[发明专利]一种二苯甲酮的制备方法

说明书

本发明提供一种二苯甲酮的制备方法，所述制备方法为：苯甲酸、三氯甲苯和苯在Fe₂O₃的催化下进行反应，得到所述二苯甲酮。本发明提供的制备方法通过一步反应得到目标产物，反应条件温和，工艺简单，减少了生产所需设备投资、能耗和人工等成本；所述制备方法以稳定性更高的金属氧化物Fe₂O₃作为催化剂，避免了物料对设备造成的腐蚀，对现场操作人员以及环境的负面影响显著降低，更加绿色环保；反应生成的少量副产物苯甲酸可以在后处理中通过洗涤、萃取和脱溶剂的方法回收，然后作为反应原料重新用于二苯甲酮的制备，降低了废水处理成本，使资源得到充分利用。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种二苯甲酮的制备方法。

背景技术

二苯甲酮是一种多用途的化工产品，又名二苯酮、苯甲酰苯等，为淡黄色或无色的片状结晶，微有玫瑰香味，熔点为45～48℃，沸点为305.4℃，易溶于醇、醚、氯仿及苯，不溶于水。二苯甲酮是紫外线吸收剂、有机颜料、医药、香料、杀虫剂的重要中间体，在医药工业中用于生产双环己哌啶、苯甲托品氢溴酸盐、苯海拉明盐酸盐等，在聚合物加工领域可以作为苯乙烯聚合抑制剂，二苯甲酮还可以作为香料定香剂赋予香精以甜的气息，用于多种香水和皂用香精中；此外，二苯甲酮在食品工业中可用于调配杏仁、桃子、奶油、椰子等食用香精。

二苯甲酮的应用领域十分广泛，在工业中需求量极大，因此其制备工艺的创新和优化是有机合成领域的重要研究课题。CN105198723A公开了一种二苯甲酮的制备方法，所述制备方法包括光化、水解、碱洗、水-苯蒸馏、蒸馏五个工序，其中光化工序为3份苯、1份三氯化铝和1份光气在光化釜中60℃反应4h得到光化液，光化液在80℃以下与水发生水解反应、得到的反应液经过碱洗、蒸馏得到产物二苯甲酮；但是所述制备方法以毒性极强的光气作为原料，对操作人员的安全和环境都存在较大的隐患。CN102167662A公开了一种采用复合催化剂低压合成二苯甲酮的方法，所述方法为将苯、催化剂1、苯甲酰氯依次置于高压反应釜中，当釜压升至0.1～0.2MPa时开始排HCl气体；合成反应3～5小时，在HCl气体排出30～50％后，第一次加入催化剂2；合成反应6～8小时，在HCl气体排出60～80％后，第二次加入余量的催化剂2；合成反应9～10小时，反应结束，体系进行降温及后处理，得到二苯甲酮产品；所述方法中用的催化剂为复合催化剂，其中催化剂1为硫酸亚铁、醋酸铁、三氯化铁或三氧化二铁，催化剂2为氯化锌、硫酸锌或溴化锌；所述方法以金属卤化物等路易斯酸作为催化剂，这些催化剂易吸湿分解而释放出毒性氯化氢气体，不仅会造成仓储设备的腐蚀，而且给操作人员的安全和健康带来威胁。CN101492355A公开了一种制备二苯甲酮的方法，该方法以苯、苯甲酰氯为原料，在强酸性交换树脂固体酸催化剂作用下，于压力为0.6～1.6MPa、温度为120～170℃条件下反应6～12h，制得二苯甲酮；该方法中，原料苯甲酰氯极易水解产生副产物，导致目标产物二苯甲酮的纯度和收率较低，而且合成和纯化过程中会产生大量的三废，不利于环保。

然而在现有的二苯甲酮制备技术中，以光气法为代表的合成路线需要使用毒副作用强的原料，对人体和环境都造成较大危害；而苯甲酰氯法、苯甲酸法、三氯甲苯法等合成路线则存在副产物多、收率低、成本高等问题，生产中产生的三废量大、不环保、后续的处理过程复杂，而且反应过程中使用氯化铁、氯化铝、氯化锌等易吸湿水解，释放出毒性氯化氢气体的路易斯酸催化剂，这对生产配套的仓储设备要求高，投资较大，同时对长期在现场进行催化剂取用的操作人员安全与健康造成很大威胁或损害，对环境带来长期的负面效果。

因此，开发一种生产流程简便、产率高、绿色环保、成本低的适于工业化放大的二苯甲酮的制备方法，是本领域的研究重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种二苯甲酮的制备方法，所述制备方法以苯、苯甲酸和三氯化苯为起始原料、在Fe₂O₃的催化下通过一步反应得到目标产物二苯甲酮，工艺路线简单、副产物少、产率高，而且原料及催化剂具有安全环保的特点，是一种绿色友好的制备工艺。