專利名稱：：光穩(wěn)定劑二苯甲酮的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：-本發(fā)明涉及一種光穩(wěn)定劑二苯甲酮的生產(chǎn)方法。技術(shù)背景-二苯甲酮，白色片狀晶體，微有玫瑰香味，熔點(diǎn)為47-49°C。二苯甲酮又名苯甲酰苯，是紫外線吸收劑，有機(jī)顏料、醫(yī)藥、香料、殺蟲(chóng)劑等的重要的中間體，醫(yī)藥工業(yè)中用于生產(chǎn)雙環(huán)已哌啶、苯甲托品氫溴酸鹽、苯海拉明鹽酸鹽等。它能賦予香精以甜的氣息，廣泛用于各類香水和香精中。二甲苯酮傳統(tǒng)合成方法是以無(wú)水三氯化鋁為催化劑，苯甲酰氯與苯為原料進(jìn)行?；磻?yīng)而得，產(chǎn)品收率僅為70-71%。目前文獻(xiàn)報(bào)道的合成方法主要有在三氯化鋁催化劑存在下苯與四氯化碳為原料，進(jìn)行縮合水解法；苯與氯化芐為原料，在氯化鋅催化劑存在下進(jìn)行縮合氧化法；苯與光氣為原料，在無(wú)水三氯化鋁催化劑存在下的縮合法；二苯甲烷為原料，醋酸鐵為催化劑過(guò)氧化氫氧化法；苯甲酸鈣在氮?dú)饬髦械臒岱纸夥?；苯與甲苯為原料，三氯化鋁為催化劑的低壓法；二苯甲烷為原料，NH4V03為催化劑硝酸氧化法；苯與苯甲酰氯為原料，三氯化鐵為催化劑的加壓法；苯與苯甲酰氯為原料，鐵試劑為催化劑的縮合法；由苯甲醛經(jīng)二苯乙醇酮，二苯乙二酮，再合成二苯甲酮法；苯甲酰氯與苯硼酸為原料，醋酸鈀為催化合成法；二苯甲垸Co在慘雜MCM-41催化劑存在下過(guò)氧化氫液相氧化法。由于無(wú)水三氯化鋁等催化劑腐蝕設(shè)備，生產(chǎn)過(guò)程需堿洗、水洗過(guò)程，三廢排放量大，且副反應(yīng)多，色澤深，影響產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品最高收率為85%。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種產(chǎn)品收率高的光穩(wěn)定劑二苯甲酮的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種光穩(wěn)定劑二苯甲酮的生產(chǎn)方法，其特征是是以苯、苯甲酰氯和三氯化芐為原料，在催化劑存在的條件下反應(yīng)制得二苯甲酮；所述催化劑是三氯化鐵、三氧化二鐵、二氧化硅的混合物，且三者的重量比例為三氯化鐵:三氧化二鐵:二氧化硅=1:0.2~0.6:0.020.08。苯、苯甲酰氯、三氯化芐、催化劑的用量比例按重量計(jì)為苯:苯甲酰氯:三氯化節(jié):催化劑=1:0.6~1.3:0.15~0.25:0.030.08。以苯、苯甲酰氯和三氯化芐為原料，在催化劑存在的條件下反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，加入稀鹽酸溶液，分出有機(jī)層；再在分出有機(jī)層后的溶液中加入苯，再分出有機(jī)層，并用碳酸鈉溶液對(duì)上述有機(jī)層進(jìn)行洗滌，最后得到的有機(jī)層進(jìn)行常壓脫溶劑，在0.098MPa真空度下收集198201"C下的餾分，得精制二苯甲酮。所述反應(yīng)的溫度為120°C、反應(yīng)時(shí)間為12h。本發(fā)明用苯甲酰氯為酰化劑合成二苯甲酮，采用一種新型復(fù)合催化劑，簡(jiǎn)化了分離提純過(guò)程，反應(yīng)時(shí)間短，產(chǎn)品收率高，使產(chǎn)品的收率達(dá)到94%以上，得到產(chǎn)品純度較高，能耗也大大的減少，環(huán)境污染小，成本低，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的較理想的工藝。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:在裝有電動(dòng)攪拌、回流冷凝器(有干燥管和氣體吸收裝置)和溫度計(jì)的四口反應(yīng)燒瓶中，加入26.5g(0.34mol)，催化劑4.25g，攪拌片刻，向反應(yīng)器加入84g(0.6mol)苯甲酰氯，l-1.5h內(nèi)升溫至120-130。C之間，滴加三氯化芐15.6g(0.08mol)與苯17.2g(0.22mol)組成的混合液，滴加時(shí)間約7-10h，繼續(xù)滴加苯34.4g(0.44mol)，滴加時(shí)間約控制在30-40min結(jié)束，保溫2h，反應(yīng)結(jié)束后加入200mL10n/。稀鹽酸溶液，分出有機(jī)層，再在分出有機(jī)層后的溶液中加入200mL苯，分出有機(jī)層，合并上述二次得到的有機(jī)層，并再對(duì)上述得到的有機(jī)層用5%碳鈉溶液150mL洗滌一次，最后得到的有機(jī)層進(jìn)行常壓脫溶劑，在0.098MPa真空度下搜集198-20rC的餾分，即可得到純度為99.5%以上的二苯甲酮，產(chǎn)品收率94.45%,熔點(diǎn)47-49°C。所述催化劑是三氯化鐵、三氧化二鐵、二氧化硅的混合物，且三者的重量比例為三氯化鐵:三氧化二鐵:二氧化硅=1:0.4:0.05。實(shí)施例2:苯、苯甲酰氯、三氯化芐、催化劑的用量比例按重量計(jì)為苯:苯甲酰氯三氯化節(jié)催化劑=1:0.6~1.3:0.15~0.25:0.03~0.08(例1:0.7:0.0.25:0.05或1:1:0.15:0.03或1:1.3:0.2:0.08)。催化劑中三氯化鐵、三氧化二鐵、二氧化硅三者的重量比例為三氯化鐵:三氧化二鐵:二氧化硅=1:0.2:0.07(或1:0.6:0.03)。結(jié)果與討論1、反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品收率的影響采用單因素實(shí)驗(yàn)法，在反應(yīng)器中加入苯甲酰氯82.6g(0.588mol)，苯78.1g(l.Omol)，三氯化節(jié)15.6g(0.08mol)，催化劑4.25g，控制反應(yīng)時(shí)間12h，其它實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例1，僅改變反應(yīng)溫度，考察反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品收率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表l。表1反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品收率的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表1中的數(shù)據(jù)可以看出，隨著反應(yīng)溫度的升高，二苯甲酮的收率增加，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到120'C時(shí)，二苯甲酮收率達(dá)到94.45%。反應(yīng)溫度繼續(xù)升高，產(chǎn)品收率增加的趨勢(shì)變緩，?；磻?yīng)基本結(jié)束。所以反應(yīng)溫度應(yīng)控制在12(TC較為合適。2、反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)品收率的影響采用單因素實(shí)驗(yàn)法，在反應(yīng)器中加入苯甲酰氯82.6g(0.588mol)，苯78.1g(lmo0，三氯化節(jié)15.6g(0.08mol)，催化劑4.25g，控制反應(yīng)溫度為120°C，其它實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例1，僅改變反應(yīng)時(shí)間，考察反應(yīng)時(shí)間度對(duì)產(chǎn)品收率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。表2反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)品收率的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表2中的數(shù)據(jù)可以看出，二苯甲酮的收率隨著反應(yīng)時(shí)間的增加不斷提高，反應(yīng)時(shí)間短，其收率也低，但反應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量不全有利，反應(yīng)13h的時(shí)候，產(chǎn)品顏色開(kāi)始變黃，產(chǎn)品收率亦開(kāi)始下降。所以反應(yīng)時(shí)間以12h為適宜，以便得到較高的產(chǎn)品收率和較優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量。3、苯甲酰氯與苯的配比對(duì)產(chǎn)品收率的影響采用單因素實(shí)驗(yàn)法，在反應(yīng)器中加入苯甲酰氯82.6g(0.588mol)，三氯化芐15.6g(0.08moD，催化劑4.25g，控制反應(yīng)溫度為120°C，反應(yīng)時(shí)間為12h，其它實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例1，僅改變n(苯甲酰氯)n(苯)摩爾比，考察n(苯甲酰氯)n(苯)摩爾比對(duì)產(chǎn)品收率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3表3n(苯甲酰氯)n(苯)摩爾比對(duì)產(chǎn)品收率的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>1:1.690.141:1.794.451:1.893.551:1.990.24由表3中的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)苯甲酰氯與苯的用料量配比為1:1.7時(shí)，二苯甲酮收率最高，苯過(guò)量有利于二苯甲酮的收率的提高，但苯過(guò)量太多，反應(yīng)物濃度低，產(chǎn)品不易分離。所以苯甲酰氯與苯的用料量配比以為1:1.7適宜。4、苯甲酰氯與三氯化芐的配比對(duì)產(chǎn)品收率的影響采用單因素實(shí)驗(yàn)法，在反應(yīng)器中加入苯甲酰氯82.6g(0.588mol)，苯78.1g(lmol)，催化劑4.25§，控制反應(yīng)溫度為120°C，反應(yīng)時(shí)間為12h，其它實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例l，僅改變n(苯甲酰氯)n(三氯化節(jié))摩爾比，考察n(苯甲酰氯)n(三氯化芐)摩爾比對(duì)產(chǎn)品收率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。表4n(苯甲酰氯)n(三氯化芐)摩爾比對(duì)產(chǎn)品收率的影響"r孝伊激復(fù)義."⑨產(chǎn)品收率/%9.80:185.488.40:188.867.35:194.456.53:192.355.88:190.658由表4中的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)苯甲酰氯與三氯化芐的用料量配比為7.35:1時(shí)，二苯甲酮收率達(dá)到94.45%，提高三氯化芐的用量，能提高二苯甲酮，但三氯化節(jié)用量過(guò)多，二苯甲酮的收率反而下降。所以苯甲酰氯與三氯化芐的用料量配比以7.35:1為適宜。5、催化劑用量對(duì)產(chǎn)品收率的影響采用單因素實(shí)驗(yàn)法，在反應(yīng)器中加入苯甲酰氯82.6g(0.588mol)，苯78.1g(l.Omol)，三氯化芐15.6g(0.08mol)，控制反應(yīng)溫度為120°C，反應(yīng)時(shí)間為12h，僅改變催化劑用量，考察催化劑用量對(duì)產(chǎn)品收率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。表5催化劑用量對(duì)產(chǎn)品收率的影響產(chǎn)品收率/%2.2581.423.2589.634.2594.455.2595.536.2596.26由表5中的數(shù)據(jù)可以看出，增加催化劑的用量可增大產(chǎn)品收率，但達(dá)到4.25g后，再增大其用量，產(chǎn)品收率增加趨緩。這是因?yàn)檫x擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢约又鞣磻?yīng)速度，最大限度地抑制副反應(yīng)的發(fā)生，縮短反應(yīng)時(shí)間，提高產(chǎn)品的收率。但是如果用量太大，催化效果不明顯。所以在實(shí)驗(yàn)條件下催化劑最佳用量為4.25g。6、重復(fù)實(shí)驗(yàn)在最佳操作條件下重復(fù)5次實(shí)驗(yàn)在反應(yīng)器中加入苯甲酰氯S2.6g(0.588mol)，苯78.1g(l.Omol)，三氯化節(jié)15.6g(0.08mol)，催化劑用量4,25g，反應(yīng)溫度為12h，反應(yīng)溫度為12(TC，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。表6重復(fù)實(shí)驗(yàn)魏微產(chǎn)品收率/%194.45294.65393.82494.77595.03由表6中的數(shù)據(jù)可以看出，在相同實(shí)驗(yàn)條件下，經(jīng)5次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)收率穩(wěn)定，產(chǎn)品收率的平均值可達(dá)94.54%。7、產(chǎn)品的分析與檢測(cè)產(chǎn)品為白色片狀晶體，熔點(diǎn)為47-49°C。二苯甲酮紅外光譜分析結(jié)果=CH伸縮振動(dòng)(芳香烴)特征峰3071cm'1，芳環(huán)骨架伸縮振動(dòng)特征峰1604cm'1，1583cm"，1453cm'1，芳環(huán)OC(共軛)伸縮振動(dòng)特征峰1453cm隱1，1291cm",C=0伸縮震動(dòng)特征峰niOcm",1665cm"。苯甲酰氯分子中C-C1的吸收峰完全消失，所以可以判斷此化合物為二苯甲酮。結(jié)論用苯甲酰氯為?；瘎┖铣啥郊淄?jiǎn)化了分離提純過(guò)程，反應(yīng)時(shí)間短，產(chǎn)品收率高，得到產(chǎn)品純度較高，能耗也大大的減少，環(huán)境污染小，成本低。是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的較理想的工藝。以苯甲酰氯、苯和三氯化芐為原料合成二苯甲酮。合成反應(yīng)的最適宜工藝條件為n(苯甲酰氯)n(苯)=1:1.7;n(苯甲酰氯)n(三氯化芐)=7.35:1;反應(yīng)時(shí)間12h，反應(yīng)溫度12(TC，催化劑用量為4.25g，二苯甲酮產(chǎn)品收率94.54%，產(chǎn)品純度w(二苯甲酮)=99.5%，熔點(diǎn)為47-49。C。權(quán)利要求1、一種光穩(wěn)定劑二苯甲酮的生產(chǎn)方法，其特征是是以苯、苯甲酰氯和三氯化芐為原料，在催化劑存在的條件下反應(yīng)制得二苯甲酮；所述催化劑是三氯化鐵、三氧化二鐵、二氧化硅的混合物，且三者的重量比例為三氯化鐵:三氧化二鐵:二氧化硅＝1:0.2～0.6:0.02～0.08。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光穩(wěn)定劑二苯甲酮的生產(chǎn)方法，其特征是苯、苯甲酰氯、三氯化芐、催化劑的用量比例按重量計(jì)為苯:苯甲酰氯:三氯化節(jié):催化劑=1:0.6~1.3:0.150.25:0.030.08。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光穩(wěn)定劑二苯甲酮的生產(chǎn)方法，其特征是以苯、苯甲酰氯和三氯化芐為原料，在催化劑存在的條件下反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，加入稀鹽酸溶液，分出有機(jī)層；再在分出有機(jī)層后的溶液中加入苯，再分出有機(jī)層，并用碳酸鈉溶液對(duì)上述有機(jī)層進(jìn)行洗滌，最后得到的有機(jī)層進(jìn)行常壓脫溶劑，在0.098MPa真空度下收集198201。C下的餾分，得精制二苯甲酮。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光穩(wěn)定劑二苯甲酮的生產(chǎn)方法，其特征是所述反應(yīng)的溫度為120°C、反應(yīng)時(shí)間為12h。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種光穩(wěn)定劑二苯甲酮的生產(chǎn)方法，是以苯、苯甲酰氯和三氯化芐為原料，在催化劑存在的條件下反應(yīng)制得二苯甲酮；所述催化劑是三氯化鐵、三氧化二鐵、二氧化硅的混合物，且三者的重量比例為三氯化鐵∶三氧化二鐵∶二氧化硅＝1∶0.2～0.6∶0.02～0.08。本發(fā)明用苯甲酰氯為?；瘎┖铣啥郊淄?，采用一種新型復(fù)合催化劑，簡(jiǎn)化了分離提純過(guò)程，反應(yīng)時(shí)間短，產(chǎn)品收率高，使產(chǎn)品的收率達(dá)到94％以上，得到產(chǎn)品純度較高，能耗也大大的減少，環(huán)境污染小，成本低，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的較理想的工藝。文檔編號(hào)C07C45/00GK101497562SQ20091002520公開(kāi)日2009年8月5日申請(qǐng)日期2009年2月24日優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日發(fā)明者孫冬兵,王樹(shù)清申請(qǐng)人:南通惠康國(guó)際企業(yè)有限公司