[发明专利]微波促进离子液体催化合成水杨酸烷基酯的方法

说明书

技术领域：本发明属于有机化合物制备技术领域，涉及在微波促进下，离子液体催化合成一种重要的医药、农药、香料、涂料的中间体水杨酸烷基酯的方法。

背景技术：

水杨酸烷基酯是一类重要的化学制品，被广泛应用于食品防腐剂、溶剂、香料、中间体、制药、可塑剂、化妆品等化工领域。Fisher酯化反应是得到这种有机酯的最简单的方法，然而这些反应通常使用一些液态无机酸作为催化剂，如硫酸、磷酸、氢氟酸等。众所周知，这些液态无机酸存在许多缺点：如腐蚀设备、副产物多、难以回收和重复使用、污染环境等。目前也有许多关于使用固体酸催化剂的报道。《React.Funct.Polym.》(2002，52：99-110)和《Appl.Catal.A：Gen.》(2006，297：182-188)公开了一种以离子交换树脂、沸石等作催化剂的酯化反应方法，该方法催化剂可以回收使用，不足之处是催化剂的热阻大，水杨酸的转化率不高。《精细化工中间体》(2003，33：18-19)公开了一种以固体超强酸ZrO₂/SO₄^2-作催化剂，合成水杨酸甲酯的方法，该方法水杨酸的转化率仅达80％左右。《科技通报》(2000，16：111-115)公开了一种采用分子筛负载硅钨酸为催化剂，催化合成水杨酸甲酯的方法，该方法催化效率较高，如反应4.5h，水杨酸甲酯的收率达到90％以上，不足之处是此反应的后处理工艺复杂，废液排放量大，催化剂重复使用时溶脱严重。

近年来，离子液体作为一种新型、绿色环保的催化剂引起了人们的高度关注和研究。本发明通过实验研究将离子液体引入酯化反应中，开发了一类含有吡啶官能团的离子液体催化剂用于水杨酸烷基酯酯化反应中。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：为了克服已知合成方法工艺复杂，对环境不友好，且反应时间长等缺点，提供一种微波促进下，含吡啶官能团的离子液体催化合成水杨酸烷基酯的新方法。离子液体兼作催化剂和脱水剂，反应体系开始是均相，反应结束后，形成液-液两相，反应产物及未反应完的底物在上层，而离子液体留在下层，通过简单的倾倒即可实现分离，离子液体经简单处理后，可以循环使用。此合成方法符合绿色化学原则。

本发明微波促进离子液体催化合成水杨酸烷基酯的方法所采用的技术方案是：

R：甲基，乙基，正丁基，正戊基，正己基，正辛基

本发明微波促进离子液体催化合成水杨酸烷基酯的方法按照下述步骤进行：

1.将物质的量之比为1∶2～3的水杨酸和脂肪醇加入微波专用反应容器中，加入离子液体，搅拌溶解，再将其放置到微波辅助合成仪中，其额定功率为1360W，反应温度为85～115℃，微波辐射时间为15～30min；

其中所述的脂肪醇为甲醇，乙醇，正丁醇，正戊醇，正己醇或正辛醇；

其中所述的离子液体为[PSPy][HSO₄]，[PSPy][H₂PO₄]，[PSPy][pTSA]，[BSPy][HSO₄]，[BSPy][H₂PO₄]或[PSPy][pTSA]；

其结构式如下图所示：

[PSPy]X                            [BSPy]X

I X^-＝HSO₄^-                        IV X^-＝HSO₄^-

II X^-＝H₂PO₄^-                      V X^-＝H₂PO₄^-

III X^-＝p-CH₃(C₆H₄)SO₃^-(pTSA^-)     VI X^-＝p-CH₃(C₆H₄)SO₃^-(pTSA^-)