專利名稱:水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于化學(xué)萃取分離方法,具體涉及一種水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍 生物的萃取分離方法。
背景技術(shù):
水楊酸是重要的精細(xì)化工原料。在醫(yī)藥工業(yè)中,水楊酸本身就是一種用 途極廣的消毒防腐劑。作為醫(yī)藥中間體,它可用于合成抑氮磺胺
(Salazosulfanilamidum)、水楊酸偶氮磺胺二甲嘧啶(Salazosulfdimidine)、 解熱止痛藥阿司匹林(Aspirin)、水楊酸鈉(Natrii salicylas)、水楊酰胺 (Salicylamide )、 乙氧酰苯氨 (Ethoxybenzamidum )、 撲炎痛 (BenorylatumBenorylatum ) 、 二氟苯水楊酸(Diflunisal )、水楊酸萘酯 (Salinaphtol)等,因此其生產(chǎn)量也很大。
傳統(tǒng)的水楊酸生產(chǎn)工藝中一般以相應(yīng)的酚為原料制備而成。然而該工藝最 大的缺點(diǎn)是原料轉(zhuǎn)化不完全,與產(chǎn)物分離困難,收率不高。
現(xiàn)有技術(shù)中,如3, 6-二氯水楊酸的合成(《精細(xì)與專用化學(xué)品》03年15 期)中提到的分離水楊酸和酚的方法是將羧化后水層經(jīng)過酸析到PH=3 4,加 入等量的水,水解蒸酚,酚回用于羧化反應(yīng),水層加堿溶解,活性炭脫色,過 濾,酸析,得到水楊酸。
國(guó)內(nèi)企業(yè)現(xiàn)多采用此項(xiàng)方法進(jìn)行水楊酸和酚的分離處理。但是由于此處理 過程中存在水蒸汽蒸酚大量消耗能源與一次性酸堿的浪費(fèi),水楊酸和酚焦化損 失較嚴(yán)重,且三廢處理量大且費(fèi)用較高,從而造成生產(chǎn)成本過高。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)提供一種工藝簡(jiǎn)單合 理、三廢量少、轉(zhuǎn)化率高、生產(chǎn)成本低、可持續(xù)回收利用和環(huán)境友好的水楊酸 衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法的技術(shù)方案。
所述的水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法,其特征在于由下 述工藝步驟組成
1)所述的水楊酸衍生物和所述的苯酚衍生物如式(1)、 (II)所示
(I) (II)
&、 R2是定位效應(yīng)比-0H弱的給電子或吸電子取代基;
2) 常溫下,在上述的水楊酸衍生物和苯酚衍生物的混合液中滴加酸溶液, 充分?jǐn)嚢?,調(diào)節(jié)混合液PH值至4-10,混合液中產(chǎn)生固體沉淀;
3) 在經(jīng)步驟2)的混合液中加入混合液0. 5-2倍體積量的萃取劑,充分?jǐn)?拌,同時(shí)加熱升溫至50-12(TC,待混合液中固體沉淀完全溶解,恒溫?cái)嚢?0-80 分鐘后,停止加熱,然后混合液進(jìn)行靜置分層、萃取,得到水相和有機(jī)相;
4) 將步驟3)得到的水相進(jìn)行酸析、過濾、洗滌和干燥,得到水楊酸衍生 物,將步驟3)得到的有機(jī)相蒸干,得到苯酚衍生物。
所述的水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法,其特征在于式(I) 和(II)中Ri和R2表示H、 Cl、 OCH3、 CH3、恥2或腿2。
所述的水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法,其特征在于步驟2)中所述的酸溶液為鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸或乙酸。
所述的水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法,其特征在于步驟
2) 中調(diào)節(jié)混合液PH值至5-8。
所述的水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法,其特征在于步驟
3) 中加入混合液0.5-1.5倍體積量的萃取劑,所述的萃取劑為二氯甲烷、三氯 甲烷、四氯化碳、1, l一二氯乙垸、1, 2 —二氯乙烷、1, 1, 1—三氯乙垸、1, 1, 2—三氯乙烷、環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、硝基苯或乙酸乙酯。
所述的水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法,其特征在于步驟 3)中所述的萃取劑優(yōu)選為氯苯、苯或二甲苯。
所述的水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法,其特征在于步驟 3)中加熱升溫至70-IO(TC,恒溫?cái)嚢?0-60分鐘。
本發(fā)明利用物質(zhì)不同的PKa值以及不同的溶解性,采取合理的有機(jī)溶劑有 效地萃取分離水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的方法。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比, 主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在
(1) 該工藝操作簡(jiǎn)單,使生產(chǎn)過程更加安全,操作更加方便。
(2) 產(chǎn)品回收率高,幾乎無損失,同時(shí)回收周期大大縮短,能源消耗大大 減少,是一項(xiàng)綠色化學(xué)技術(shù)。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。 實(shí)施例l
投料比混合液萃取劑=2: 1 (體積比),甲苯為萃取劑。
在裝有機(jī)械攪拌、恒壓滴液漏斗、回流冷凝管和溫度計(jì)的2000mL四口燒瓶 中,加入500 mL的混合液(其中3, 6-二氯水楊酸含量為51.35 mg/mL, 2, 5_二氯苯酚含量為43.95mg/mL),開啟攪拌,在常溫、充分?jǐn)嚢柘侣渭?5 mL 35°/。的鹽酸水溶液,調(diào)節(jié)至PH-4,燒瓶中產(chǎn)生大量固體沉淀。再加入250 mL的 甲苯,繼續(xù)攪拌,升溫至7CTC,待瓶中固體沉淀完全溶解,保持溫度,繼續(xù)攪 拌40分鐘,靜置,分離有機(jī)相和水相,水相用35%的鹽酸水溶液調(diào)節(jié)至PH二3, 過濾,洗滌,干燥,得到3, 6-二氯水楊酸;有機(jī)相整除溶劑得2, 5-二氯苯酚。 3, 6-二氯水楊酸和2, 5-二氯苯酚產(chǎn)率分別為78. 3%和98. 7%。
產(chǎn)品經(jīng)高效液相色譜分析,所得的3, 6-二氯水楊酸和2, 5-二氯苯酚含量 分別為93.狄和82. 1%。
實(shí)施例1中采用鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸或乙酸中的一種調(diào)節(jié)pH 值,采用二氯甲烷、三氯甲垸、四氯化碳、1, l一二氯乙烷、1, 2—二氯乙烷、 1, 1, l一三氯乙烷、1, 1, 2 —三氯乙垸、環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、 硝基苯或乙酸乙酯中的一種作為萃取劑,其也能達(dá)到與實(shí)施例1相同的技術(shù)效 果。R!和R2為權(quán)力要求中所述的其他基團(tuán)時(shí),如H、 Cl、 0CH3、 CH3、冊(cè)2或匪2等, 也能取得與實(shí)施例1相應(yīng)的技術(shù)效果。 實(shí)施例2
投料比混合液萃取劑=2: 1 (體積比),甲苯為萃取劑,調(diào)節(jié)^=4,加熱 升溫至8(TC ,恒溫?cái)嚢钑r(shí)間為20分鐘。
其它操作同實(shí)施例1,所得的3, 6-二氯水楊酸和2, 5-二氯苯酚產(chǎn)率分別 為79. 0%和98. 5%,含量分別為94. 1%和82. 3%。
實(shí)施例3
投料比混合液萃取劑二2: 1 (體積比),甲苯為萃取劑,調(diào)節(jié)P1^4,加熱
升溫至95°C。恒溫?cái)嚢钑r(shí)間為10分鐘。
其它操作同實(shí)施例l,得3, 6-二氯水楊酸產(chǎn)率為80. 2%,含量為95.8%; 2,5-二氯苯酚產(chǎn)率為99. 0%,含量為82. 6%。 實(shí)施例4
投料比混合液萃取劑=2: 1 (體積比),甲苯為萃取劑,調(diào)節(jié)PH-5,加熱 升溫至95°C,恒溫?cái)嚢钑r(shí)間15分鐘。
其它操作同實(shí)施例l,所得的3, 6-二氯水楊酸和2, 5-二氯苯酚產(chǎn)率分別 為82. 4%和98. 8%,含量分別為96. 1%和83. 3%。
實(shí)施例5
投料比混合液萃取劑二l: 1 (體積比),甲苯為萃取劑,調(diào)節(jié)PH3,加熱 升溫至95°C,攪拌時(shí)間15分鐘。
其它操作同實(shí)施例l,所得的3, 6-二氯水楊酸和2, 5-二氯苯酚產(chǎn)率分別 為82. 7%和99. 1%,含量分別為97. 5%和83. 7%。
實(shí)施例6
投料比混合液萃取劑=1: 1 (體積比),甲苯為萃取劑,調(diào)節(jié)PH-5,加熱 升溫至12(TC,攪拌時(shí)間10分鐘。
其它操作同實(shí)施例l,得3, 6-二氯水楊酸產(chǎn)率為83. 3%,含量為97.8%; 2, 5-二氯苯酚產(chǎn)率為99. 0%,含量為84. 6%。
實(shí)施例7
投料比混合液萃取劑=1: 1 (體積比),甲苯為萃取劑,調(diào)節(jié)PH^.5,加 熱升溫至9(TC,攪拌時(shí)間20分鐘。
其它操作同實(shí)施例l,得3, 6-二氯水楊酸產(chǎn)率為89. 2%,含量為98.挑;2, 5-二氯苯酚產(chǎn)率為99. 3%,含量為90. 6%。
實(shí)施例8
投料比混合液萃取劑=1: 1 (體積比),甲苯為萃取劑,調(diào)節(jié)PH二8,加熱升溫至9(TC,攪拌時(shí)間15分鐘。
其它操作同實(shí)施例1,所得的3, 6-二氯水楊酸和2, 5-二氯苯酚產(chǎn)率分別 為98. 6%和85. 1%,含量分別為86. 5%和98. 2%。 實(shí)施例9
投料比混合液萃取劑二2: 1 (體積比),甲苯為萃取劑,調(diào)節(jié)P^9.5,加 熱升溫至8(TC,攪拌時(shí)間30分鐘。
其它操作同實(shí)施例1,所得的3, 6-二氯水楊酸和2, 5-二氯苯酚產(chǎn)率分別 為99. 2%和83. 9%,含量分別為85. 2%和98. 7%。
實(shí)施例10
投料比混合液萃取劑=1: 2 (體積比),甲苯為萃取劑,調(diào)節(jié)PH:7,加熱 升溫至IO(TC,攪拌時(shí)間15分鐘。
其它操作同實(shí)施例l,得3, 6-二氯水楊酸產(chǎn)率為88. 5%,含量為98.0%; 2, 5-二氯苯酚產(chǎn)率為92. 3%,含量為93. 5%。
實(shí)施例11
投料比混合液萃取劑二l: 1 (體積比),二甲苯為萃取劑,調(diào)節(jié)PH-7,加 熱升溫至85"C,攪拌時(shí)間30分鐘。
其它操作同實(shí)施例1,得3, 6-二氯水楊酸產(chǎn)率為87. 3%,含量為96.8.%; 2, 5-二氯苯酚產(chǎn)率為92. 7%,含量為92.4%。
實(shí)施例12
投料比混合液萃取劑=2: 1 (體積比),氯苯為萃取劑,調(diào)節(jié)ra:8,加熱 升溫至9(TC,攪拌時(shí)間20分鐘。
其它操作同實(shí)施例1,所得的3, 6-二氯水楊酸和2, 5-二氯苯酚產(chǎn)率分別 為97. 8%和85. 4%,含量分別為85. 5%和97. 2%。
9實(shí)施例13
投料比混合液萃取劑=2: 1 (體積比),二甲苯為萃取劑,30%硫酸水溶
液調(diào)節(jié)PH二5,加熱升溫至100。C,攪拌時(shí)間30分鐘。
其它操作同實(shí)施例l,得3, 6-二氯水楊酸產(chǎn)率為81.9%,含量為96.5%; 2, 5-二氯苯酚產(chǎn)率為98. 4%,含量為84. 8%。 實(shí)施例14
投料比混合液萃取劑二2: 1 (體積比),甲苯為萃取劑,30%硝酸水溶液 調(diào)節(jié)PH二8,攪拌溫度為10(TC,攪拌時(shí)間20分鐘。
其它操作同實(shí)施例1,所得的3, 6-二氯水楊酸和2, 5-二氯苯酚產(chǎn)率分別 為97. 3%和86. 2%,含量分別為85. 5%和96. 7%。
實(shí)施例15
投料比混合液(其中水楊酸含量為53. 62 mg/mL,苯酚含量為42. 21 mg/mL): 萃取劑=1: 1 (體積比),二甲苯為萃取劑,30y。硫酸水溶液調(diào)節(jié)PH^,加熱升溫 至85'C,攪拌時(shí)間40分鐘。
其它操作同實(shí)施例1,得水楊酸,產(chǎn)率為83.6%,含量為95.5%。苯酚產(chǎn)率 為97. 1%,含量為84. 7%。
實(shí)施例16
投料比混合液(其中3, 5-二甲基水楊酸含量為48.24 mg/mL, 2, 4-二甲 基苯酚含量為47.56 mg/ mL):萃取劑=2: 1 (體積比),甲苯為萃取劑,35%的 鹽酸水溶液調(diào)節(jié)ra-7,加熱升溫至10(TC,攪拌時(shí)間30分鐘。
其它操作同實(shí)施例l,得3, 5-二甲基水楊酸,產(chǎn)率88. 1%,含量94.4%。 2, 4-二甲基苯酚產(chǎn)率為91.5%,含量為92. 7%。
實(shí)施例17投料比混合液(其中3-異丙基-6-甲基水楊酸含量為50.63 mg/ mL, 2-甲 基-5-異丙基苯酚含量為46.22mg/mL):萃取劑=2: 1 (體積比),二甲苯為萃取 劑,35%鹽酸水溶液調(diào)節(jié)PH=8,加熱升溫至85。C,攪拌時(shí)間30分鐘。
其它操作同實(shí)施例1,得3-異丙基-6 甲基水楊酸,產(chǎn)率97. 5%,含量85. 8%。 2-甲基-5-異丙基苯酚產(chǎn)率為84. 9%,含量為97. 3%。
實(shí)施例18
投料比混合液(其中4-甲氧基水楊酸含量為43.72 mg/mL, 3-甲氧基苯酚 含量為42.38mg/mL):萃取劑二l: 1 (體積比),氯苯為萃取劑,30%硫酸水溶液 調(diào)節(jié)PH-6.5,加熱升溫至8(TC,攪拌時(shí)間30分鐘。
其它操作同實(shí)施例l,得4-甲氧基水楊酸,產(chǎn)率83.柳,含量96. 7%。 3-甲 氧基苯酚產(chǎn)率為98. 2%,含量為89.6%。
實(shí)施例19
投料比混合液(其中5-氨基水楊酸含量為46.79 mg/mL, 4-氨基苯酚含量 為41.63mg/mL):萃取劑二l: 1 (體積比),甲苯為萃取劑,30%鹽酸水溶液調(diào)節(jié) PH=5,加熱升溫至95"C,攪拌時(shí)間20分鐘。
其它操作同實(shí)施例l,得5-氨基水楊酸,產(chǎn)率83.2%,含量94.5%。 4-氨基 苯酚產(chǎn)率為96. 3%,含量為85. 8%。
實(shí)施例20
投料比混合液(其中3, 5-二硝基水楊酸含量為45.82 fflg/mL, 2, 4-二硝 基苯酚含量為42.36mg/mL):萃取劑二l: 1 (體積比),甲苯為萃取劑,30%鹽酸 水溶液調(diào)節(jié)P^7,加熱升溫至100'C,攪拌時(shí)間40分鐘。
其它操作同實(shí)施例l,得3, 5-二硝基水楊酸,產(chǎn)率87.4%,含量96.5%。 2, 4-二硝基苯酚產(chǎn)率為95. 2%,含量為90. 8%。
ii
權(quán)利要求
1.水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法,其特征在于由下述工藝步驟組成1)所述的水楊酸衍生物和所述的苯酚衍生物如式(I)、(II)所示(I) (II)R1、R2是定位效應(yīng)比-OH弱的給電子或吸電子取代基;2)常溫下,在上述的水楊酸衍生物和苯酚衍生物的混合液中滴加酸溶液,充分?jǐn)嚢?,調(diào)節(jié)混合液PH值至4-10,混合液中產(chǎn)生固體沉淀;3)在經(jīng)步驟2)的混合液中加入混合液0.5-2倍體積量的萃取劑,充分?jǐn)嚢瑁瑫r(shí)加熱升溫至50-120℃,待混合液中固體沉淀完全溶解,恒溫?cái)嚢?0-80分鐘后,停止加熱,然后混合液進(jìn)行靜置分層、萃取,得到水相和有機(jī)相;4)將步驟3)得到的水相進(jìn)行酸析、過濾、洗滌和干燥,得到水楊酸衍生物,將步驟3)得到的有機(jī)相蒸干,得到苯酚衍生物。
2. 如權(quán)利要求1所述的水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法, 其特征在于式(I)和(II)中Ri和R2表示H、 Cl、 OCH3、 CH3、 1^02或朋2。
3. 如權(quán)利要求1所述的水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法, 其特征在于步驟2)中所述的酸溶液為鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸或乙酸。
4. 如權(quán)利要求1所述的水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法, 其特征在于步驟2)中調(diào)節(jié)混合液PH值至5-8。
5. 如權(quán)利要求1所述的水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法,其特征在于步驟3)中加入混合液0.5-1.5倍體積量的萃取劑,所述的萃取劑為 二氯甲烷、三氯甲垸、四氯化碳、1, l一二氯乙烷、1, 2 —二氯乙垸、1, 1, 1 一三氯乙烷、1, 1, 2 —三氯乙烷、環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、硝基苯 或乙酸乙酯。
6. 如權(quán)利要求1所述的水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法, 其特征在于步驟3)中所述的萃取劑優(yōu)選為氯苯、苯或二甲苯。
7. 如權(quán)利要求1所述的水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法, 其特征在于步驟3)中加熱升溫至70-10(TC,恒溫?cái)嚢?0-60分鐘。
全文摘要
水楊酸衍生物和相應(yīng)苯酚衍生物的萃取分離方法,屬于化學(xué)萃取分離方法。其由以下工藝步驟組成,1)常溫下,在水楊酸衍生物和苯酚衍生物的混合液中滴加酸溶液,充分?jǐn)嚢?,調(diào)節(jié)PH值至4-10,混合液中產(chǎn)生固體沉淀;2)加入0.5-2倍體積量的萃取劑,充分?jǐn)嚢?,同時(shí)加熱升溫至50-120℃,待混合液中固體沉淀完全溶解,恒溫?cái)嚢?0-80分鐘后,停止加熱,然后混合液進(jìn)行靜置分層、萃取,得到水相和有機(jī)相;3)水相進(jìn)行酸析、過濾、洗滌和干燥,得到水楊酸衍生物,有機(jī)相蒸干,得到苯酚衍生物。本發(fā)明主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在該工藝操作簡(jiǎn)單,使生產(chǎn)過程更加安全,操作更加方便;產(chǎn)品回收率高,幾乎無損失,同時(shí)回收周期大大縮短,能源消耗大大減少,是一項(xiàng)綠色化學(xué)技術(shù)。
文檔編號(hào)C07B63/00GK101659586SQ200910152839
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月21日
發(fā)明者余中寶, 儲(chǔ)消和, 張文駿, 張端友, 梁現(xiàn)蕊, 蘇為科, 范驕陽(yáng), 費(fèi)月明, 陳建華 申請(qǐng)人:浙江升華拜克生物股份有限公司;浙江工業(yè)大學(xué)