[发明专利]一种合成苯甲酸苄酯的方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工产品制备技术领域，具体涉及一种合成苯甲酸苄酯的方法。

背景技术

苯甲酸苄酯，又称安息香苄酯，可作为涤纶匀染助剂用于印染行业，可用于配制浆果型香精，在涂料工业中用作增塑剂，还可用作咳喘药剂等。

苯甲酸苄酯的合成，传统方法主要有两种：一种是苯甲酸甲酯与苄醇进行酯交换，另一种是苯甲酸钠与氯苄反应。这两种合成路线，存在着原料及生产成本较高，适于间歇操作难以实现连续化生产的共同缺点。其中前者酯交换法，采用大量苄醇，反应结束后需精馏分离，能耗大；而后者，后处理过程中产生较多废液，有污染。

近年来，不断有关于苯甲酸苄酯新合成方法的报道。

日本专利2002121170，公开了一种由苯甲酸和苯甲醇反应合成苯甲酸苄酯的方法，收率达到92％，但该方法以HfCl₄与四氢呋喃的配合物为催化剂，成本高昂，后处理复杂。中国发明专利200710031101，也公开了一种苯甲酸与苯甲醇合成苯甲酸苄酯的方法，以负载离子液体为催化剂，成本偏高。

中国发明专利03137599，公开了一种苯甲醛自身歧化直接合成苯甲酸苄酯的方法，以Al(OPh)₃与ZnCl₂为催化剂，原料和催化剂成本较高，后处理复杂，而且目标产物收率较低。日本专利2009280529，也公开了一种由苯甲醛歧化直接合成苯甲酸苄酯的方法，收率接近100％，但是，以金属有机配体化合物为催化剂，价格昂贵，后处理复杂。

日本专利2010184890，公开了一种由苯甲醇在高温、高压下经氧气氧化直接合成苯甲酸苄酯的方法，原料价格较高，副产物多，目标产物收率仅有31％，难以实现工业化。

美国专利6281382，公开了一种单独以甲苯为原料直接合成苯甲酸苄酯的方法，以Pd(OAc)₂和邻菲罗啉为催化剂，其中，苯甲酸苄酯作为副产物得到，收率极低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服上述不足，提供一种由相对价廉的苯甲酸、甲苯为原料，经非均相催化合成苯甲酸苄酯的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种合成苯甲酸苄酯的方法，将苯甲酸和甲苯的气化混合物在催化剂和水的作用下合成苯甲酸苄酯；所述的催化剂由Zr、Cu、Al、Zn、B和稀土元素的复合氧化物组成，其中，Zr元素、Cu元素、Al元素、Zn元素、B元素和稀土元素的摩尔比为：(1～2)∶(1.08～2.87)∶(1.69～3.38)∶(0.7～1.4)∶(0.6～2.11)∶(0.033～0.45)；所述的稀土元素为La和/或Ce。

其中，Zr元素、Cu元素、Al元素、Zn元素、B元素和稀土元素的摩尔比优选为：(1～1.6)∶(1.5～1.6)∶2∶(0.8～0.9)∶(0.6～1)∶(0.12～0.45)。

其中，所述的催化剂按如下方法制备得到：

在一个滴液漏斗中将氧氯化锆溶液、硝酸铜溶液、硝酸铝溶液、硝酸锌溶液和硝酸铈铵溶液混合均匀；在另一个滴液漏斗中加入碳酸钠溶液；两个滴液漏斗中的溶液同时滴加到烧杯中进行沉淀反应并伴随搅拌，通过调节两滴液漏斗的滴料速率控制烧杯中溶液pH值为10～11，沉淀反应温度为75～85℃，滴加完后，在75～85℃熟化2～3h，过滤，用去离子水洗至滤液中无Na离子，将洗净的沉淀与硼酸溶液混合，搅拌30～60min，然后在150～170℃下烘5～10h，再在400～450℃下焙烧15～20h，冷却后破碎成80～100目，即得催化剂，其中，氧氯化锆、硝酸铜、硝酸铝、硝酸锌、硼酸和硝酸铈铵和碳酸钠的摩尔比为(1～2)∶(1.08～2.87)∶(1.69～3.38)∶(0.7～1.4)∶(0.6～2.11)∶(0.033～0.45)∶(5～20)；或者用硝酸镧溶液替换硝酸铈铵，摩尔比不变；或者用硝酸镧溶液和硝酸铈铵溶液混合物替换硝酸铈铵，摩尔比不变。

其中，氧氯化锆、硝酸铜、硝酸铝、硝酸锌、硼酸和硝酸铈铵和碳酸钠的摩尔比优选为(1～1.6)∶(1.5～1.6)∶2∶(0.8～0.9)∶(0.6～1)∶(0.12～0.45)∶(5～10)，或者用硝酸镧溶液替换硝酸铈铵，摩尔比不变；或者用硝酸镧溶液和硝酸铈铵溶液混合物替换硝酸铈铵，摩尔比不变。

其中，合成反应温度为280～400℃；优选为300～350℃。

其中，合成反应压力为0.1MPa～1MPa；优选为常压。