[发明专利]芳香衍生物的制备系统及制备方法

说明书

技术领域

本发明是关于芳香衍生物的制备系统及制备方法。

背景技术

芳香烃的苄基(benzyl)的直接氧化是一种重要的化学反应，用以提供相应的芳香衍生物。然而，上述反应所产生的金属试剂及废弃物通常无法重复使用，因此造成大量的污染及浪费，亦耗费制备成本。再者，在上述反应中，经常使用卤素来进行氧化，特别是使用较为便宜的氯气，然而，由于氯气形成氯化物之后，需藉由电解才能变回氯气，故难以进行回收以重复使用。此外，在先前技术中，需藉由独立的两段工艺来制备芳香衍生物，故导致工艺步骤繁复且反应效率下降。

发明内容

基于上述问题，本发明提供一种新的芳香衍生物的制备系统及制备方法，能够简化工艺步骤并提高产率，且使反应所产生的废弃物得以回收再重复利用，进而减少制备成本并提高生产效率。

根据一些实施例，本发明提供一种芳香衍生物的制备系统，包括：光溴化反应区，使芳香烃与溴化剂进行光催化反应以形成芳香烃溴化物；取代反应区，使来自光溴化反应区的芳香烃溴化物与碱性碱金属化合物(alkali base compound)或碱金属羧化物(alkali carboxylate compound)进行取代反应以形成芳香衍生物；以及再生单元，使取代反应区所形成的碱金属溴化物与酸反应以形成氢溴酸，且再生单元与光溴化反应区流体连通(fluid communication)，以使氢溴酸回收至光溴化反应区中。芳香衍生物例如是芳香醇或芳香酯。

根据一些实施例，本发明另提供一种芳香衍生物的制备系统，包括：反应槽，用以容置反应液，反应液包括芳香烃及溴化剂；光照装置，使来自反应槽的芳香烃及溴化剂进行光溴化反应以形成溴化产物流(stream)，溴化产物流包括液态的未反应的芳香烃及固态的芳香烃溴化物；分离单元，使固态的芳香烃溴化物与液态的未反应的芳香烃分离，其中分离单元与反应槽流体连通，以使液态的未反应的芳香烃循环至反应槽中；以及取代反应器，使来自分离单元的固态的芳香烃溴化物与碱性碱金属化合物(alkali base compound)或碱金属羧化物(alkali carboxylate compound)进行取代反应，以形成芳香衍生物。芳香衍生物例如是芳香醇或芳香酯。

根据一些实施例，本发明更提供一种芳香衍生物的制备方法，包括：(a)将芳香烃与溴化剂在第一溶剂中进行光溴化反应，以形成芳香烃溴化物；(b)将芳香烃溴化物与碱性碱金属化合物(alkali base compound)或碱金属羧化物(alkali carboxylate compound)在第二溶剂中进行取代反应，以形成芳香衍生物，例如是芳香醇或芳香酯；以及(c)将取代反应所形成的碱金属溴化物与酸反应以形成氢溴酸，并将氢溴酸回收以用于步骤(a)。

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出数个实施例及实验例，并配合所附附图，作详细说明，如下。

附图说明

以下将配合附图详述本发明的实施例，应注意的是，依照工业上的标准实施，以下附图并未按照比例绘制，事实上，可能任意的放大或缩小元件的尺寸以便清楚表现出本发明的特征。而在说明书及附图中，除了特别说明外，同样或类似的元件将以类似的符号表示。

图1为根据本发明的第一实施例，芳香衍生物的制备系统的示意图。

图2为根据本发明的第二实施例，芳香衍生物的制备系统的示意图。

图3为根据本发明的第三实施例，芳香衍生物的制备系统的示意图。

其中，附图标记说明如下：

芳香烃10、溴化剂11、氢溴酸11a、过氧化氢水溶液11b、溶剂12、水13、碱性碱金属化合物14a、碱金属羧化物14b、芳香烃溴化物16、反应混合物18、萃取溶剂20、有机相22、水相24、芳香醇26a、芳香酯26b、碱金属溴化物27、酸性化合物28、水29、浓硫酸30、碱金属盐类32、碱性化合物34、反应混合物55、溴化混合物56、固态的芳香烃溴化物58、反应混合物60、混合物64、有机相68；

制备系统100、制备系统200、反应器R、反应器R1、反应器R2、光溴化反应区A、分离单元B、取代反应区C、萃取单元D、纯化单元E、蒸馏单元F、再生单元G、中和单元H；

制备系统300、反应槽I、光照装置J、分离单元K、取代反应器L、蒸馏单元M、中和单元N、萃取单元O、再生单元Q、纯化单元P。

具体实施方式