一种二苯甲酮的制备方法技术

本发明专利技术提供一种二苯甲酮的制备方法，所述制备方法为：苯甲酸、三氯甲苯和苯在Fe

【技术实现步骤摘要】
一种二苯甲酮的制备方法
本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种二苯甲酮的制备方法。
技术介绍
二苯甲酮是一种多用途的化工产品，又名二苯酮、苯甲酰苯等，为淡黄色或无色的片状结晶，微有玫瑰香味，熔点为45～48℃，沸点为305.4℃，易溶于醇、醚、氯仿及苯，不溶于水。二苯甲酮是紫外线吸收剂、有机颜料、医药、香料、杀虫剂的重要中间体，在医药工业中用于生产双环己哌啶、苯甲托品氢溴酸盐、苯海拉明盐酸盐等，在聚合物加工领域可以作为苯乙烯聚合抑制剂，二苯甲酮还可以作为香料定香剂赋予香精以甜的气息，用于多种香水和皂用香精中；此外，二苯甲酮在食品工业中可用于调配杏仁、桃子、奶油、椰子等食用香精。二苯甲酮的应用领域十分广泛，在工业中需求量极大，因此其制备工艺的创新和优化是有机合成领域的重要研究课题。CN105198723A公开了一种二苯甲酮的制备方法，所述制备方法包括光化、水解、碱洗、水-苯蒸馏、蒸馏五个工序，其中光化工序为3份苯、1份三氯化铝和1份光气在光化釜中60℃反应4h得到光化液，光化液在80℃以下与水发生水解反应、得到的反应液经过碱洗、蒸馏得到产物二苯甲酮；但是所述制备方法以毒性极强的光气作为原料，对操作人员的安全和环境都存在较大的隐患。CN102167662A公开了一种采用复合催化剂低压合成二苯甲酮的方法，所述方法为将苯、催化剂1、苯甲酰氯依次置于高压反应釜中，当釜压升至0.1～0.2MPa时开始排HCl气体；合成反应3～5小时，在HCl气体排出30～50％后，第一次加入催化剂2；合成反应6～8小时，在HCl气体排出60～80％后，第二次加入余量的催化剂2；合成反应9～10小时，反应结束，体系进行降温及后处理，得到二苯甲酮产品；所述方法中用的催化剂为复合催化剂，其中催化剂1为硫酸亚铁、醋酸铁、三氯化铁或三氧化二铁，催化剂2为氯化锌、硫酸锌或溴化锌；所述方法以金属卤化物等路易斯酸作为催化剂，这些催化剂易吸湿分解而释放出毒性氯化氢气体，不仅会造成仓储设备的腐蚀，而且给操作人员的安全和健康带来威胁。CN101492355A公开了一种制备二苯甲酮的方法，该方法以苯、苯甲酰氯为原料，在强酸性交换树脂固体酸催化剂作用下，于压力为0.6～1.6MPa、温度为120～170℃条件下反应6～12h，制得二苯甲酮；该方法中，原料苯甲酰氯极易水解产生副产物，导致目标产物二苯甲酮的纯度和收率较低，而且合成和纯化过程中会产生大量的三废，不利于环保。然而在现有的二苯甲酮制备技术中，以光气法为代表的合成路线需要使用毒副作用强的原料，对人体和环境都造成较大危害；而苯甲酰氯法、苯甲酸法、三氯甲苯法等合成路线则存在副产物多、收率低、成本高等问题，生产中产生的三废量大、不环保、后续的处理过程复杂，而且反应过程中使用氯化铁、氯化铝、氯化锌等易吸湿水解，释放出毒性氯化氢气体的路易斯酸催化剂，这对生产配套的仓储设备要求高，投资较大，同时对长期在现场进行催化剂取用的操作人员安全与健康造成很大威胁或损害，对环境带来长期的负面效果。因此，开发一种生产流程简便、产率高、绿色环保、成本低的适于工业化放大的二苯甲酮的制备方法，是本领域的研究重点。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种二苯甲酮的制备方法，所述制备方法以苯、苯甲酸和三氯化苯为起始原料、在Fe2O3的催化下通过一步反应得到目标产物二苯甲酮，工艺路线简单、副产物少、产率高，而且原料及催化剂具有安全环保的特点，是一种绿色友好的制备工艺。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种二苯甲酮的制备方法，所述制备方法为：苯甲酸、三氯甲苯和苯在Fe2O3的催化下进行反应，得到所述二苯甲酮，反应式如下：本专利技术提供的制备方法以苯甲酸作为起始原料之一，以Fe2O3作为催化剂，改善了传统的苯甲酰氯法制备二苯甲酮时出现的副产物多、设备腐蚀严重以及对操作人员和环境带来不利影响的问题。本专利技术所述制备方法相比于现有技术具有以下特点：第一，二苯甲酮在制备中发生的主要副反应是苯甲酰氯和水之间的水解反应，生成了苯甲酸等副产物；而本专利技术将苯甲酸作为反应原料之一，有效抑制了苯甲酰氯的水解反应，大大降低了副产物的生成，提高了原料的转化率和二苯甲酮的收率。第二，所述反应中生成的少量副产物苯甲酸可通过后处理的洗涤过程(如水洗、酸洗或碱洗)与二苯甲酮分离，分离后用苯萃取、脱苯后即可得到回收的高纯度苯甲酸，可作为反应原料再次用于二苯甲酮的制备，不仅降低了废水处理成本，而且实现了资源的充分利用。第三，传统的傅克酰基化反应采用氯化铁、氯化铝、氯化锌等路易斯酸作为催化剂，金属氯化物易吸湿水解、释放出剧毒性氯化氢气体，对生产配套的仓储设备具有腐蚀作用，而且对长期在现场进行催化剂取用的操作人员安全与健康造成威胁或损害，对环境带来负面影响；本专利技术采用金属氧化物Fe2O3作为催化剂，不仅减小了生产物料对设备造成的腐蚀、降低了设备的投资成本，而且对现场操作人员以及环境不会带来负面影响，更加绿色环保。第四，本专利技术设计的合成路线原子利用率高，反应产物包括目标产物二苯甲酮和HCl，HCl气体在反应中排出反应装置然后用水吸收，得到的盐酸可作为化工原料加以利用，制备过程产生的工业三废少。因此，本专利技术提供的制备方法不仅工艺路线简单、对操作人员更加友好，而且实现了原料的最大化利用，产生的工业三废少，因此具有安全性高、工艺路线简单、绿色环保的特点。优选地，所述Fe2O3与苯甲酸的摩尔比为(0.05～0.2):1，例如0.06:1、0.07:1、0.08:1、0.09:1、0.1:1、0.11:1、0.12:1、0.13:1、0.14:1、0.15:1、0.16:1、0.17:1、0.18:1或0.19:1等，进一步优选为(0.06～0.15):1。优选地，所述苯甲酸与三氯甲苯的摩尔比为1:(0.8～2)，例如1:0.85、1:0.9、1:0.95、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8或1:1.9等，进一步优选为1:(1.1～1.7)。优选地，所述苯甲酸与苯的摩尔比为1:(2～10)，例如1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5、1:5、1:5.2、1:5.4、1:5.6、1:5.8、1:6、1:6.2、1:6.5、1:6.8、1:7、1:7.1、1:7.2、1:7.3、1:7.4、1:7.5、1:7.6、1:7.7、1:7.8、1:7.9、1:8、1:8.2、1:8.5、1:8.7、1:9、1:9.3、1:9.5、1:9.7或1:9.9等，进一步优选为1:(5～6)。本专利技术中，苯不仅是反应原料，而且也是反应中的溶剂，因此需要大过量添加。优选地，所述反应的温度为120～200℃，例如122℃、125℃、127℃、130℃、133℃、135℃、138℃、140℃、142℃、145℃、148℃、150℃、152℃、155℃、158℃、160℃、162℃、165℃、168℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二苯甲酮的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：苯甲酸、三氯甲苯和苯在Fe

【技术特征摘要】
1.一种二苯甲酮的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：苯甲酸、三氯甲苯和苯在Fe2O3的催化下进行反应，得到所述二苯甲酮，反应式如下：





2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Fe2O3与苯甲酸的摩尔比为(0.05～0.2):1，优选为(0.06～0.15):1。


3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述苯甲酸与三氯甲苯的摩尔比为1:(0.8～2)，优选为1:(1.1～1.7)。


4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述苯甲酸与苯的摩尔比为1:(2～10)，优选为1:(5～6)。


5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为120～200℃，优选为125～170℃；
优选地，所述反应的时间为4～8h；
优选地，所述反应的压力为0.18～0.80MPa。


6.根据权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应生成的HCl在反应过程中通过冷凝循环装置排出反应装置；
优选地，所述HCl排出反应装置后用水吸收；
优选地，所述反应的终点判断方法为：反应装置中无HCl气体排出。


7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括后处理步骤；
优选地，所述后处理步骤包括洗涤和脱除溶剂。


8.根据权利要求7所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢思勉，刘兴华，陶锡祺，徐海朋，朱怀锐，
申请(专利权)人：江西仰立新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36