[发明专利]一种紫外线吸收剂奥克立林的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外线吸收剂的制备方法，具体是一种紫外线吸收剂奥克立林的制备方法。

背景技术

2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯（又名奥克立林）是一种高效的紫外线吸收剂，它能够同时吸收紫外线UVA和UVB，是美国FDA批准的I类防晒剂，在化妆品，塑料，树脂，高分子，油墨，合成橡胶等行业作用巨大，该品的问世有效的填补了我国紫外线吸收剂的空白。目前2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯的制备主要分为氰基酯化反应和缩合反应两大步骤，一般在氰基酯化反应中使用的催化剂为①浓硫酸；②酸性氧化物；③路易斯酸等等，缩合反应使用的催化剂为①氢氧化钠；②碱性金属氧化物；③碱性催化剂等，其中使用最广的分别是浓硫酸催化和氢氧化钠催化。用浓硫酸作为氰基酯化反应中的催化剂，缺点是作为催化剂用量稍大，且由于其特殊的物化性质（高沸点，强氧化性），使催化剂反复利用变得困难，同时也会造成副产物增多，杂质副集化，有比较高的安全隐患。用氢氧化钠作为缩合反应的合成方法，缺点是由于强碱性，会对上一步酯化反应原料之一的氰乙酸发生剧烈中和，使体系剧烈放热，反应温度变得难以控制，同时对氰基产生影响，使氰基发生水解，导致缩合反应收率降低。

奥克立林还有另外一种合成方法，用依托立林和异辛醇作为合成原料，在酸性催化的条件下反应，生成奥克立林和乙醇，又称酯交换合成法，此方法步骤简单，但由于此反应是可逆反应，生成的产物性质特殊，很难用常规方法进行分离，故收率较低，不适用于工业生产。

发明内容

本发明的目的就是提供一种反应彻底，工艺简单，适合工业化生产，转化率和纯度可分别达到80％以上和99.68％以上的2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯的制备方法。

本发明工艺由下述步骤组成：

⑴酯化反应

   以氰基乙酸异辛醇为原料，采用磷钨酸作为催化剂进行酯化反应，在反应釜中依次加入氰基乙酸异辛醇、环己烷、氰基乙酸、磷钨酸，按重量比计，氰基乙酸异辛醇：环己烷：氰基乙酸：磷钨酸=4:1.6:2:0.1，于90-96℃搅拌加热回流8-10小时，反应结束后，反应物料降温至15-18℃，抽滤，滤液至蒸馏釜，固体磷钨酸可重复使用；

⑵ 氰基乙酸异辛酯的分离

将上述抽至蒸馏釜的反应物料搅拌升温，首先常压蒸馏至釜内温度达120℃，接收顶温70-82℃的馏份，即为环己烷，可作为溶剂重复使用；再控制真空度，釜内温度130-135℃，接收顶温95℃以下的馏份即为回收的氰基乙酸异辛醇，经检测后，可重复使用；剩余物料即为氰基乙酸异辛酯，降至常温装桶备用；

⑶ 缩合反应

   以步骤⑵所得的氰基乙酸异辛酯为原料，采用弱碱NaHco₃作为催化剂，在反应釜中依次加入环己烷、二苯甲酮、碳酸氢钠搅拌升温至回流，控制回流温度在102-104℃，回流时间16-18小时；反应结束后，反应物料降温至20-25℃；按重量比计，氰基乙酸异辛酯：环己烷：二苯甲酮：碳酸氢钠=4.5:3:3:0.3；

⑷分离提纯

   将步骤⑶ 所得的反应物料转至水洗釜，加入自来水水洗搅拌30分钟，待上层物料用水洗至PH=6-7后，静置30分钟，再加入氰基乙酸异辛酯用量1/9的无水硫酸钠静置干燥4小时以上，下层水层分至废水系统；上层物料抽滤至反应釜中搅拌升温，常压蒸馏至釜内温度达120℃，接收顶温70-82℃的馏份，即为环己烷；釜内温度180℃，接收顶温125-170℃之间的馏份即为回收的氰基乙酸异辛酯和二苯甲酮混合物；当釜内温度稳定在180℃，顶温下降至125℃后，停止蒸馏，将物料降至常温，釜内剩余反应液即为奥克立林粗品；

⑸产品精制

  将步骤⑷所得的奥克立林粗品溶液，转至脱色釜，抽入无水乙醇，常温搅拌1小时，开冰盐降温至-15℃下结晶，同时将抽滤器冷却，将液体抽滤干净；再将抽滤器中的物料回温至常温后，抽至脱溶釜；将脱溶釜的物料在真空下搅拌升温至80℃，蒸馏4小时，直至溶剂挥发干净；将釜内蒸馏液降至常温，即得奥克立林成品；收率达到80%；其外观为浅黄色透明的粘性液体，折光率n²⁰=1.565，比重1.050，含量99.68%。

本发明奥克立林的制备方法，有以下特点：

A). 本发明生产工艺采用了磷钨酸作为酯化反应的催化剂，既避免了硫酸作催化剂时其强氧化性所带来副产物的弊端，又解决了环境污染和生产后续处理的问题；