鄰羥基苯甲腈及其衍生物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)化工領(lǐng)域，具體涉及一種鄰羥基苯甲腈及其衍生物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鄰羥基苯甲腈，俗名水楊腈，又名2-羥基苯甲腈、鄰羥基苯腈、2-氰基苯酚等，對(duì) 強(qiáng)堿和氧化劑不穩(wěn)定。鄰羥基苯甲腈為醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、液晶的重要中間體，作為醫(yī)藥中間 體可以合成治療高血壓和心絞痛藥物鹽酸布尼洛爾，作為農(nóng)藥中間體，可以合成殺菌劑嘧 菌酯，另外還可以合成多種香料和液晶材料等。近年來(lái)，鄰羥基苯甲腈作為重要的精細(xì)中間 體，需求量不斷在增加。
[0003] 制備鄰羥基苯甲腈的方法比較多，水楊酰胺脫水法制備鄰羥基苯甲腈是最常見(jiàn)的 方法。常見(jiàn)的脫水試劑有：（1)氯化亞砜、三氯氧磷、五氯化磷、五氧化二磷、酸酐和酰氯、光 氣、雙光氣和三光氣；（2)HMPA; (3)四氯化鈦/三乙胺，三氯化鋁/碘化鉀，使用較多的是第 一類脫水試劑。其中氯化亞砜參與反應(yīng)后副產(chǎn)具有惡臭味的二氧化硫；五氧化二磷、三氯氧 磷副產(chǎn)磷酸導(dǎo)致產(chǎn)物分離困難；酸酐和酰氯副產(chǎn)成相應(yīng)的酸。三光氣、雙光氣和光氣反應(yīng) 后只生成二氧化碳和氯化氫兩種氣體，雖然三種原料都有毒性，但在做好環(huán)保措施的前提 下仍是一種比較經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法。黃山（山西化工，2009, 29, 4)等報(bào)道了用三光氣和水楊 酰胺脫水制備水楊腈的技術(shù)，水楊酰胺和三光氣在甲苯中l(wèi)〇〇_l〇5°C反應(yīng)，粗品用甲苯重結(jié) 晶，雖然小試給出了 90%左右的收率，但是在實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中收率不高，產(chǎn)品質(zhì)量難 以提升，很難超過(guò)95%，原料鄰羥基苯甲酰胺殘留高、雜質(zhì)多，影響后續(xù)產(chǎn)品的生產(chǎn)。經(jīng)多次 純化以后雖然能產(chǎn)品含量達(dá)到98%以上含量，但是生產(chǎn)成本大幅上升。
[0004] ArchivderPharmazie(Weinheim,Germany) (1927, 237)報(bào)道了 鄰羥基苯甲酰 胺光氣脫水合成鄰羥基苯甲腈的方法，收率未知，主要雜質(zhì)為化合物（1)。Chemische Berichte(1902, 3649)報(bào)道了光氣和氫氧化鈉或者吡啶脫水合成水楊腈的方法，收率未知， 主要雜質(zhì)為化合物（2)。
[0005]
[0006] 上?；ぃ?012, 6, 10-12)報(bào)道了水楊腈的合成方法，水楊酰胺與光氣摩爾比為 1. 0 : 1. 2,反應(yīng)溫度90-100°C，甲苯作溶劑，反應(yīng)時(shí)間5h;在此條件下最佳收率達(dá)92. 3%， 甲苯重結(jié)晶，產(chǎn)品含量95. 1%。為克服以上方法中存在的原料反應(yīng)不完全、產(chǎn)品含量低、雜 質(zhì)多的缺點(diǎn)，中國(guó)專利CN201210572630. 7報(bào)道了如下的合成方法：以鄰羥基苯甲酰胺為原 料，以二氧六環(huán)、四氫吡喃或四氫呋喃為催化劑，以二甲苯、苯、甲苯或氯苯為溶劑，回流溫 度下通入光氣合成鄰羥基苯甲腈，反應(yīng)液經(jīng)過(guò)脫溶、結(jié)晶后得到含量大于98%的鄰羥基苯 甲腈固體，收率大于95%。中國(guó)專利CN201510001877. 7以鄰羥基苯甲酰胺為原料，以精氨 酸和賴氨酸等氨基酸類化合物作為催化劑，二氯乙烷作為溶劑，在光氣作用下脫水制得鄰 羥基苯甲腈，收率達(dá)到98%以上，但是氨基酸極易與反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氯化氫反應(yīng)生成相 應(yīng)的鹽酸鹽，在反應(yīng)液中溶解度下降，催化活性降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種鄰羥基苯甲腈及其衍生物的制備方法。為 實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明以鄰羥基苯甲酰胺為原料，以有機(jī)磷化合物為催化劑，催化效率高， 以芳香類溶劑和/或鹵代烴為溶劑，加入光氣反應(yīng)得鄰羥基苯甲腈，再加入堿反應(yīng)可得到 鄰羥基苯甲腈衍生物。本發(fā)明的制備方法成本低，反應(yīng)充分，雜質(zhì)少，相對(duì)反應(yīng)時(shí)間縮短，產(chǎn) 品收率和含量高，催化劑可循環(huán)使用，且操作簡(jiǎn)單、高效和環(huán)保，有利于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0009] 鄰羥基苯甲腈及其衍生物的制備方法，以鄰羥基苯甲酰胺為原料，以有機(jī)磷化合 物為催化劑，以芳香類溶劑和/或鹵代烴為溶劑，加入光氣反應(yīng)得鄰羥基苯甲腈，再加入堿 反應(yīng)得到鄰羥基苯甲腈衍生物；
[0010] 所述有機(jī)磷化合物結(jié)構(gòu)如下所示：
[0011]
[0012] R1、R2、R3為烷基、芳香基、烷氧基、芳氧基的一種，R\R2、R3為相同基團(tuán)或不同的基 團(tuán)。
[0013] 有機(jī)磷化合物為含碳-磷鍵的化合物或含有機(jī)基團(tuán)的磷酸衍生物，有機(jī)磷化合物 具有很強(qiáng)的生物活性，作為催化劑，催化活性高。
[0014] 作為一種優(yōu)選，加入光氣后，繼續(xù)保持溫度反應(yīng)1小時(shí)。
[0015] 作為一種優(yōu)選，所述加入堿的方式為分批加入。
[0016] 進(jìn)一步，將所述鄰羥基苯甲酰胺與所述催化劑和所述溶劑混合，控溫50_150°C條 件下通入光氣反應(yīng)生成含鄰羥基苯甲腈的反應(yīng)液。
[0017] 進(jìn)一步，制備鄰羥基苯甲腈衍生物時(shí)，在所述反應(yīng)液中加入堿，反應(yīng)得含有鄰羥基 苯甲腈衍生物的混合液。
[0018] 進(jìn)一步，所述的有機(jī)磷化合物的加入量為鄰羥基苯甲酰胺重量的0. 1% -5. 0%。
[0019] 進(jìn)一步，所述光氣與鄰羥基苯甲酰胺的摩爾比為1.05-1.2 :1。
[0020] 進(jìn)一步，所述堿的加入量與鄰羥基苯甲酰胺的摩爾比為0. 5-1. 05 :1。
[0021] 進(jìn)一步，所述芳香類溶劑包括甲苯、二甲苯、氯苯的一種或多種，所述鹵代烴包括 二氯甲烷和/或二氯乙烷。
[0022] 進(jìn)一步，所述光氣能以雙光氣或三光氣代替。
[0023] 進(jìn)一步，所述堿包括碳酸鈉、碳酸氫鈉與氫氧化鈉的一種或多種，或碳酸鉀、碳酸 氫鉀與氫氧化鉀的一種或多種。
[0024] 進(jìn)一步，生成含鄰羥基苯甲腈的反應(yīng)液所述反應(yīng)的時(shí)間為2-5小時(shí)。
[0025] 進(jìn)一步，生成含鄰羥基苯甲腈的反應(yīng)液所述反應(yīng)的溫度為80-1KTC。保證光氣可 以充分反應(yīng)的同時(shí)，避免了高沸點(diǎn)溶劑的使用與回流反應(yīng)中光氣的損失，降低了能耗與成 本。
[0026] 進(jìn)一步，所述的制備方法，還包括步驟：將所述反應(yīng)液濃縮蒸發(fā)，結(jié)晶，分離得鄰羥 基苯甲腈，結(jié)晶后獲得的母液套用至下批次反應(yīng)。
[0027] 進(jìn)一步，所述的制備方法，還包括步驟：將所述混合液濃縮蒸發(fā)，結(jié)晶，分離得鄰羥 基苯甲腈衍生物，結(jié)晶后獲得的母液套用至下批次反應(yīng)。
[0028] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種鄰羥基苯甲腈及其衍生物的生產(chǎn)裝置，包括通過(guò) 管道依次縱向連接的供所述鄰羥基苯甲酰胺，所述有機(jī)磷化合物和所述光氣反應(yīng)的合成反 應(yīng)釜II、合成反應(yīng)釜112、濃縮結(jié)晶釜3和分離裝置4 ;所述合成反應(yīng)釜II上設(shè)置有鄰羥 基苯甲酰胺，有機(jī)磷化合物和溶劑的添加通道，所述合成反應(yīng)釜II上設(shè)置有通入光氣的通 道，所述溶劑包括芳香類溶劑和/或鹵代烴，所述芳香類溶劑包括甲苯、二甲苯、氯苯的一 種或多種，所述鹵代烴包括二氯甲烷和/或二氯乙烷。
[0029] 進(jìn)一步，在所述合成反應(yīng)釜112上還設(shè)置有堿的添加通道5。
[0030] 本發(fā)明的目的還在于提供一種利用鄰羥基苯甲腈及其衍生物的生產(chǎn)裝置生產(chǎn)鄰 羥基苯甲腈及其衍生物的方法，按照如下的路線生產(chǎn)：將鄰羥基苯甲酰胺、有機(jī)磷化合物、 溶劑和光氣通入合成反應(yīng)釜II內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，得到含鄰羥基苯甲腈的反應(yīng)液，所述反應(yīng)液通 過(guò)合成反應(yīng)釜112進(jìn)入濃縮結(jié)晶釜3進(jìn)行濃縮結(jié)晶，得溶劑，然后通過(guò)分離裝置4實(shí)現(xiàn)固液 分離，得到產(chǎn)品和結(jié)晶母液；所述溶劑返回到合成反應(yīng)釜II中進(jìn)行循環(huán)利用，所述結(jié)晶母 液返回至濃縮結(jié)晶釜3之前的任一裝置中進(jìn)行循環(huán)利用；生產(chǎn)鄰羥基苯甲腈衍生物時(shí)在上 述反應(yīng)液通入合成反應(yīng)釜112內(nèi)后通過(guò)添加通道5加入堿，反應(yīng)得含有鄰羥基苯甲腈衍生 物的混合液，所述混合液通入濃縮結(jié)晶釜3進(jìn)行濃縮結(jié)晶，得溶劑，然后通過(guò)分離裝置4實(shí) 現(xiàn)固液分離，得到產(chǎn)品和結(jié)晶母液；所述溶劑返回到合成反應(yīng)釜II中進(jìn)行循環(huán)利用，所述 結(jié)晶母液返回至濃縮結(jié)晶釜3之前的任一裝置中進(jìn)行循環(huán)利用，所述溶劑包括芳香類溶劑 和/或鹵代經(jīng)，所述芳香類溶劑包括甲苯、二甲苯、氯苯的一種或多種，所述鹵代烴包括二 氯甲烷和/或二氯乙烷。
[0031] 本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明制備鄰羥基苯甲腈及其衍生物的方法，成本低，本 發(fā)明使用了有機(jī)磷化合物作為催化劑，催化活性高，催化劑可以循環(huán)使用，反應(yīng)充分，雜質(zhì) 少，相對(duì)反應(yīng)時(shí)間縮短，產(chǎn)品收率達(dá)98 %以上（以鄰羥基苯甲酰胺計(jì)），產(chǎn)品含量達(dá)98 %以 上，且生產(chǎn)裝置操作簡(jiǎn)單、高效和環(huán)保，有利于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1鄰羥基苯甲腈及其衍生物的生產(chǎn)裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本 發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。優(yōu)選實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，所舉實(shí) 施例是為了更好地對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明，但并不是本發(fā)明的內(nèi)容僅限于所舉實(shí)施例。 所以熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述
【發(fā)明內(nèi)容】
對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬 于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0034] 實(shí)施例一
[0035]向反應(yīng)裝置中加入鄰羥基苯甲酰胺138. 5g(含量99 %，1.Omol)，三苯基氧磷 0? 3g，甲苯1000mL，升溫至110°C，開(kāi)始通入光氣，3h通入110g(含量99%，1.lmol)，保溫 繼續(xù)反應(yīng)lh;反應(yīng)結(jié)束后，蒸出甲苯約750mL，降溫，有晶體析出，繼續(xù)攪拌降溫至0°C，攪拌 lh，過(guò)濾，干燥得到118. 5g鄰羥基苯甲腈，含量98.7%，收率98.3% (以鄰羥基苯甲酰胺 計(jì)）。
[0036] 實(shí)施例二
[0037] 向反應(yīng)裝置中加入鄰羥基苯甲酰胺138. 5g(含量99%，1.Omol)，實(shí)施例一所得 結(jié)晶母液、實(shí)施例一回收甲苯750mL，并補(bǔ)加新鮮甲苯50mL，升溫至1