專利名稱：同時生產(chǎn)2，4－二羥基苯甲酸和2，6－二羥基苯甲酸的無溶劑合成新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是2，6-二羥基苯甲酸的合成方法，具體地說是一種同時生產(chǎn)2，4-二羥基苯甲酸和2，6-二羥基苯甲酸的無溶劑合成新工藝，以及分離純化工藝。
背景技術(shù)：
2，6-二羥基苯甲酸是新型高效除草劑異惡草胺、嘧啶水楊酸、雙嘧草醚的重要中間體，需求量越來越大。2，4-二羥基苯甲酸也是制備一類UV吸收劑的重要中間體，需求量很大。
芳香族化合物在堿性介質(zhì)中羧化制備苯甲酸的方法即是Kolbe合成。在溶劑中合成苯甲酸常常收率不高，選擇性較差。2，6-二羥基苯甲酸的常用生產(chǎn)工藝是以間苯二酚為原料，先轉(zhuǎn)化為鉀或鈉鹽，然后在二甲基甲酰胺或乙醇之類溶液中和二氧化碳反應(yīng)得到，收率36％(JP.62-440)，產(chǎn)生大量的含酚廢水，原料利用率低，環(huán)境污染問題非常嚴(yán)重。2，4-二羥基苯甲酸的生產(chǎn)雖然是以水為溶劑，收率在65％(Organic Syntheses coll.vol 2 p557.)，但也有會酚廢水的環(huán)境污染問題。德國Frankfurt公司提出了固相生產(chǎn)2，4-二羥基苯甲酸的專利(USP.4996354)，收率80％。環(huán)境污染大大減少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無溶劑法生產(chǎn)2，6-二羥基苯甲酸，并同時生產(chǎn)2，4-二羥基苯甲酸的方法，以及分離純化工藝，即通過間苯二酚在CO2氣體存在下和堿金屬的碳酸氫鹽、碳酸鹽或它們的混合物混合加熱反應(yīng)得到二種酸的混合物，并利用它們物理和化學(xué)性質(zhì)的差異分離和純化得到二種異構(gòu)的酸。
本發(fā)明所述的CO2氣體存在下，是指反應(yīng)物在CO2氣氛下。堿金屬的碳酸氫鹽、碳酸鹽或它們的混合物在加熱過程中也有CO2氣體逸出，但是最好另加或通入CO2，CO2氣體的存在有利于反應(yīng)。反應(yīng)體系不需要加壓，但加壓也可以進行，如果加壓，壓力一般小于20bar；CO2也可以用惰性氣體稀釋，例如氮氣、氦氣等。
從成本和反應(yīng)時間綜合來看、應(yīng)優(yōu)先使用鈉鹽和鉀鹽的混合物，特別是鉀鹽占鹽的總重量的1/4-1/2效果更好。通常鹽的總重量為間苯二酚的2-15倍。推薦鹽的總重量為間苯二酚的3-6倍已能得到滿意的結(jié)果。
反應(yīng)溫度在140℃至165℃。150-160℃時得到較好的總收率和2，6-二羥基苯甲酸的收率。反應(yīng)溫度較低時，2，6-二羥基苯甲酸收率下降，溫度升高其他副產(chǎn)物增加。為了固相反應(yīng)物混合、加熱容易和均勻，反應(yīng)混合物中可以加入惰性物質(zhì)，如無機鹽、礦物、金屬等等。
反應(yīng)混合物中含有2，4-二羥基苯甲酸和2，6-二羥基苯甲酸，加稀鹽酸溶解，然后通過幾條工藝路線進行分離，提供二個高純度產(chǎn)品。
方法一先用醋酸乙酯提取反應(yīng)混合物水溶液中的2，6-二羥基苯甲酸和沒有反應(yīng)的間苯二酚，醋酸乙酯母液濃縮后得到含酚的2，6-二羥基苯甲酸，重結(jié)晶得到2，6-二羥基苯甲酸，母液中可回收沒有反應(yīng)的間苯二酚。提取2，6-二羥基苯甲酸和沒有反應(yīng)的間苯二酚后留下的母液酸化后得到2，4-二羥基苯甲酸。整個工藝流程可以附圖1表示。
方法二將產(chǎn)物的水溶液分步酸化，PH＝1.5-3.5時，析出2，4-二羥基苯甲酸，PH≤1左右時析出2，6-二羥基苯甲酸。
方法三將產(chǎn)物的水溶液徹底酸化PH≤1得到2，4-二羥基苯甲酸和2，6-二羥基苯甲酸的混合物，然后將此固體混合物重新溶解，按方法一或方法二分離。
方法四用低級醇直接從反應(yīng)固相混合物提取、再酸化得到2，6-二羥基苯甲酸和2，4-二羥基苯甲酸及回收沒有反應(yīng)的間苯二酚，然后按上述相同的方法分離三個組分，留下的碳酸鹽和碳酸氫鹽在除去溶劑后可用于下次反應(yīng)。
分離得到的產(chǎn)物重結(jié)晶后純度在99％以上(高壓液相色譜儀分折，HPLC)。


附圖1是本發(fā)明方法1的工藝流程圖。間苯二酚和堿金屬鹽(如碳酸氫鹽)加熱反應(yīng)得固體混合物，先用醋酸乙酯提取反應(yīng)混合物水溶液中的2，6-二羥基苯甲酸和沒有反應(yīng)的間苯二酚，醋酸乙酯母液濃縮后得到含酚的2，6-二羥基苯甲酸，重結(jié)晶得到2，6-二羥基苯甲酸，母液中可回收沒有反應(yīng)的間苯二酚。提取2，6-二羥基苯甲酸和沒有反應(yīng)的間苯二酚后留下的母液酸化后得到2，4-二羥基苯甲酸。
新工藝環(huán)境污染少，原料利用率高，綜合成本大大下降。
具體實施例方式
通過下述實施例將有助于理解本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。
實施例1(1)2，6-二羥基苯甲酸和2，4-二羥基苯甲酸的合成。
在35L固體混合器中，加入10kg NaHCO3，5kg NaHCO3，3.3Kg間苯二酚，升溫至154℃，通入CO2，反應(yīng)3小時。反應(yīng)混合物冷卻，加入稀鹽酸溶解。
(2)分離2，4-二羥基苯甲酸上述反應(yīng)混合物的水溶液用乙酸乙酯EtOAc提取，提取液中含2，6-二羥基苯甲酸和間苯二酚。水相母液用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH＝2，得到2，4-二羥基苯甲酸沉淀2.45kg，收率53％，純度＞97％(HPLC)，用水和活性碳重結(jié)晶得到99％純度。
(3)從2，6-二羥基苯甲酸和間苯二酚混合物中除去間苯二酚。
將(2)中的乙酸乙酯提取液水洗濃縮后得到含酚的2，6-二羥基苯甲酸粗產(chǎn)品。用水和活性碳重結(jié)晶得到2，6-二羥基苯甲酸，1.34kg，收率29％，純度＞99％(HPLC)。重結(jié)晶母液濃縮后可以回收沒有反應(yīng)的間苯二酚。
實施例2反應(yīng)溫度改為140℃，其他反應(yīng)操作同實施例1。得到2，4-二羥基苯甲酸3.7kg(收率80％)，2，6-二羥基苯甲酸0.32kg(收率7％)。
實施例3KHCO3用量減少到3kg，其他反應(yīng)操作同實施例1，得到2，4-二羥基苯甲酸2.31kg(收率50％)，2，6-二羥基苯甲酸0.97kg(收率21％)。
實施例4反應(yīng)混合物中加入無水Na2SO41Kg，其他反應(yīng)操作同實施例1，得到2，4-二羥基苯甲酸2.36kg(收率51％)，2，6-二羥基苯甲酸1.25kg(收率27％)。
實施例5
實施例1 得到的固體混合物加入甲醇5L，攪拌回流2hr，過濾，濾渣干燥后供下次反應(yīng)用，濾液濃縮后的殘余物按實施例1的方法分離得到2，4-二羥基苯甲酸1.6kg(收率35％)，2，6-二羥基苯甲酸0.83kg(收率18％)。
實施例6反應(yīng)溫度為165℃，其他操作同實施例1，得到2，4-二羥基苯甲酸2.0kg(收率43％)，2，6-二羥基苯甲酸1.2kg(收率26％)。
實施例7實施例1 得到的固體反應(yīng)混合物水溶液用濃鹽酸調(diào)節(jié)PH＝3，得到2，4-二羥基苯甲酸沉淀2.5kg(收率54％，HPLC純度99％)。母液再酸化至PH≤1得到2，6-二羥基苯甲酸固體沉淀1.38kg(收率30％，HPLC純度97％)，重結(jié)晶后純度可達99％。
實施例8實施例1得到的固體反應(yīng)混合物水溶液用濃鹽酸酸化至PH≤1，冷卻后過濾得到2，4-二羥基苯甲酸和2，6-二羥基苯甲酸混合物3.8kg，總收率83％?；旌衔锇磳嵤├?或7分離純化。
實施例9反應(yīng)時CO2的壓力為10bar，其他操作同實施例1，得到2，4-二羥基苯甲酸2.36kg(收率51％)，2，6-二羥基苯甲酸1.34kg(收率29％)。
權(quán)利要求
1.一種同時生產(chǎn)2，4-二羥基苯甲酸和2，6-二羥基苯甲酸的無溶劑合成新工藝，其特征是在CO2氣體存在下、140℃至165℃和常壓至20bar時，間苯二酚和堿金屬鹽反應(yīng)1-10小時，所述的堿金屬鹽的總重量為間苯二酚的2-15倍。
2.如權(quán)利要求1所述的一種同時生產(chǎn)2，4-二羥基苯甲酸和2，6-二羥基苯甲酸的無溶劑合成新工藝，其特征是所述的反應(yīng)在CO2氣氛下進行，所述的CO2未用或用惰性氣體稀釋。
3.如權(quán)利要求1所述的一種同時生產(chǎn)2，4-二羥基苯甲酸和2，6-二羥基苯甲酸的無溶劑合成新工藝，其特征是所述的堿金屬鹽的碳酸氫鹽、碳酸鹽或它們的混合物。
4.如權(quán)利要求2所述的一種同時生產(chǎn)2，4-二羥基苯甲酸和2，6-二羥基苯甲酸的無溶劑合成新工藝，其特征是所述的堿金屬鹽是鈉鹽和鉀鹽的混合物，其中鉀鹽占鹽的總重量的1/4-1/2。
5.如權(quán)利要求1所述的一種同時生產(chǎn)2，4-二羥基苯甲酸和2，6-二羥基苯甲酸的無溶劑合成新工藝，其特征是所述的鹽的總重量為間苯二酚的4-6倍。
6.如權(quán)利要求1所述的一種同時生產(chǎn)2，4-二羥基苯甲酸和2，6-二羥基苯甲酸的無溶劑合成新工藝，其特征是用醋酸乙酯提取反應(yīng)混合物水溶液中的2，6-二羥基苯甲酸和沒有反應(yīng)的間苯二酚，醋酸乙酯母液濃縮后，重結(jié)晶得到2，6-二羥基苯甲酸，母液酸化后得到2，4-二羥基苯甲酸。
7.如權(quán)利要求1所述的一種同時生產(chǎn)2，4-二羥基苯甲酸和2，6-二羥基苯甲酸的無溶劑合成新工藝，其特征是將含產(chǎn)物的水溶液分步酸化，PH＝1.5-3.5時，析出2，4-二羥基苯甲酸，PH≤1左右時析出2，6-二羥基苯甲酸。
8.如權(quán)利要求1所述的一種同時生產(chǎn)2，4-二羥基苯甲酸和2，6-二羥基苯甲酸的無溶劑合成新工藝，其特征是將產(chǎn)物的水溶液徹底酸化至PH≤1得到2，4-二羥基苯甲酸和2，6-二羥基苯甲酸的混合物，固體混合物重新溶于堿溶液中，按權(quán)利要求5或權(quán)利要求6的方法分離。
9.如權(quán)利要求1所述的一種同時生產(chǎn)2，4-二羥基苯甲酸和2，6-二羥基苯甲酸的無溶劑合成新工藝，其特征是反應(yīng)溫度為150-160℃。
全文摘要
本發(fā)明是一種同時生產(chǎn)2，4－二羥基苯甲酸和2，6－二羥基苯甲酸的無溶劑合成新工藝，以及分離純化工藝。系在CO
文檔編號C07C57/00GK1394843SQ0211106
公開日2003年2月5日 申請日期2002年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月15日
發(fā)明者丁貽祥, 張琦 申請人:中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所