专利名称：一种微通道反应器连续合成香豆素的方法
技术领域：
本发明涉及一种微通道反应器连续合成香豆素的方法，属于化学合成及工艺领域。
背景技术：
香豆素是一种重要的香料，应用广泛，常用作定香剂，用于配制香水、香皂和化妆品，也用于橡胶、塑料制品的增香剂，还可用作药物中间体和金属表面加工打磨剂和增光齐U。另外由于香豆素衍生物具有特有的生物学和生理学性质，如抗菌、抗凝血作用、降压作用、降糖作用，特别是某些衍生物具有抗HIV活性和抗肿瘤活性，香豆素的研究越来越引起人们的重视。目前工业上都采用塔釜装置生产香豆素，该法存在的主要缺点有设备投资大，反 应时间长(> 6h)，原料单耗大，产率低，“三废”大，成本高等。传统工业上采用perkin法间歇生产香豆素，此法反应时间长(彡6h),Ac20投料量大(n (水杨醛)n (Ac2O)=1:2 3)，产率低(70%左右)。CN1548431公开一种连续法生产香豆素，在生产装置上做了一些改进，虽然在一定程度上减少了反应时间，但Ac2O用量较大，达1. 9eq。该法为防止水杨醛聚合加入乙酸苯酚酯稀释，产率提高到75%，但乙酸苯酚酯用量较大，与水杨醛等质量投料，成本较高，产率较低。CN1351011也公开了一种连续法生产香豆素，反应时间缩短为3飞h，但Ac2O用量较大2.1eq,产率也只有75%，也采用乙酸苯酚酯作稀释剂，同样该法也存在成本高和产率低的问题。因此，为克服上述工艺的缺点，研究微通道反应器连续合成香豆素具有重大意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种微通道反应器连续合成香豆素的方法，以克服传统反应瓶(釜)的缺陷及现有技术中的醋酸酐用量大、工艺复杂、生产周期长、产品转化率和产率低、成本高、污染环境等劣势。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下一种微通道反应器连续合成香豆素的方法，包括以下步骤一种微通道反应器连续合成香豆素的方法，它包括如下步骤(I)将催化剂溶于醋酸酐和醋酸的混合溶液中，醋酸酐、醋酸和催化剂的质量比为15 50 :2 5 1 ；(2)将水杨醛和步骤(I)得到的混合物按照流量体积比I 2分别泵入微通道反应器中，依次经过微通道反应器内串联的反应器I和反应器II，反应器I和反应器II内停留总时间为20mirT80min ；(3)微通道反应器出料精制后得香豆素成品。步骤(I)中，所述的催化剂为醋酸钾、醋酸钠、碳酸钾或碳酸钠。步骤(I)中，醋酸酐、醋酸和催化剂的质量比优选为17 40 :2 3 :1。
步骤⑵中，水杨醛和步骤(I)得到的混合物按照流量体积比优选为1:1. n. 5。步骤(2)中，反应器I和反应器II的内径为0. 5mnT5mm,优选1. 0mm^3. 0mm。步骤⑵中，反应器I的温度为120°C 170°C，优选140°C 160°C;反应器II的温度 170。。 260。。，优选 230 0C 260。。。步骤(2)中，反应器I和反应器II内停留总时间优选为30mirT60min。步骤⑵中，水杨醛、醋酸酐和催化剂的摩尔比为1:广2 :0. 02、. 1，优选1:1. 05 1. 3 0. 05^0. 08。步骤(3)中，所述的精制为香豆素的常规精制方法，包括减压蒸馏和重结晶等。本发明的可采用现有技术中的微通道反应器，可自行组装或者从市场上直接购 买。有益效果本发明与现有技术相比，优势在于(I)本发明采用微通道反应器合成香豆素，反应时间短(一般小于60min)，产品转化率高，易操作，安全性高，能有效克服传统反应瓶(釜)的缺点，既高效又安全。(2)本发明可有效减少醋酸酐的用量(醋酸酐1. leq)，克服了现有技术中的醋酸酐用量大、工艺复杂、生产周期长、产品转化率和产率低、成本高、污染环境等缺点。(3)本发明的产品转化率高达93. 0%，产品产率高达90. 5%。
图1为本发明的反应路线示意图。
具体实施例方式根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。以下实施例所使用的微通道反应器型号为EHRFELD slit-plate mixer(反应器体积为20mL ;反应器内径为2. Omm)或Vapourtec R4/R2+ (反应器体积为IOmL ;反应器内径为1. 0mm)。实施例1 19 :将催化剂溶于醋酸酐和醋酸的混合溶液中，醋酸酐、醋酸和催化剂的质量比为m1m2:m3 ;将水杨醛和上述混合物按照流量体积比V1 =V2分别泵入微通道反应器中，依次经过微通道反应器内串联的反应器I和反应器II，反应器I和反应器II内停留总时间分别t，反应温度分别为T1和T2 ;微通道反应器出料精制(包括常规的减压蒸馏和重结晶等)后得香豆素成品。EHRFELD slit-plate mixer反应器具体条件及结果见表I, Vapourtec R4/R2+反应器只需将V1和V2都减半，其他条件同表1，反应效果与EHRFELDslit-plate mixer反应器几乎相当。表I
权利要求
1.一种微通道反应器连续合成香豆素的方法，其特征在于，它包括如下步骤(1)将催化剂溶于醋酸酐和醋酸的混合溶液中，醋酸酐、醋酸和催化剂的质量比为 15 50 :2 5 1 ；(2)将水杨醛和步骤(I)得到的混合物按照流量体积比1:广2分别泵入微通道反应器中，依次经过微通道反应器内串联的反应器I和反应器II，反应器I和反应器II内停留总时间为20min 80min ；(3)微通道反应器出料精制后得香豆素成品。
2.根据权利要求1所述的微通道反应器连续合成香豆素的方法，其特征在于，步骤(I) 中，所述的催化剂为醋酸钾、醋酸钠、碳酸钾或碳酸钠。
3.根据权利要求1所述的微通道反应器连续合成香豆素的方法，其特征在于，步骤(2) 中，反应器I和反应器II的内径为O. 5mnT5mm。
4.根据权利要求1所述的微通道反应器连续合成香豆素的方法，其特征在于，步骤(2) 中，反应器I的温度为120°C 170°C ;反应器II的温度170°C .260°C。
5.根据权利要求1所述的微通道反应器连续合成香豆素的方法，其特征在于，步骤(3) 中，所述的精制为香豆素的常规精制方法，包括减压蒸馏和重结晶。
全文摘要
本发明公开了一种微通道反应器连续合成香豆素的方法，它包括如下步骤(1)将催化剂溶于醋酸酐和醋酸的混合溶液中，醋酸酐、醋酸和催化剂的质量比为15～50∶2～5∶1；(2)将水杨醛和步骤(1)得到的混合物按照流量体积比1∶1～2分别泵入微通道反应器中，依次经过微通道反应器内串联的反应器I和反应器II，反应器I和反应器II内停留总时间为20min～80min；(3)微通道反应器出料精制后得香豆素成品。本发明避免了繁琐的塔釜装置，反应时间短，原料单耗低，转化率高，产率高，成本低，适合工业化应用。
文档编号C07D311/10GK102993146SQ20121051318
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日
发明者郭凯, 周扬志, 李昕, 何伟, 欧阳平凯 申请人:南京工业大学