[发明专利]二苯酮酸衍生物的制备方法及所用生产装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种二苯酮酸衍生物的制备方法，特别是一种管式反应、连续生产二苯酮酸衍生物的方法及所用。

背景技术

2-[4’-(N,N-二烷基)氨基-2’-羟基苯甲酰基]苯甲酸，简称二苯酮酸衍生物，又称KETO酸，其结构式如下式Ⅲ。

二苯酮酸衍生物是合成荧烷类热、压敏染料及荧光物质的重要中间体，其合成路线为N,N-二烷基间氨基苯酚(式Ⅰ)与邻苯二甲酸酐(式Ⅱ)进行酰基化反应制备，反应式如下：

该反应属于Friedel-Crafts亲电取代反应，由于苯环上有供电子基-NR₁R₂、-OH存在使苯环活化，反应容易进行无须催化剂。但是，反应过程中产物二苯酮酸衍生物能进一步与原料N,N-二烷基间氨基苯酚发生副反应，生成相当数量的罗丹明结构红色染料，使反应收率、产品纯度降低。该反应存在的关键技术问题在于如何抑制副反应和分离副产物，国内外均为釜式反应，采用的具体方法主要有：

(1)专利EP0511019A2通过控制反应溶剂用量使生成的产品从溶剂中析出，并加入过量的邻苯二甲酸酐(其实施例1中N,N-二乙基间氨基苯酚摩尔量与二甲苯体积比为1mol:240mL，邻苯二甲酸酐与N,N-二乙基间氨基苯酚摩尔比为1.15:1)来抑制副反应，重结晶分离除去副产物。反应在115℃反应7h，收率93％。该方法需加入过量的邻苯二甲酸酐，增加了成本，易导致环境污染；溶剂量过少影响传质传热。

(2)文献(王永灿等,KETO酸的合成研究,染料工业,2000,37(5),29-30)通过控制反应溶剂用量和加入过量的邻苯二甲酸酐(N,N-二乙基间氨基苯酚摩尔量与二甲苯体积比为1mol:441mL，邻苯二甲酸酐与N,N-二乙基间氨基苯酚摩尔比为1.15:1)在105℃反应6h，反应完成后加碱煮分解罗丹明结构染料，再酸析过滤得到产品，纯度99.5％，收率82.1％。该工艺生产工序多，碱煮、酸析导致废酸、废碱污水多，环境污染严重。

(3)专利CN1170812C使用过量的邻苯二甲酸酐，并在反应过程中通过分段升温反应来抑制副反应的发生。实施例1中邻苯二甲酸酐与N,N-二乙基间氨基苯酚摩尔比为1.28:1，在80℃反应10h、在90℃反应5h、在100℃反应2h、在110℃反应1h，经重结晶分离除去副产物，产品收率83％，纯度99.9％。该方法反应时间长需18h，操作频繁，使用过量的邻苯二甲酸酐增加了成本和环境污染。

(4)专利CN102503847B在无溶剂下80-110℃反应9-20h，邻苯二甲酸酐与N-取代间氨基苯酚摩尔比为1.2-1.4:1，纯度>99％，收率达到90％。该方法采用无溶剂法传质传热效果差，在反应过程中难以保持熔融状态，操作困难，生产副产物几率增加；虽然回收了过量的邻苯二甲酸酐减少了碱液的消耗，但是增加了生产工序；在分离除去副产物时仍经历碱煮、酸析两步操作，生产工序繁琐，存在废酸、废碱排放的缺陷。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种二苯酮酸衍生物的制备方法及所用的带有管式反应器的生产装置；本发明能克服釜式反应副反应难以抑制、须通过后处理分离副产物才能提高产品质量的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种带有管式反应器的生产装置，包括装有反应溶剂的高位槽、原料混合罐、柱塞泵、管式反应器、油浴槽和反应液储罐；

高位槽的出口分成两路，一路为带有阀门的出管Ⅰ，另一路为带有阀门的出管Ⅱ；高位槽的出管Ⅱ与原料混合罐的进口相连通，原料混合罐的出口处设置带有阀门的出管，高位槽、的出管Ⅰ与带有阀门的出管合并后与柱塞泵的进口端相连通；所述柱塞泵的出口端通过带有阀门的连接管Ⅰ与管式反应器的进口端相连，管式反应器的出口端通过带有阀门的连接管Ⅱ与反应液储罐的进口端相连；

管式反应器被置于油浴槽的内腔中。

作为本发明的带有管式反应器的生产装置的改进：在反应液储罐的出管上设有阀门。

本发明还同时提供了一种利用上述生产装置进行的二苯酮酸衍生物的制备方法，依次进行以下步骤：

1)、将N,N-二烷基间氨基苯酚、邻苯二甲酸酐和反应溶剂在原料混合罐中均匀混合，得原始物料；将原始物料升温至40℃-70℃(优选60℃)保温备用；

所述N,N-二烷基间氨基苯酚与邻苯二甲酸酐的摩尔比为1:1；N,N-二烷基间氨基苯酚的摩尔量与反应溶剂体积之比为1mol/200-1000mL(优选1mol/300-500mL)；