一种乙酸苯酯类化合物的制备方法与流程

本发明涉及一种乙酸苯酯类化合物的制备方法。

背景技术：

取代的乙酸苯酯系列化合物为重要的中间体，广泛应用于医药、化工、农药等领域，如乙酸苯酯可用于合成利胆药对羟基苯乙酮，乙酸对硝基苯酯是β－受体阻断剂盐酸塞利洛尔的重要原料，乙酰水杨酸可作为解热镇痛药等。

目前，合成乙酸苯酯系列化合物主要方法是以苯酚为原料，在吡啶等碱作用下发生酯化反应（heter℃ycliccommunications,2017,23(4),325-330330;org.lett.2014,16,236−239），亦可在lewis酸催化下发生酯化反应（tetrahedronletters,2014,55(4),910-912;heter℃yclicletters,6(2),2016,323-327）。上述方法制备乙酸苯酯，存在以下不足：

1）碱性试剂用量大，含氮废水处理困难，后处理麻烦，三废量大，不利于环保；

2）酸性催化剂价格昂贵，成本高，反应条件较苛刻，反应时间长。

3）批式（釜式）反应由于在线反应的物料量大，使用的乙酸酐、乙酰氯等活性试剂遇水、空气极易分解，容易冲料甚至爆炸，存在极大的安全隐患。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种乙酸苯酯类化合物的制备方法。

一种乙酸苯酯类化合物的制备方法，其特征在于以如式（ⅰ）所示的取代苯酚和乙酸酐为反应原料，以氢氧化钠水溶液作为溶剂，在管式反应器中进行酯化反应，制得如式（ii）所示的乙酸苯酯类化合物，反应式如下：

式（ⅰ）和式（ii）中，取代基r为氢、c1～c6的烷基、硝基、氰基、卤素、羧基或c1～c12的烷氧羰基。

所述的一种乙酸苯酯类化合物的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：将如式（ⅰ）所示的取代苯酚溶于氢氧化钠水溶液中并置于第一储罐中，乙酸酐置于第二储罐中；第一储罐和第二储罐内的物料分别经计量泵输送，进入混合器内进行混合，混合液连续地进入管式反应器进行酯化反应，管式反应器内流出的酯化反应后的料液经后处理，得到目标产物乙酸苯酯类化合物。

所述的一种乙酸苯酯类化合物的制备方法，其特征在于酯化反应的温度为5~100℃，优选为20~40℃。

所述的一种乙酸苯酯类化合物的制备方法，其特征在于混合液在管式反应器内的停留时间为0.5~60分钟，优选为1~5分钟。

所述的一种乙酸苯酯类化合物的制备方法，其特征在于进行酯化反应的过程中，如式（ⅰ）所示的取代苯酚与氢氧化钠的投料摩尔比为1:1.0~2.0。

所述的一种乙酸苯酯类化合物的制备方法，其特征在于后处理的步骤为：酯化反应后的料液静置分层为油层和水层，分液除去水层，油层依次用去离子水、饱和碳酸氢钠水溶液、去离子水洗涤，洗涤至中性，干燥，得到目标产物乙酸苯酯类化合物。

与现有技术相比，本发明的效果体现在：

①管式反应中物料几乎没有返混，传质传热效率高，显著地减少了副反应的发生，产品收率和纯度均较高。②连续管式反应可以精确控制反应参数，采用连续操作方式，更容易实现自动化控制，提高生产效率。③管式反应在线反应量小，且易实现联锁控制，提高了工艺的本质安全，且本发明的技术方案使用无机碱氢氧化钠，革除了三乙胺等含氮碱试剂，从源头避免了含氮废水的产生。苯酚类溶于氢氧化钠后生成苯酚钠，实验证明其反应活性大大于水，酸酐与苯酚钠酯化反应速度大大于酸酐与水的水解反应，而传统工艺中苯酚与酸酐的酯化反应速度小于水与酸酐的水解反应，而且反应器里在线反应的物料量比传统釜式反应少几个数量级，因此传统釜式反应可能因操作失误体系进水导致酸酐优先水解，反应失控，但本发明完全可以使用水作为溶剂，安全风险也显著降低。其次，苯酚的酯化反应为强放热反应，浓度、温度对该反应有较大的影响，传统釜式反应为全混式，釜内各向同性，各处浓度、温度、反应速度均一致，而管式反应为流动化学，管道径向截面可认为基本同性，但轴向各处的浓度、反应速度等因停留时间不同而不同。另外，釜式反应体积大，传质、传热效果差，管式反应体积小传质传热速度快，可明显减少酯化反应过程的一些副反应。因此，流动管式酯化反应和全混式釜式酯化反应有本质区别，由此采用本发明的技术方案，对于易产生副产物、对热敏感的苯酚类酯化反应有较好的效果。

附图说明

图1为实施例1中的工艺流程图；

图中：a-第一储罐，b-第二储罐，p1-第一计量泵，p2-第二计量泵，t-混合器，r-管式反应器，c-接收罐。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

在第一储罐a中依次加入去离子水（30l），苯酚（9.4kg，100mol），氢氧化钠（4.4kg，110mol）并搅拌溶解至清，再加入去离子水精确定容至50l，制成苯酚浓度为2.0mol/l的水溶液，搅拌均匀后密封待用。在第二储罐b中加入乙酸酐13.3kg（130mol，密度1.08g/ml，摩尔浓度10.60mol/l）密封待用。

第一储罐a和第二储罐b中的物料分别经第一计量泵p1和第二计量泵p2输送至混合器t进行混合后（控制苯酚：乙酸酐的投料摩尔流量比为1:1.3），混合液连续地进入管式反应器r进行酯化反应，管式反应器r内温度维持在20℃，混合液在管式反应器r内停留时间为2分钟。管式反应器r内流出的酯化反应后的料液进入接收罐c，静置分层为油层和水层，分液除去水层，油层依次用去离子水、饱和碳酸氢钠水溶液、去离子水洗涤（洗涤至中性），油层用无水硫酸钠干燥，过滤后（除去干燥剂硫酸钠）得到无色油状乙酸苯酯13.1kg，收率96%，含量99.1%。

实施例2

在第一储罐a中依次加入去离子水（30l），对甲基苯酚（10.8kg，100mol），氢氧化钠（4.4kg，110mol）并搅拌溶解至清，再加入去离子水精确定容至50l，制成对甲基苯酚浓度为2.0mol/l的水溶液，搅拌均匀后密封待用。在第二储罐b中加入乙酸酐13.3kg（130mol，密度1.08g/ml，摩尔浓度10.60mol/l）密封待用。

用计量泵分别将第一储罐a和第二储罐b中的物料输送至混合器进行混合后（控制对甲基苯酚：乙酸酐的摩尔流量比为1:1.3），混合液连续地进入管式反应器进行酯化反应，管式反应器内温度维持在20℃，混合液在管式反应器内停留时间为2分钟。管式反应器内流出的酯化反应后的料液进入接收罐，静置分层为油层和水层，分液除去水层，油层依次用去离子水、饱和碳酸氢钠水溶液、去离子水洗涤（洗涤至中性），油层用无水硫酸钠干燥，过滤后得到无色油状乙酸对甲基苯酯14.4kg，收率96%，含量99.0%。

实施例3

在第一储罐a中依次加入去离子水（30l），对硝基苯酚（13.9kg，100mol），氢氧化钠（4.4kg，110mol）并搅拌溶解至清，再加入去离子水精确定容至50l，制成对硝基苯酚浓度为2.0mol/l的水溶液，搅拌均匀后密封待用。在第二储罐b中加入乙酸酐13.3kg（130mol，密度1.08g/ml，摩尔浓度10.60mol/l）密封待用。

用计量泵分别将第一储罐a和第二储罐b中的物料输送至混合器进行混合后（控制对硝基苯酚：乙酸酐的摩尔流量比为1:1.3），混合液连续地进入管式反应器进行酯化反应，管式反应器内温度维持在20℃，混合液在管式反应器内停留时间为2分钟。管式反应器内流出的酯化反应后的料液进入接收罐，将酯化反应后的料液过滤，收集过滤得到的固体，固体依次用去离子水、饱和碳酸氢钠水溶液、去离子水洗涤（洗涤至中性），干燥，得到白色乙酸对硝基苯酯17.2kg，熔点78~79℃，收率95%，含量98.9%。

实施例4

在第一储罐a中依次加入去离子水（30l），苯酚（9.4kg，100mol），氢氧化钠（4kg，100mol）并搅拌溶解至清，再加入去离子水精确定容至50l，制成苯酚浓度为2.0mol/l的水溶液，搅拌均匀后密封待用。在第二储罐b中加入乙酸酐10.2kg（100mol，密度1.08g/ml，摩尔浓度10.60mol/l）密封待用。

用计量泵分别将第一储罐a和第二储罐b中的物料输送至混合器进行混合后（控制苯酚：乙酸酐的摩尔流量比为1:1），混合液连续地进入管式反应器进行酯化反应，管式反应器内温度维持在20℃，混合液在管式反应器内停留时间为2分钟。管式反应器内流出的酯化反应后的料液进入接收罐，静置分层为油层和水层，分液除去水层，油层依次用去离子水、饱和碳酸氢钠水溶液、去离子水洗涤（洗涤至中性），油层用无水硫酸钠干燥，过滤后得到无色油状乙酸苯酯12.1kg，收率89%，含量98.8%。

实施例5

在第一储罐a中依次加入去离子水（30l），苯酚（9.4kg，100mol），氢氧化钠（8kg，200mol）并搅拌溶解至清，再加入去离子水精确定容至50l，制成苯酚浓度为2.0mol/l的水溶液，搅拌均匀后密封待用。在第二储罐b中加入乙酸酐20.4kg（200mol，密度1.08g/ml，摩尔浓度10.60mol/l）密封待用。

用计量泵分别将第一储罐a和第二储罐b中的物料输送至混合器进行混合后（控制苯酚：乙酸酐的摩尔流量比为1:2），混合液连续地进入管式反应器进行酯化反应，管式反应器内温度维持在20℃，混合液在管式反应器内停留时间为2分钟。管式反应器内流出的酯化反应后的料液进入接收罐，静置分层为油层和水层，分液除去水层，油层依次用去离子水、饱和碳酸氢钠水溶液、去离子水洗涤（洗涤至中性），油层用无水硫酸钠干燥，过滤后得到无色油状乙酸苯酯10.9kg，收率80%，含量97.1%。

实施例6

在第一储罐a中依次加入去离子水（30l），苯酚（9.4kg，100mol），氢氧化钠（4.4kg，110mol）并搅拌溶解至清，再加入去离子水精确定容至50l，制成苯酚浓度为2.0mol/l的水溶液，搅拌均匀后密封待用。在第二储罐b中加入乙酸酐13.3kg（130mol，密度1.08g/ml，摩尔浓度10.60mol/l）密封待用。

用计量泵分别将第一储罐a和第二储罐b中的物料输送至混合器进行混合后（控制苯酚：乙酸酐的摩尔流量比为1:1.3），混合液连续地进入管式反应器进行酯化反应，管式反应器内温度维持在20℃，混合液在管式反应器内停留时间为0.5分钟。管式反应器内流出的酯化反应后的料液进入接收罐，静置分层为油层和水层，分液除去水层，油层依次用去离子水、饱和碳酸氢钠水溶液、去离子水洗涤（洗涤至中性），油层用无水硫酸钠干燥，过滤后得到无色油状乙酸苯酯9.5kg，收率70%，含量94.8%。

实施例7

在第一储罐a中依次加入去离子水（30l），苯酚（9.4kg，100mol），氢氧化钠（4.4kg，110mol）并搅拌溶解至清，再加入去离子水精确定容至50l，制成苯酚浓度为2.0mol/l的水溶液，搅拌均匀后密封待用。在第二储罐b中加入乙酸酐13.3kg（130mol，密度1.08g/ml，摩尔浓度10.60mol/l）密封待用。

用计量泵分别将第一储罐a和第二储罐b中的物料输送至混合器进行混合后（控制苯酚：乙酸酐的摩尔流量比为1:1.3），混合液连续地进入管式反应器进行酯化反应，管式反应器内温度维持在20℃，混合液在管式反应器内停留时间为60分钟。管式反应器内流出的酯化反应后的料液进入接收罐，静置分层为油层和水层，分液除去水层，油层依次用去离子水、饱和碳酸氢钠水溶液、去离子水洗涤（洗涤至中性），油层用无水硫酸钠干燥，过滤后得到无色油状乙酸苯酯12kg，收率88%，含量98.5%。

实施例8

在第一储罐a中依次加入去离子水（30l），苯酚（9.4kg，100mol），氢氧化钠（4.4kg，110mol）并搅拌溶解至清，再加入去离子水精确定容至50l，制成苯酚浓度为2.0mol/l的水溶液，搅拌均匀后密封待用。在第二储罐b中加入乙酸酐13.3kg（130mol，密度1.08g/ml，摩尔浓度10.60mol/l）密封待用。

用计量泵分别将第一储罐a和第二储罐b中的物料输送至混合器进行混合后（控制苯酚：乙酸酐的摩尔流量比为1:1.3），混合液连续地进入管式反应器进行酯化反应，管式反应器内温度维持在-5℃，混合液在管式反应器内停留时间为2分钟。管式反应器内流出的酯化反应后的料液进入接收罐，静置分层为油层和水层，分液除去水层，油层依次用去离子水、饱和碳酸氢钠水溶液、去离子水洗涤（洗涤至中性），油层用无水硫酸钠干燥，过滤后得到无色油状乙酸苯酯11.6kg，收率85%，含量98.3%。

实施例9

在第一储罐a中依次加入去离子水（30l），苯酚（9.4kg，100mol），氢氧化钠（4.4kg，110mol）并搅拌溶解至清，再加入去离子水精确定容至50l，制成苯酚浓度为2.0mol/l的水溶液，搅拌均匀后密封待用。在第二储罐b中加入乙酸酐13.3kg（130mol，密度1.08g/ml，摩尔浓度10.60mol/l）密封待用。

用计量泵分别将第一储罐a和第二储罐b中的物料输送至混合器进行混合后（控制苯酚：乙酸酐的摩尔流量比为1:1.3），混合液连续地进入管式反应器进行酯化反应，管式反应器内温度维持在100℃，混合液在管式反应器内停留时间为2分钟。管式反应器内流出的酯化反应后的料液进入接收罐，静置分层为油层和水层，分液除去水层，油层依次用去离子水、饱和碳酸氢钠水溶液、去离子水洗涤（洗涤至中性），油层用无水硫酸钠干燥，过滤后得到无色油状乙酸苯酯8.7kg，收率64%，含量95.3%。

本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。