[发明专利]苯甲酰氰合成苯甲酰甲酸甲酯的新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工领域，具体地指一种苯甲酰氰合成苯甲酰甲酸甲酯的新工艺。

背景技术

苯甲酰甲酸甲酯是含有羰基、羧酸基和酯基的化合物，由于具有多个活性基团，表现出特殊的性质，可合成重要的生物活性化合物，常被用于有机合成、光引发剂，是医药、农药合成中一种重要的中间体。

目前苯甲酰甲酸甲酯的生产方法主要是采用苯甲酰氰为原料，进一步酸解、酯化得到苯甲酰甲酸甲酯。该工艺路线中原料苯甲酰氰熔点为29～32℃，低温下易固化不利于反应的进行；生成的中间产物亚胺基硫酸酯会剧烈结晶放热、粘壁、短时间使物料固化等问题，存在极大的安全隐患，不利于工业化生产。

南通德和希化工有限公司通过加入溶剂苯甲酸甲酯解决了苯甲酰氰低温固化问题，但后处理中回收溶剂能耗高，且收率低(88～90％)。

有公司通过加大浓硫酸的配比解决了中间产物亚胺基硫酸酯合成过程的流动性问题，但产生的废酸水量大大增加，且收率低(85～88％)。

因此，需要开发出一种收率高且安全环保的苯甲酰氰合成苯甲酰甲酸甲酯的新工艺。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种苯甲酰氰合成苯甲酰甲酸甲酯的新工艺，提供了新的有机溶剂、引入了相转移催化剂、解决了工业化存在的安全隐患，由此提供了一种更加实用、安全、成本更低的苯甲酰氰合成苯甲酰甲酸甲酯的新工艺。

本发明的技术方案为：一种苯甲酰氰合成苯甲酰甲酸甲酯的新工艺，其特征在于，包括以下步骤：

a.将苯甲酰氰溶解于有机溶剂中，加入卤化物催化剂以及相转移催化剂，将浓硫酸滴加至体系内，保温反应后得到中间体亚胺基硫酸酯化合物；

b.将甲醇滴加至体系内，保温反应完全后得到苯甲酰甲酸甲酯。

上述方案中，卤化物催化剂为氯化氢、氯化铵、氯化钠、溴化氢或溴化钠中的一种或几种组合。优选氯化铵，从而有利于提高本发明反应的产率，减小副反应的发生，收率高达95％。

上述方案中，所述相转移催化剂为聚乙二醇、四丁基溴化铵、三乙基苄基氯化铵或三正丁基十四烷基氯化磷。优选三乙基苄基氯化铵，从而有利于提高的无机负离子基团在有机相中的反应活性，收率高达96％。

上述方案中，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯或苯甲酸甲酯。优选甲苯，为反应物提供均一稳定的反应场所。

本发明优选的技术方案为：有机溶剂的用量为苯甲酰氰的0.3～2倍摩尔当量。卤化物催化剂的用量为苯甲酰氰的0.01～0.13倍摩尔当量。相转移催化剂的用量为苯甲酰氰的0.002～0.01倍摩尔当量。甲醇的用量为苯甲酰氰的0.5～4倍摩尔当量。浓硫酸的用量为苯甲酰氰的1～5倍摩尔当量。浓硫酸的浓度为60％～98％。本发明浓硫酸浓度即为质量分数。

本发明优选的技术方案为：在5℃～20℃下经5～60min将浓硫酸滴加至体系内，20～40℃下保温反应0.5～5h得到中间体亚胺基硫酸酯化合物。在30～50℃下经5～60min将甲醇滴加至体系内，50～100℃下保温反应0.5～5h后得到苯甲酰甲酸甲酯。

本发明较好的技术方案为：有机溶剂的用量为苯甲酰氰的0.32～0.75倍摩尔当量；卤化物催化剂的用量为苯甲酰氰的0.01～0.13倍摩尔当量；相转移催化剂的用量为苯甲酰氰的0.0022～0.0023倍摩尔当量；甲醇的用量为苯甲酰氰的1～2.47倍摩尔当量；浓硫酸的用量为苯甲酰氰的1.11～1.47倍摩尔当量；浓硫酸的浓度为85％～90％；通过两种催化剂间用量的精确配合，以及甲醇与苯甲酰氰的用量配合，使反应高速进行且选择性好，收率为90％～96％。

本发明更优选的技术方案为：

a.将苯甲酰氰溶解于甲苯中，加入氯化铵以及四丁基溴化铵，将浓硫酸滴加至体系内，保温反应后得到中间体亚胺基硫酸酯化合物；

b.甲醇滴加至体系内，保温反应完全后得到苯甲酰甲酸甲酯。本方案使用合适的溶剂与复合催化剂配合使低温反应速度明显加快，浓硫酸加入后保温反应1个小时、甲醇加入后保温反应3个小时即得到收率95％的苯甲酰甲酸甲酯。

本发明中摩尔当量即以苯甲酰氰摩尔量为基准，有机溶剂的摩尔量为苯甲酰氰摩尔量的0.5～2倍。其余物料：卤化物催化剂、相转移催化剂、甲醇用量同理。

本发明的有益效果为：