492-37-5/2-苯基丙酸的制備方法

背景技術(shù)

現(xiàn)有的2-苯基丙酸產(chǎn)品通常是以苯乙酮為原料先采用氯高壓加氫還原后再用氯化制備得到，該方法制備步驟復(fù)雜，條件不易控制且成本較高。本發(fā)明進(jìn)行了大膽創(chuàng)新，以苯乙烯為原料，進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)的試制，并通過(guò)中試放大后，成功用于工業(yè)化生產(chǎn)。本工藝以苯乙烯為原料直接氯化，減少反應(yīng)步驟，條件容易控制，所得產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定且純度高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷提供一種2-苯基丙酸的制備方法。該方法是以廉價(jià)的苯乙烯為原料，以極其普通且廉價(jià)的鹽酸作為氯化劑生產(chǎn)2-苯基丙酸，操作更安全更方便，并成功運(yùn)用于大生產(chǎn)。成本比原以苯乙酮為原料降低了 2/3，避免了以氫氣還原帶來(lái)的安全隱患。設(shè)備簡(jiǎn)單，無(wú)須高壓特種設(shè)備，普通搪玻璃反應(yīng)釜既能完成。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的:

一種2-苯基丙酸的制備方法，該方法以苯乙烯和質(zhì)量濃度為20~30%的鹽酸溶液為原料，在30~40°C下攪拌反應(yīng)8~14小時(shí)后，靜止分層，油層水洗后得到α -氯代乙基苯，再將α-氯代乙基苯依次經(jīng)過(guò)氰化和水解后制備得到2-苯基丙酸。所述的鹽酸溶液的濃度優(yōu)選20~25%。苯乙烯和鹽酸溶液的質(zhì)量比為I~1.1:3~4。

所述的氰化包括以下步驟:將氰化鈉和水升溫至75~85°C，滴加α -氯代乙基苯，并保持回流滴加，回流5~7小時(shí)后，冷卻至40~60°C，加水?dāng)噭?，靜置分層，油層水洗，蒸餾，回收得到2-苯基丙氰。其中，氰化鈉、水和α-氯代乙基苯的重量比范圍為I~2:1~2: 2~4。在氰化步驟中，原料混合時(shí)還可以添加催化劑，用量為α-氯代乙基苯重量的0.5~5%，優(yōu)選1%。特別是相轉(zhuǎn)移催化劑，不僅反應(yīng)時(shí)間縮短，收率還可顯著提高。相轉(zhuǎn)移催化劑優(yōu)選氯化芐基三乙胺，四丁基溴化銨，三苯基磷或四丁基氯化銨，最優(yōu)先選用四丁基溴化銨。

蒸餾具體可為:將水洗后的油層投入精餾釜中，在搪瓷塔節(jié)內(nèi)，充填波紋填料進(jìn)行真空精餾得到2-苯基丙氰。

所述的水解為將濃度為10~20%的NaOH溶液升溫至回流，開(kāi)始滴加2_苯基丙氰，回流5~7小時(shí)后，冷卻至40~60°C，靜置分層，水層用鹽酸調(diào)至ρΗ2~3，再靜置分層，油層水洗后精餾即得2-苯基丙酸。濃度為10~20%的NaOH與2-苯基丙氰的重量比例是0.2~0.6:1，優(yōu)選0.4:1。精餾優(yōu)選采用不銹鋼塔節(jié)2~4米高的精餾塔，充填陶瓷填料，回流比1: 16，精餾后成品含量達(dá)到蘭98.5%。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)氯化時(shí)的轉(zhuǎn)化率難以提高，容易產(chǎn)生副產(chǎn)品氯化苯乙烷。為提高轉(zhuǎn)化率，降低副產(chǎn)品氯化苯乙烷的產(chǎn)生。發(fā)明人曾試圖用氯化氫氣體進(jìn)行氯化，可以氯化但不理想。

從上述反應(yīng)結(jié)果中，我們優(yōu)選反應(yīng)條件為:苯乙烯和濃度為20~30%鹽酸的質(zhì)量比為I~1.1:3~4，反應(yīng)溫度為30~40°C，反應(yīng)時(shí)間8~14小時(shí)；最佳反應(yīng)條件為:鹽酸濃度為20~25%，苯乙烯和濃度為20~25%的鹽酸配比為1:3，反應(yīng)溫度為35°C，反應(yīng)時(shí)間為10小時(shí)，實(shí)驗(yàn)證實(shí)在該條件下可顯著減少副反應(yīng)，提高轉(zhuǎn)化率。

在氰化反應(yīng)過(guò)程中，采用的原料為非均相反應(yīng)，發(fā)明人選擇相轉(zhuǎn)移催化劑取得了意想不到的效果:不僅反應(yīng)時(shí)間縮短，收率明顯提高。

與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果:

1)生產(chǎn)安全:高壓氫氣還原泄漏,避免氫氣還原與空氣接觸有爆炸危險(xiǎn)。

2)設(shè)備簡(jiǎn)單:普通搪瓷釜能完成，無(wú)須特種不銹鋼高壓釜。

3)工藝簡(jiǎn)化:比以苯乙酮為原料先經(jīng)氯化氫還原后再氯化。本工藝以苯乙烯為原料直接氯化，減少了一步反應(yīng)。

4)效益提高:是以苯乙酮為原料成本的三分之一。

5)循環(huán)經(jīng)濟(jì):真正做到了環(huán)保清潔生產(chǎn)，氯化分層后的廢酸，檢測(cè)證實(shí)僅含量降低，將其廢酸上塔再精餾，完全能重復(fù)套用。

具體實(shí)施方式

在500ml反應(yīng)瓶中，投入100g苯乙烯和300g質(zhì)量濃度為20%的鹽酸溶液，在溫度35~37°C下，攪拌反應(yīng)10小時(shí)后，靜置分層，油層水洗，精致分層，油層用硫代硫酸鈉干燥2小時(shí)后，稱得油層濃度為97.8%，氣相色譜法分析α -氯代乙基苯含量為98.67%。苯乙烯轉(zhuǎn)化率是95%。

氣相色譜法:柱形:SE-54 ;柱溫:170°C ;汽化室:240°C ;檢測(cè)室:260°C ;柱前壓:0.08MPA。