[发明专利]乙酰水杨酸的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，特别是乙酰水杨酸的合成工艺技术领域。

背景技术

乙酰水杨酸又称阿司匹林，是世界上用途最广泛的药物之一，而且其应用范围还在不断拓展，并已开发出数目众多的乙酰水杨酸衍生药物。工业上乙酰水杨酸是采用水杨酸和乙酸酐在浓H₂SO₄或H₃PO₄催化下经酰化反应制得，该法虽然工艺成熟，但产品收率不高，且副反应多，产品质量差，设备腐蚀严重，并产生大量废酸污染环境，因此，寻求高催化活性和环保型催化剂及开发乙酰水杨酸绿色合成工艺已成为国内外研究的热点。

绿色合成工艺，是指采用高活性和高选择性的环境友好型催化剂，从源头上减少有毒有害副产物的产生，以达到清洁生产的目的。

固体超强酸催化剂于上世纪70年代中期被发现并得以研究，因其酸性强、活性高、污染小、选择性好而具有很广阔的工业应用前景。固体超强酸克服了液体强酸的缺点，催化剂易与液相反应体系分离，可回收重复使用。因此，将固体超强酸催化剂用于水杨酸乙酰化可形成乙酰水杨酸绿色合成工艺，这已引起国内外学者越来越多的关注。

乙酰水杨酸合成工艺近年来已有应用SO₄^2-/M_xO_y型固体超强酸催化剂的报道，但在液固反应体系中，SO₄^2-/M_xO_y型催化剂表面的硫酸根会缓慢溶出，使酸强度明显降低，失活速度加快，且热稳定性不好，故工业应用受到局限。而在多相催化反应中，上世纪80年代后期出现的负载氧化物型固体超强酸(WO₃/ZrO₂)其活性组分则不易流失，在溶液和还原性气氛中及对热的稳定性均明显优于其它同类型固体催化剂，因而该固体超强酸一经出现就引起人们极大兴趣，人们对WO₃/ZrO₂催化剂制备和催化性能等方面的研究工作表明它对许多酸催化反应都具有很高的催化活性和选择性，此类固体超强酸的研究和应用正成为寻求新型绿色环保型催化剂的主要领域之一。

发明内容

本发明目的在于提出一种绿色环保的乙酰水杨酸合成方法。

本发明的技术方案包括以下步骤：

1)将ZrOCl₂·8H₂O固体溶于去离子水中，形成质量百分比浓度为4.0～6.0％的氧氯化锆水溶液，加入质量百分比浓度为45.0～55.0％的偏钨酸铵水溶液并加热至沸腾，再加入质量百分比浓度为30.0～40.0％的尿素水溶液，持续回流后自然冷却至室温，以氨水调节pH至8～9，经超声处理并陈化后抽滤洗涤至检测不到Cl^-离子，干燥后经700～800℃焙烧制得WO₃/ZrO₂固体超强酸催化剂；所述偏钨酸铵水溶液、尿素水溶液和氧氯化锆水溶液的体积比为1∶3～5∶80～90；

2)在反应容器中加入水杨酸、乙酸酐和所述WO₃/ZrO₂固体超强酸催化剂，水浴加热至75～95℃，待反应结束后趁热抽滤；取滤液加水，经水解过量乙酸酐，静置冷却，析出白色晶体，以冰水冷却至完全结晶；将白色晶体经抽滤，冷水洗涤，得到乙酰水杨酸粗品；将乙酰水杨酸粗品用乙醇和水混合溶剂重结晶得到乙酰水杨酸；所述水杨酸与乙酸酐的摩尔比为1∶2～3；所述水杨酸与WO₃/ZrO₂固体超强酸催化剂的质量比为30～60∶1。

上述步骤1)中超声处理所用频率为40～60kHz，功率为350～500W，超声作用时间为20～40min。