[发明专利]一种苯甲酰甲酸的高选择性合成方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及已知化合物的制备方法，确切地说是苯甲酰甲酸的高选择性合成方法。

二、背景技术

苯甲酰甲酸(benzoylformic acid)，又名苯乙酮酸(phenylglyoxylic acid)，是一种无色或者淡黄色晶体，熔点66℃，沸点147.5℃/1.6kPa，闪点为147-151℃/12mmHg，密度ρ＝1.38g/cm³，在常压下蒸馏分解，能溶于水、酸、醚和热的四氯化碳；其分子式为C₈H₆O₃，相对分子质量为150.13。

苯甲酰甲酸的结构式如下：

在制备医药方面，以苯甲酰甲酸作为原料，可直接合成50多种化学原药。如苯甲酰甲酸甲(乙)酯是治疗胃和十二指肠溃疡药物奥芬溴铵、胃酸胃溃疡用药胃长宁、治疗脑血管病抗栓用药环扁桃酯、治疗尿多尿频的解痉药尿多灵、抗胆碱药阿托品、中枢神经兴奋药匹莫林抗抑郁药米氮平等中间体。此外，苯甲酰甲酸在医药方面另一个重要用途，是制备手性扁桃酸。与此同时，苯甲酰甲酸也可作为农药中间体，主要是合成三嗪酮类除草剂，例如苯嗪草酮和苯嗪净等。

苯甲酰甲酸因含有羰基，可和金属离子络合，形成配合物。以苯甲酰甲酸、邻菲咯啉为配体，铽Tb³⁺、铕Eu³⁺和惰性离子(La³⁺、Y³⁺和Gd³⁺)为中心离子的混合稀土配合物中，不发光的离子La³⁺对配合物荧光发射强度影响很大，能使其相对荧光发射强度明显增强，这对人们寻找发光性能好、价格便宜的发光材料提供了理论依据。

近年来，通过与金属元素络合，又发现苯甲酰甲酸可以作为荧光材料的敏化剂和有机氧化反应的催化剂，更引起人们的重视。苯甲酰甲酸与杂环化合物的衍生物的二价铁盐反应，生成亚铁原卟琳酶的络合物，用来做氧化反应的催化剂。紫外光固化粉末涂料(简称UV固化粉末涂料)是将传统粉末涂料和UV固化技术相结合的新技术，特别适合于需要环境保护、低温涂装、快速固化、高效率生产的场合。以苯甲酰甲酸酯合成的UV固化粉末涂料中的光引发剂，适合制备较厚的固化材料，能够得到具有良好装饰效果和优良耐候性的涂层。

目前生产苯甲酰甲酸的主要方法有苯甲酰腈水解法、扁桃酸氧化法、格氏试剂与草酸二乙酯的亲核取代、氧化法和Friedel-Crafts酰化法。这些方法原料昂贵，环境污染严重，对设备腐蚀大，这些缺点不利于大规模工业生产的可持续发展。目前国内对于苯甲酰甲酸的合成方法的研究报道很少，生产苯甲酰甲酸主要方法落后且对环境污染大。为此，探寻一种反应条件温和、环保、高产率合成苯甲酰甲酸的工艺方法具有潜在巨大的环境经济社会效益。

三、发明内容

本发明旨在提供一种反应条件温和、选择性好、收率高并易于工业化生产的苯甲酰甲酸的高选择性合成方法。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明苯甲酰甲酸的高选择性合成方法的特点在于：以苯乙烯为原料，在H₂O₂和四丁基溴化铵混合体系中，氧化生成α-溴苯乙醇，生成的α-溴苯乙醇再经H₂O₂氧化生成α-溴苯乙酮，α-溴苯乙酮在碱性条件下水解生成α-羟基苯乙酮，α-羟基苯乙酮再经H₂O₂氧化生成目标产物苯甲酰甲酸。

本发明苯甲酰甲酸的高选择性合成方法按以下步骤操作：

a、加成

以水为溶剂，将苯乙烯和四丁基溴化铵加入反应器中，搅拌下于10-25℃滴加双氧水溶液，控制滴加时间为1-1.5h，滴完后将温度升至80-100℃，继续反应10-13小时，反应结束后降至室温，将反应液用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙醇；

四丁基溴化铵的添加量为苯乙烯摩尔量的1.1-1.5倍；

双氧水溶液中H202的摩尔量为苯乙烯摩尔量的1.5-2.3倍；

b、氧化

向步骤a制备的α-溴苯乙醇中滴加双氧水溶液，控制温度在5-25℃，控制滴加时间为1-1.5h，滴加完成后，在室温下反应18-23小时，反应结束后静置分离收集有机相，有机相用乙酸乙酯萃取2-3次，合并萃取液后0.3-0.5MPa、40-45℃减压蒸馏除去溶剂，最后经二氯甲烷重结晶得到α-溴苯乙酮；