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2,6-二羟基苯甲酸的合成方法初探

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维普资讯 http://www.cqvip.com 2007年第3期 内蒙古石油化工 37 2,6一二羟基苯甲酸的合成方法初探 张曼玲,李春萍,李小军,胡日东 (内蒙古工业大学化工学院,内蒙古呼和浩特010051) 摘 要:2,6一二羟基苯甲酸是一种重要的有机合成中间体,广泛用于农药、医药等领域;其收率高、 成本低、无环境污染的新方法受到国内外众多化学5-作者的关注。本文综述近年2,6一二羟基苯’甲酸合 成方法研究进展。 关键词:2,6一二羟基苯甲酸;合成方法 2,6一二羟基苯甲酸(2,6一DHBA)是一种重要 的有机合成原料,如作为厚层、有色和白色光敏涂料 的光引发剂原料;同时也是一种重要的有机合成中 间体,具有优良的加工性能,广泛地应用于农药、医 药等领域,如嘧啶水杨酸、双嘧草醚以及新型高效除 草剂KIH一2023和KIH一200。近年来,合成这些农 药和医药的几个专利即将到期,国内正积极开发投 产,对2,6一二羟基苯甲酸的需求量不断增大,价格 逐渐攀高,其吨位价为3o~7o万元/t,而公斤位价 为4OO~950元/kg(产品纯度越高价位越高)。 目前国内有近十几家生产2,6一二羟基苯甲酸 的厂家如扬州天辰精细化工有限公司(生产能力设 计为6t/月)、杭州安隆达化工有限公司(生产能力设 计为2t/月)、金坛市鸿泰化工有限公司、泰兴市化工 有限公司、常州高科生物化学有限公司、济南瑞凯化 工有限公司、兴化明威化工有限公司、上海煜群化工 有限公司、上海邦成化工有限公司以及上海嘉辰化 工有限公司等,且多采用厂家固有的有饥溶剂生产 法,仅有少数的厂家是采用进口工艺生产。但是,这 些技术均面临着反应时间长,收率低,成本高,污染 严重等问题,因此研究开发一种合成2,6一二羟基苯 甲酸的新方法为各国化学研究人员所热衷。以下是 对近年来国内外合成2,6一二羟基苯甲酸方法的简 介。 1无溶剂法合成 丁贻祥_1 等研发成功了一套无溶剂生产2,6一 二羟基苯甲酸新方法(目前该方法正在进一步的推 广之中),其大致工艺表述如下:在CO z氛围下,常压 至20kg/cm 压力下,在35I 固体混合器中,加入碱 金属盐的碳酸氢盐、碳酸盐或他们的混合物(如 KHC03、NaHc()3、Na2SO )和间苯二酚,升温,温度 控制在15O~160℃,反应3h。反应混合物冷却,加入 稀盐酸溶解。然后先用醋酸乙酯提取反应混合物水 溶液中的2,6一二羟基苯甲酸和没有反应的问苯二 酚,醋酸乙酯母液浓缩后得到含酚的2.6一二羟基苯 甲酸,重结晶得到2,6一二羟基苯甲酸,母液可回收 没有反应的问苯二酚。产品纯度>99 ,单程收率 27 左右。这种合成方法环境污染小;需加压操作, 收稿日期:2006—1O一12 作者简介:张曼玲(1976~),女.在读硕士研究生。 收率低,后处理繁琐。 2水溶漆法合成 马瑛、孟明扬_2 等认为水相法合成2,6一二羟基 苯甲酸,在反应过程中其主要原材料间苯二酚很容 易成盐,因此反应首先生成副产品2,4一二羟基苯 甲酸盐,再经过重排成产品。 2.1 纯水溶液 Nakamatsu,Toshiol_3 等将5o份间苯二酚溶于 200份水溶液中,然后加入62.8份无水K2CO。,升 温,温度控制在180℃左右,不断通入气体,控制反应 £压力约24kg/cm ,反应约5h。冷却,得到的反应液含 约46份二羟基苯甲酸混合物(43.5 2,6一二羟基 苯甲酸和56.5 2,4一二羟基苯甲酸),逐渐滴加稀 HzSO ,调节pH一5。二羟基苯甲酸混合物加热回流, 回流温度控制在98~100℃之间,回流3小时,选择 性地分解2,4一二羟基苯甲酸,其中需不断地加入少 量H:SO ,控制pH一6。完毕,用H 2SO 调节pH一3, 过滤除去不溶物,滤液再用HzSO.调节pH一1,冷却 至5℃产品结晶析出。过滤,冰水洗涤,干燥,得到13 份纯净的2,6一二羟基苯甲酸,纯度>98 ,单程收 率19 。 。该方法反应压力高,时间长,设备要求高, 收率很低,后处理繁琐。 2.2 甲醇和水的混合溶液 Nakamatsu。Toshio_3 等将5O份间苯二酚溶于 120份乙醇和15O份水的混合溶液中,然后加入62.8 份无水K。CO。,升温,反应温度控制在170℃左右,不 断通入气体,控制反应压力在约18kg/cm。,反应时 间约5小时。冷却,得到的反应液含约47.5份二羟基 苯甲酸混合物(56.8 2,6一二羟基苯甲酸和43.2 2,4一二羟基苯甲酸),加入150份水,再滴加稀 H:SO ,调节pH一6,蒸馏除去150份乙醇一水混合 物;残余物加热回流,回流温度控制在98~100℃之 间,回流3h,选择性地分解2,4一二羟基苯甲酸,其中 需不断地加入少量HzSO ,控制pH一6;完毕,用 H:SO 调节pH一3,过滤去不溶物,滤液再用H。SO 调节pH一1,冷却至5℃产品结晶析出。过滤,冰水洗 涤,干燥,得到21份纯净的2,6一二羟基苯甲酸,纯 度>98 ,单程收率3O 。该方法采用了混合溶液作 维普资讯 http://www.cqvip.com 38 内蒙古石油化工 2007年第3期 为溶剂,其收率比采用纯水作为溶剂的高,后处理繁 琐。 3有机溶剂法合成 用,生产总转化率能够达到90 左右Ⅲ,综合成本大 大下降,具有一定的应用价值。溶剂羧化反应可大大 改善过程的传热性能,提高反应速率,缩短反应周 合成2,6一二羟基苯甲酸的有机溶剂主要是非 质子型极性溶剂 ,如碳氢化合物、氨基化合物、 多羟基化合物等。从提高2,6一二羟基苯甲酸的单程 收率,减少副产物2,4一二羟基苯甲酸的生成目的出 发,根据所选溶剂沸点的不同文献主要列举了两种 有机合成2,6一二羟基苯甲酸的方法。 3.1 N,N一二甲基甲酰胺溶剂 吕九琢,徐亚贤 等在装有电动搅拌装置的2. 0I 高压釜中加入1lOg问苯二酚,70g无水碳酸钾, 66g干冰,360mi N,N一二甲基甲酰胺(DMF),在 135~137℃,表压1.3MPa下反应16.5h。冷却卸压 后放出物料,过滤除去固体物。将滤液减压蒸出 期,提高反应的转化率和收率。但由于溶剂的存在, 产生大量的含酚废水,环境污染严重。另外从反应机 理上还可以看出以水作溶剂合成2,6一二羟基苯甲 酸是一个重排的过程,水的沸点低,要达到反应的温 度需要较高的压力和较长的反应时间,设备费用以 及能耗均较高[8-11]。 综上所述,合成2,6一二羟基苯甲酸方法的技术 开发在以下二个方面尚待进一步改进:①如何选择 合适的溶剂和反应温度,减少分离提纯步骤,提高反 应收率,降低设备费用及运行成本,使其具有工业开 发意义;②由于合成过程中所用反应试剂都具有一 定的环境危害性,所以对引起的环保问题应予以充 DMF,蒸余物中加入125mi 水,使之溶解,用浓盐酸 分的考虑。 反应的间苯二酚水相用浓盐酸酸化并调节pH一1,耄 只煮 取出  ,[参考文献] ’ ~ [1]Ding Yixiang,Zhang Qi.Solyent—free process for simuhaneOUSly producing 2,4一 在0℃结晶,过滤得粗产品,用V(乙醇):V(水)一1 :9的溶液重结晶。过滤,冰水洗涤,干燥,得到2,6 一二羟基苯甲酸,纯度>99 ,单程收率52.0 。该 and 2,6一dihydroxybenzoic acid[P]. APPI ICATION:CN 2002—1l1061 15 Mar 2002. 方法所需压力和温度都低,收率高,但反应时间太 长,运行费用高,不利于工业开发。 3.2 乙醇溶剂 [2] 马瑛,孟明扬等.溶剂法合成2,6一二羟基苯甲 Nakamatsu,Toshio 等在高压釜中,将5o份 问苯二酚溶于18O份乙醇中,然后加入62.8份无水 K2Co 3,升温,温度控制在130℃~140℃之问,不断通入气体,控制反应压力约14kg/cm。,反应4小时。 冷却,得到的反应液含约47份二羟基苯甲酸混合物 (68.1%2,6一二羟基苯甲酸和36.9 2,4一二羟基 苯甲酸),加入300份水,再滴加稀H2SO ,调节pH— 6,蒸馏除去15o份乙醇一水混合物;残余物加热回 流,回流温度控制在98~100℃之间,回流3h,选择性 地分解2,4一二羟基苯甲酸,其中需不断地加入少量 H。SO ,控制pH一6;完毕,用H。SO 调节pH一3,过 滤去不溶物,滤液再用H2SO 调节pH一1,冷却至 5℃,产品结晶析出。过滤,冰水洗涤,干燥,得到25 份纯净的2,6一二羟基苯甲酸,纯度>98%,单程收 率36 [ 。该方法压力低,反应时间较短,产率较高, 成本低,具有一定的工业应用前景。 4 结语 2,6一二羟基苯甲酸是间苯二酚与二氧化碳发 生亲电取代而在芳环上引入羧基的反应,应用 Kolbe—Schmitt反应原理,分为间苯二酚的成盐和 酚盐的羧化两步完成。无溶剂合成方法采用气固相 或固相熔融状态进行,过程的传质传热性能差,反应 效率低,副产物多。但由于没有溶剂的存在该方法基本没有污染,副产物2,4一二羟基苯甲酸分离加以利 , 酸[J].化学中间体,2005,9:16~18. [3] Method for producing 2,6一dihy droxybenzoic acidrP].US 5304677. [4] 吕九琢,徐亚贤等.2,6一二甲氧基苯甲酸的合 成[J].精细化工.2002,19(10):596~599. [5] Salicylic acid and its alkali metal salts[P]. GB949988. 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