一种安全抑菌辛酰羟肟酸的制备方法技术

本申请涉及化学合成的技术领域，具体涉及一种安全抑菌辛酰羟肟酸的制备方法，包括如下步骤：S1、制备正辛酸酯：正辛酸和低碳醇在固体酸催化剂作用下加热回流，得正辛酸酯；S2、制备辛酰羟肟酸：将正辛酸酯和羟胺用溶剂溶解，并在固体碱催化剂作用下反应，经酸化、纯化、干燥，得辛酰羟肟酸；所述正辛酸酯和羟胺的摩尔比为1：（1.01

【技术实现步骤摘要】
一种安全抑菌辛酰羟肟酸的制备方法


[0001]本申请涉及化学合成的
，具体涉及一种安全抑菌辛酰羟肟酸的制备方法。

技术介绍

[0002]辛酰羟肟酸，也称辛酰氧肟酸，是有机酸的一种，白色或类白色粉末，CAS号为7377
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9，化学结构如式1所示：辛酰羟肟酸具有较强的螯合能力，可以作为酪氨酸酶抑制剂和防腐抑菌剂。辛酰羟肟酸在中性时依然有较强的抑菌效果，其抑菌能力不受表面活性剂、蛋白质以及中药等添加物的影响。同时，辛酰羟肟酸作为抑菌剂，在化妆水、O/W乳液、O/W霜、W/O霜中的抑菌性能较好，且温和无刺激，避免传统抑菌剂存在的安全性风险，使得辛酰羟肟酸在化妆品、医药中应用越来越广泛。
[0003]由于辛酰羟肟酸是理想的抑菌剂，提高辛酰羟肟酸的收率和纯度是研发重点。在辛酰羟肟酸制备工艺中，通常是先通过正辛酸与乙醇发生酯化反应得到正辛酸乙酯，然后正辛酸乙酯和羟胺发生羟肟化反应，再经纯化、烘干等步骤得到辛酰羟肟酸。公布号为CN110845367A的专利公开了一种安全抑菌辛酰羟肟酸的制备方法，提高了辛酰羟肟酸的收率和纯度。但由于正辛酸与乙醇发生酯化反应的催化剂采用硫酸，后处理方式需要用氢氧化钠中和，且辛酰羟肟酸的纯化步骤中也有用到硫酸，而强酸、强碱的使用，易对设备造成腐蚀。此外，专利CN110845367A中酯化反应和羟肟化反应均采用均相催化剂，不能循环利用，生产成本较高，不适合工业化生产。

技术实现思路

[0004]为了提高辛酰羟肟酸制备工艺的环境友好性、降低生产成本，本申请提供一种安全抑菌辛酰羟肟酸的制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种安全抑菌辛酰羟肟酸的制备方法，采用如下技术方案实现：一种安全抑菌辛酰羟肟酸的制备方法，包括如下步骤：S1、制备正辛酸酯：正辛酸和低碳醇在固体酸催化剂作用下加热回流，得正辛酸酯；S2、制备辛酰羟肟酸：将正辛酸酯和羟胺用溶剂溶解，并在固体碱催化剂作用下反应，经酸化、纯化、干燥，得辛酰羟肟酸；所述正辛酸酯和羟胺的摩尔比为1：(1.01
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1.02)。
[0006]通过采取上述技术方案，本申请采用固体酸催化剂代替浓硫酸，不仅实现了循环
利用，且循环利用后保持较高的催化活性，还大大避免了对设备的腐蚀；本申请采用固体碱催化剂，能实现循环利用，且循环利用后保持较高的辛酰羟肟酸的收率和纯度。控制正辛酸酯和羟胺的摩尔比为1：(1.01
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1.02)，可以提高辛酰羟肟酸的收率和纯度。
[0007]优选的，所述固体酸催化剂和正辛酸的质量比为(1
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1.5)：100；进一步的，所述固体酸催化剂和正辛酸的质量比为1.2：100。
[0008]通过采取上述技术方案，本申请控制固体酸催化剂和正辛酸的质量比为(1
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1.5)：100，正辛酸乙酯的收率不低于95.8％、纯度不低于99.7％，且当固体酸和正辛酸的质量比为1.2：100时，辛酰羟肟酸的收率、纯度分别达到95.1％、99.9％，生产成本较低，更适合工业化生产。当固体酸和正辛酸的质量比大于1.5：100时，不仅生产成本较高，还会降低正辛酸乙酯的收率和纯度；而当固体酸和正辛酸的质量比小于1：100时，正辛酸乙酯的收率和纯度较低。
[0009]优选的，所述固体酸催化剂为负载有磺酸基或磷酸基的硒诺唯新酸固相催化剂；更优选的，所述固体酸催化剂为负载有磺酸基的硒诺唯新酸固相催化剂。
[0010]通过采用上述技术方案，本申请采用负载有磺酸基或磷酸基的硒诺唯新酸固相催化剂，可以循环使用且保持较高的催化活性，可以提高正辛酸乙酯的收率和纯度，还可以通过调整固体酸催化剂上的官能团负载率，可以改变固体催化剂的结构，改变酸催化剂的酸性强度，提高收率并减少副产物；且负载有磺酸基的硒诺唯新酸固相催化剂的酸性强于负载有磷酸基的硒诺唯新酸固相催化剂的酸性，负载有磺酸基的硒诺唯新酸固相催化剂对应正辛酸乙酯的收率高于负载有磷酸基的硒诺唯新酸固相催化剂对应正辛酸乙酯的收率。
[0011]优选的，所述负载有磺酸基的硒诺唯新酸固相催化剂选自SC18143、SC18141、SC18140中的任一种；更优选的，所述负载有磺酸基的硒诺唯新酸固相催化剂为SC18143。
[0012]通过采用上述技术方案，负载有磺酸基的硒诺唯新酸固相催化剂的种类对正辛酸乙酯的收率也有较大影响，其中，SC18143优于SC18140，更优于SC18141。
[0013]优选的，所述固体碱催化剂和正辛酸酯的质量比为(1.2
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1.8)：100；更优选的，所述固体碱催化剂和正辛酸酯的质量比为(1.4
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1.6)：100；最优选的，所述固体碱催化剂和正辛酸酯的质量比为1.6：100。
[0014]通过采用上述技术方案，本申请控制固体碱催化剂和正辛酸酯的质量比为(1.2
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1.6)：100，可以降低生产成本的同时提高辛酰羟肟酸的收率和纯度；当固体碱催化剂和正辛酸酯的质量比为(1.4
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1.6)：100时，尤其当固体碱催化剂和正辛酸乙酯的质量比小于1.2：100时，固体碱催化剂活性较低，正辛酸乙酯不能完全转化为辛酰羟肟酸，从而降低了辛酰羟肟酸的收率和纯度。
[0015]优选的，所述固体碱催化剂为二维层状双金属氢氧化物或二维层状三金属氢氧化物。
[0016]通过采用上述技术方案，本申请采用二维层状双金属氢氧化物或二维层状三金属氢氧化物，可以循环使用且保持较高的催化活性，可以提高辛酰羟肟酸的收率；同时，二维层状三金属氢氧化物的生产成本高于二维层状双金属氢氧化物。
[0017]优选的，所述二维层状双金属氢氧化物选自MgAl
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LDH、ZnAl
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LDH、NiAl
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LDH中的任一种；更优选的，所述二维层状双金属氢氧化物为MgAl
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LDH。
[0018]通过采用上述技术方案，二维层状双金属氢氧化物MgAl
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LDH碱性强于ZnAl
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LDH、
NiAl
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LDH，MgAl
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LDH对应辛酰羟肟酸的收率不仅高于ZnAl
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LDH、NiAl
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LDH对应辛酰羟肟酸的收率。
[0019]优选的，所述S1步骤中低碳醇为甲醇或乙醇；所述S2步骤中溶剂为乙醇和去离子水的混合物，所述乙醇和去离子水的质量比为(10
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15)：1。
[0020]通过采用上述技术方案，当低碳醇为甲醇，正辛酸甲酯收率95.5％、纯度99.6％，辛酰羟肟酸收率94.4％、纯度99.7％；当低碳醇为乙醇，正辛酸乙酯收率95.8％、纯度99.7％，辛酰羟肟酸收率94.9％、纯度99.8％。S2步骤反应中溶剂由质量比为(10
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15)：1的乙醇和去离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安全抑菌辛酰羟肟酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、制备正辛酸酯：正辛酸和低碳醇在固体酸催化剂作用下加热回流，得正辛酸酯；S2、制备辛酰羟肟酸：将正辛酸酯和羟胺用溶剂溶解，并在固体碱催化剂作用下反应，经酸化、纯化、干燥，得辛酰羟肟酸；所述正辛酸酯和羟胺的摩尔比为1：（1.01
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1.02）。2.根据权利要求1所述的一种安全抑菌辛酰羟肟酸的制备方法，其特征在于，所述固体酸催化剂和正辛酸的质量比为（1
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1.5）：100。3.根据权利要求2所述的一种安全抑菌辛酰羟肟酸的制备方法，其特征在于，所述固体酸催化剂为负载有磺酸基或磷酸基的硒诺唯新酸固相催化剂。4.根据权利要求3所述的一种安全抑菌辛酰羟肟酸的制备方法，其特征在于，所述负载有磺酸基的硒诺唯新酸固相催化剂选自SC18143、SC18141、SC18140中的任一种。5.根据权利要求1所述的一种安全抑菌辛酰羟肟酸的制备方法，其特征在于，所述固体碱催化剂和正辛酸酯的质量比为（1.2
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1.8）：100。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡建，陈晓辉，周宇峰，薛天辉，秦莉锦，
申请(专利权)人：烟台东方化学有限公司，
类型：发明
国别省市：