[发明专利]2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的清洁化制备方法

说明书

本发明种公开了一种2‑羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮的清洁化制备方法，其以2,4‑二羟基二苯甲酮、碳酸二甲酯为原料，和催化剂及溶剂在带有精馏塔的中压反应釜中控制温度100‑200℃反应4‑6小时，得到粗品反应液；将粗品反应液趁热过滤，分别收集固态物质和过滤母液，过滤母液冷却结晶，离心，蒸馏精制，得到2‑羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮精品。该方法采用绿色环保的碳酸二甲酯替代剧毒硫酸二甲酯进行甲基化合成反应，通过中压反应装置使用实现了对反应产生二氧化碳进行排放，降低设备安全风险。粗制反应结束2,4‑二羟基二苯甲酮转化率达到99%以上，主要副产物2，4‑二甲基二苯甲酮含量≤5.0%，精制2‑羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮（BP‑3）成品收率≥85%，纯度符合USP质量要求。

技术领域

本发明属于化工合成技术领域，具体涉及一种紫外线吸收剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的清洁化制备方法。

背景技术

2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(BP-3)是一种良好的化妆品防晒添加剂，美国药典名称：Oxybenzone。CAS：131-57-7；分子式：C₁₄H₁₂O₃，具有下述结构式：

CN101323564A公开了2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮生产方法，其生产过程主要包括BP-1粗品与硫酸二甲酯在正已烷溶液中，以碳酸钠为中和剂，反应制备BP-3。采用2，4-二羟基二苯甲酮同硫酸二甲酯进行甲基化反应，硫酸二甲酯具有良好的反应活，但是反应后生成大量的甲基硫酸钠高盐副产物需要水洗去除，存在回收利用价值低，环保处理成本过高的问题。

碳酸二甲酯(简称DMC)在欧洲列为无毒产品，作为烷基化试剂是一种符合现代“清洁工艺”要求的环保型化工原料，但是由于DMC的原料价格比硫酸二甲酯高，反应活性没有硫酸二甲酯强，在酸、碱条件下会分解产生甲醇，而且甲基化反应条件更加苛刻，对设备要求较高，所以在基础化工生产应用中受到限制。

发明内容

本发明提供一种2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的清洁化制备方法，其以2,4-二羟基二苯甲酮、碳酸二甲酯、碱性复合催化剂和溶剂为原料，在中压反应设备中进行反应合成紫外线吸收剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，该方法工艺流程简单，整个过程中不会产生废水，清洁环保。

本发明采取的技术方案是，一种2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的清洁化制备方法，具体步骤为：

1)将2,4-二羟基二苯甲酮、碳酸二甲酯和催化剂及溶剂混合，在温度100-200℃，在中压反应容器中反应4-6小时，

2)将粗品反应液趁热过滤，分别收集固态物质及过滤母液，过滤母液冷却结晶，离心，收集晶体再蒸馏，蒸馏收集馏分采用甲醇或乙醇溶剂重结晶，得到2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮精品。

进一步地，所述2,4-二羟基二苯甲酮、碳酸二甲酯、催化剂及溶剂的重量比为1:0.60～1.5：0.05～0.15：0.5～2.0。优选1：0.65：0.05：1。

进一步地，所述的催化剂为碱性复合催化剂，其采用无机金属碱性化合物氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、碳酸钾、碳酸钠中的至少一种与有机碱氯化三乙基苄基胺、四丁基溴化胺、十六烷基三甲基溴化胺中的至少一种混合而成；无机碱和有机碱的重量比例为1-10:1，优选10：1。

进一步地，步骤1)反应开始前抽真空到-0.09MPa至-0.1MPa，然后关闭反应釜阀门开始升温反应，随着反应进行，压力升高为正压。控制反应容器压力3.0-4.0MPa。

进一步地，步骤1)的中压反应容器是由中压不锈钢反应釜和中压填料精馏塔构成。反应生成的二氧化碳及反应过程中的部分溶剂、碳酸二甲酯进入到中压填料精馏塔中，溶剂及碳酸二甲酯回流返回继续反应，二氧化碳气体通过中压填料精馏塔分离排出。反应过程中产生的二氧化碳富集导致压力增大，控制过程中可以采用连续式或间断式排除方式进行泄压。