[發明專利]苯甲酰甲醛一水合物的制備方法及制備裝置

在審

• 申請號: 202310275329.8
• 申請日: 2023-03-21
• 公開（公告）號: CN116396148A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 肖元晶;丁世騰;張俊良
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: C07C45/30
• 分類號: C07C45/30;C07C45/80;C07C45/81;C07C45/78;C07C49/86;B01J19/18;B01J19/00;B01J4/00;B01D53/18;B01D53/14
• 代理公司: 四川省方圓智云知識產權代理事務所(普通合伙) 51368
• 代理人: 王悅

本發明公開了一種苯甲酰甲醛一水合物的制備方法及制備裝置，采用釜式工藝，以苯乙酮為原料，使用二甲亞砜?氫溴酸氧化法在80～90℃下攪拌2～3h。經萃取、除去溶劑后得粗品。粗品溶于70℃水后，經傾析、降溫結晶、過濾、洗滌、干燥后即可得到球狀或結晶狀的苯甲酰甲醛一水合物純品。本發明提供的制備方法，操作簡單，生產周期短，易于放大。

技術領域

本發明涉及有機合成化工領域，尤其涉及一種苯甲酰甲醛一水合物的制備方法及制備裝置。

背景技術

苯甲酰甲醛一水合物是有機合成化學中的一種重要中間體，其脫去一分子水后生成的苯甲酰甲醛具有較高活性，分子中的兩個羰基可與多種親核試劑反應，例如與鄰苯二胺反應產生喹啉，與氨反應產生咪唑，也可用于制備呋喃、噻吩等五元雜環。苯甲酰甲醛比較活潑，常以水合物形式保存。

苯甲酰甲醛一水合物的主要合成方法為苯乙酮氧化法。目前實驗室采用的方法，根據氧化劑的不同主要分為二甲基亞砜-氫溴酸氧化法和二甲基亞砜-碘氧化法。由于碘氧化法的成本較高，且碘用量大，不適合放大生產。氫溴酸氧化法傳統的反應裝置產生氣體過快，容易沖料。且釋放出的副產物二甲硫醚容易污染環境，需要回收。

發明內容

為解決放大生產中的技術難點，提供一種綠色高效、易于放大的苯甲酰甲醛一水合物制備方法，該方法以苯乙酮、二甲基亞砜和氫溴酸為原料，使用釜式反應器反應2-3h得粗品。粗品僅用水重結晶即可得到外觀純白的苯甲酰甲醛一水合物。

本發明包括以下步驟：

苯乙酮、二甲基亞砜和氫溴酸加入反應裝置，保持溫度在80-90℃反應至不再有氣泡產生，繼續反應1小時；

TLC檢測反應完畢后，經萃取、濃縮、洗滌后得到白色至淺黃色的苯甲酰甲醛一水合物產物粗品；

該粗品使用水溶解后，傾析除去不溶物，重結晶1-2次即可得到外觀純白的苯甲酰甲醛一水合物。

所述苯乙酮、二甲基亞砜和氫溴酸的摩爾比為1：6-8：0.3-1；所述氫溴酸采用質量濃度30-48％的氫溴酸水溶液，優選48％。

所述萃取所用溶劑為乙酸乙酯和水，體積比為乙酸乙酯：二甲亞砜：水＝1：1：5，萃取次數為3-5次；水相在濃縮除去大部分水后，剩余的二甲亞砜可繼續反應1-6次。

所述濃縮時溫度為-5℃到室溫，優選溫度為-5℃。

所述洗滌用溶液為碳酸氫銨、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀中的一種，濃度1N至飽和溶液，優選濃度為6N；或為重結晶的母液，可重復使用1-3次。

所述粗品用水溶解時，水的溫度為70-80℃，粗品與水的質量比為35：100。結晶時溫度為-5℃-室溫，優選-5℃或4℃。

本發明還提供用于上述方法的苯甲酰甲醛一水合物的制備裝置，包括反應釜，所述反應釜具有攪拌器、進料口和出料口，所述反應釜出料管上管道連有緩沖罐，所述緩沖罐側面近底位置管道上接有回流閥，所述回流閥的出口管道連接反應釜，所述緩沖罐出氣管道上方連接有冷凝器，所述冷凝器出口管道連接緩沖罐，所述緩沖罐罐體具備卸壓閥，所述緩沖罐下方出口管道連接粗二甲硫醚儲罐，所述緩沖罐上方出口管道連接有冷凝器，所述冷凝器出口管道連接洗氣裝置。

該裝置的管道的材料為聚丙烯、聚四氟乙烯或經防腐蝕處理的316鋼。所述冷凝器、反應釜、緩沖罐、粗二甲硫醚儲罐的材料為玻璃或具有聚四氟乙烯內膽的316鋼。

所述洗氣裝置內溶液為高錳酸鉀水溶液，濃度為0.5M到飽和溶液。

本發明的有益效果：

本發明提供了苯甲酰甲醛一水合物的制備方法及制備裝置，原料易得，反應條件溫和，裝置簡單，生產周期短，容易放大，副產物回收方便。純化時只用水即可重結晶，有利于保護環境，降低苯甲酰甲醛一水合物的生產成本，在放大生產中具有參考價值。