优选地，对第二次萃取后得到的水相进行蒸馏，收集蒸馏后的水；更优选地，所述蒸馏如下进行：于10～15mmHg的真空度、低于70℃下进行，直至无水采出；其中，蒸馏后的水用于下一批次反应的第一次萃取。(10)根据上述(1)至(9)之一所述的制备，其中，在步骤5中，对第二次萃取后得到的油相进行如下精馏：于2～6mmHg下，釜温升至130～140℃、气温升至80～100℃进行；优选于3～5mmHg下，釜温升至132～136℃、气温升至85～95℃进行。附图说明图1示出本专利技术实施例1中步骤(2)得到的对叔丁基苯甲酸干品的色谱图；图2示出本专利技术实施例2得到的对叔丁基苯甲酸甲酯的色谱图。具体实施方式下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。本专利技术提供了一种对叔丁基苯甲酸甲酯的制备，所述制备包括以下步骤：步骤1、将对叔丁基甲苯、氧化催化剂加入氧化釜中，通入空气进行氧化反应，优选在氧化反应过程中进行采出水的控制；步骤2、氧化反应结束后进行析晶处理，然后离心、洗涤，得到对叔丁基苯甲酸湿品，干燥得到对叔丁基苯甲酸干品；步骤3、将步骤2得到的对叔丁基苯甲酸干品、对甲苯磺酸和甲醇混合，升温至回流进行酯化反应，然后蒸馏回收甲醇；步骤4、再向体系内加入甲醇，升温至回流进行酯化反应，然后蒸馏回收甲醇，优选重复此步骤2～4次，例如3次；其中，在步骤3和步骤4中对甲醇进行蒸馏并补加，反复进行多次，实现甲醇带水，可大大增加反应效率，使反应向正方向进行，得到纯度高的对叔丁基苯甲酸甲酯。步骤5、酯化反应结束后，加水搅拌0.1～1h，静置分液进行第一次萃取，取油相，向油相中加水搅拌0.1～1h，静置分液进行第二次萃取，取油相，精馏处理得到所述对叔丁基苯甲酸甲酯。根据本专利技术一种优选的实施方式，在步骤1中，所述催化剂为醋酸钴-醋酸锰复合催化剂。在进一步优选的实施方式中，在步骤1中，所述醋酸钴-醋酸锰复合催化剂与所述对叔丁基甲苯的重量比为1：(400～600)，例如1:500。在更进一步优选的实施方式中，在步骤1中，在所述醋酸钴-醋酸锰复合催化剂中，醋酸钴与醋酸锰的重量比为(20～30)：1。其中，专利技术人经过大量实验发现，在采用醋酸钴-醋酸锰复合催化剂时，析晶后得到的对叔丁基苯甲酸的产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对叔丁基苯甲酸甲酯的制备，其特征在于，所述制备包括以下步骤：步骤1、将对叔丁基甲苯、氧化催化剂加入氧化釜中，通入空气进行氧化反应，优选在氧化反应过程中进行采出水的控制；步骤2、氧化反应结束后进行析晶处理，然后离心、洗涤，得到对叔丁基苯甲酸湿品，干燥得到对叔丁基苯甲酸干品；步骤3、将步骤2得到的对叔丁基苯甲酸干品、对甲苯磺酸和甲醇混合，升温至回流进行酯化反应，然后蒸馏回收甲醇；步骤4、再向体系内加入甲醇，升温至回流进行酯化反应，然后蒸馏回收甲醇，优选重复此步骤2～4次，例如3次；步骤5、酯化反应结束后，加水搅拌0.1～1h，静置分液进行第一次萃取，取油相，向油相中加水搅拌0.1～1h，静置分液进行第二次萃取，取油相，精馏处理得到所述对叔丁基苯甲酸甲酯。

【技术特征摘要】
1.一种对叔丁基苯甲酸甲酯的制备，其特征在于，所述制备包括以下步骤：步骤1、将对叔丁基甲苯、氧化催化剂加入氧化釜中，通入空气进行氧化反应，优选在氧化反应过程中进行采出水的控制；步骤2、氧化反应结束后进行析晶处理，然后离心、洗涤，得到对叔丁基苯甲酸湿品，干燥得到对叔丁基苯甲酸干品；步骤3、将步骤2得到的对叔丁基苯甲酸干品、对甲苯磺酸和甲醇混合，升温至回流进行酯化反应，然后蒸馏回收甲醇；步骤4、再向体系内加入甲醇，升温至回流进行酯化反应，然后蒸馏回收甲醇，优选重复此步骤2～4次，例如3次；步骤5、酯化反应结束后，加水搅拌0.1～1h，静置分液进行第一次萃取，取油相，向油相中加水搅拌0.1～1h，静置分液进行第二次萃取，取油相，精馏处理得到所述对叔丁基苯甲酸甲酯。2.根据权利要求1所述的制备，其特征在于，在步骤1中，所述催化剂为醋酸钴-醋酸锰复合催化剂，优选地，所述醋酸钴-醋酸锰复合催化剂与所述对叔丁基甲苯的重量比为1：(400～600)，更优选地，醋酸钴与醋酸锰的重量比为(20～30)：1；和/或以1500～2500mL/min的速度通入空气，优选地，以2000mL/min的速度通入空气。3.根据权利要求1或2所述的制备，其特征在于，在步骤1中，于120～130℃进行氧化反应，优选于122～128℃进行氧化反应，例如于125℃下进行氧化反应；和/或在反应过程中进行水的采出，优选利用冷凝方式进行水的采出。4.根据权利要求1至3之一所述的制备，其特征在于，在步骤2中，所述析晶处理为降温析晶，优选以5～10℃/h的降温速率进行析晶，例如6～8℃/h的降温速率进行析晶；和/或对叔丁基苯甲酸湿品的干燥处理如下进行：以15～25℃/h的升温速率升至100～120℃进行干燥，优选以20℃/h的升温速率升至105～110℃进行干燥。5.根据权利要求1至4之一所述的制备，其特征在于，在步骤3中，对甲苯磺酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：马瑞，孙启飞，杨茂霞，
申请(专利权)人：宿迁科思化学有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32