本发明涉及精细化工产品,具体涉及一种水杨酸酯类化合物的精制方法。
背景技术:
1、现有技术中,酯类化合物可以由羧酸和醇在酸催化下脱水合成(直接酯化法),也可以由相应的酰卤(如酰氯)与醇合成(酰氯法),也可以采用其它酯与相应的醇合成(酯交换法);无论使用哪种方法,在精馏提纯的过程中,不可避免的导致副产物醇、原料醇及水杨酸酯类残留的原料苯酚在成品中的残留,导致成品带有异味,影响产品的品质。
2、为解决产品异味和原料残留的问题,需要找到一种新的精制方法来制备高纯度成品。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术中的缺点,提供了一种水杨酸酯类化合物的精制方法。
2、本发明提供一种水杨酸酯类化合物的精制方法,包括如下步骤:将包含水杨酸酯类化合物的反应液中的重组分与蒸出馏分分离,然后对蒸出馏分进行精馏;所述重组分的沸点高于水杨酸酯类化合物;所述蒸出馏分的沸点小于等于水杨酸酯类化合物。
3、现有方法中将洗涤后物料直接进行负压精馏,分别采出异佛尔醇及轻组分后,通过控制回流比自塔顶采出成品,这种方法为了尽可能的提高产品含量以及消除异味残留,不得不进一步降低系统真空度,增加塔板数或使用高效填料、增加精馏塔高度或者增大回流比,不可避免的提高了生产成本并延长精馏时间,提高了能耗。而本发明先将重组分分离,大大降低了精馏过程中因重组分加热导致的分解,而且精馏过程中从塔底采出水杨酸酯类化合物,有效的避开了塔顶富集的轻组分,可以在塔顶轻组分含量较高时直接在塔底采出高含量水杨酸酯类化合物,降低了精馏难度,缩短了得到水杨酸酯类化合物的时间。显著提高了产品水杨酸酯类化合物纯度,并降低能耗,提高产能。
4、在一些实施方式中,所述水杨酸酯类化合物包括式i所示结构:
5、
6、其中,r选自取代或未取代的c1-c15的烷基、取代或未取代的c3-c20的环烷基;所述取代的取代基选自氘、卤素、具有1-10个碳原子的烷基、具有3-10个碳原子的环烷基。
7、在一些实施方式中,r选自取代或未取代的c1-c10的烷基、取代或未取代的c3-c10的环烷基;所述取代的取代基选自氘、卤素、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基。
8、在一些实施方式中,r选自甲基、乙基、丙基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基或3,3,5-三甲基环己基。
9、在一些实施方式中,r选自3,3,5-三甲基环己基。
10、在一些实施方式中,所述包含水杨酸酯类化合物的反应液中包括0.2-0.4wt%重组分、99.6-99.8wt%蒸出馏分。本发明中的杂质主要来源于原料反应不完全产生的残留。
11、在一些实施方式中,所述包含水杨酸酯类化合物的反应液中,重组分的质量含量为0.2-0.4wt%,例如为0.2wt%、0.22wt%、0.24wt%、0.26wt%、0.28wt%、0.3wt%、0.32wt%、0.34wt%、0.36wt%、0.38wt%、0.4wt%或它们之间的任意值。
12、在一些实施方式中,所述包含水杨酸酯类化合物的反应液中,蒸出馏分的质量含量为99.6-99.8wt%,例如为99.6wt%、99.62wt%、99.64wt%、99.66wt%、99.68wt%、99.7wt%、99.72wt%、99.74wt%、99.76wt%、99.78wt%、99.8wt%或它们之间的任意值。
13、在一些实施方式中,所述重组分包括沸点高于所述水杨酸酯类化合物的醚类化合物。
14、在一些实施方式中,所述蒸出馏分包括水杨酸酯类化合物和轻组分;其中,所述轻组分包括沸点低于所述水杨酸酯类化合物的醚类化合物、苯酚、水杨酸、未反应的原料和原料中的杂质。
15、在一些实施方式中,所述轻组分的质量含量为所述包含水杨酸酯类化合物的反应液质量的0.05-0.1%,例如为0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、1%或它们之间的任意值。
16、在一些实施方式中,所述分离方法包括精馏塔分离、蒸发器分离或膜分离中的一种或多种。
17、在一些实施方式中,所述分离方法包括蒸发器分离和/或膜分离。
18、在一些实施方式中,所述分离的反应压力为50-300pa,例如为60pa、90pa、120pa、150pa、180pa、210pa、240pa、270pa、300pa或它们之间的任意值。
19、在一些实施方式中,所述分离的温度为100-160℃,例如为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃或它们之间的任意值。
20、在一些实施方式中,所述精馏的压力为50-300pa,例如为60pa、90pa、120pa、150pa、180pa、210pa、240pa、270pa、300pa或它们之间的任意值。
21、在一些实施方式中,所述精馏的回流比为1:(1-20),例如为1:2、1:4、1:6、1:8、1:10、1:12、1:14、1:16、1:18、1:20或它们之间的任意值。
22、本发明通过调整回流比分别采出未反应的原料(如醇类化合物,具体包括异佛尔醇)和其他轻组分。
23、在一些实施方式中,当采出轻组分时,所述精馏的回流比为1:(15-20)。
24、在一些实施方式中,当采出未反应的原料(如醇类化合物原料)时,所述精馏的回流比为1:(1-10)。
25、在一些实施方式中,所述精馏的温度为100-160℃,例如为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃或它们之间的任意值。
26、在一些实施方式中,所述精馏在精馏塔中进行。
27、在一些实施方式中,轻组分采出后控制精馏塔塔底调节阀阀门开度为5-95%,例如为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或它们之间的任意值。
28、在一些实施方式中,所述包含水杨酸酯类化合物的反应液通过如下步骤制备:将水杨酸酯原料与醇类化合物混合,在催化剂作用下进行酯交换反应。
29、在一些实施方式中,所述水杨酸酯原料包括水杨酸烷基酯。
30、在一些实施方式中,所述水杨酸酯原料选自甲基水杨酸酯,乙基水杨酸酯,苯甲基水杨酸酯,苯乙基水杨酸酯,异丁基水杨酸酯或丁基水杨酸酯中的一种或多种。
31、在一些实施方式中,所述醇类化合物选自取代或未取代的c1-c15的烷基醇、取代或未取代的c3-c20环烷基醇;所述取代的取代基选自氘、卤素、具有1-10个碳原子的烷基、具有3-10个碳原子的环烷基。
32、在一些实施方式中,所述醇类化合物选自取代或未取代的c1-c10的烷基醇、取代或未取代的c3-c10的环烷基醇;所述取代的取代基选自氘、卤素、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基。
33、在一些实施方式中,所述醇类化合物选自c1-c10的直链烷基醇、取代或未取代的c3-c10的环烷基醇;所述取代的取代基选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基。
34、在一些实施方式中,所述醇类化合物选自甲醇、乙醇、丙醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、异佛尔醇及其异构体。
35、在一些实施方式中,上述沸点高于所述水杨酸酯类化合物的醚类化合物是由水杨酸酯类化合物与酯交换反应后的醇类化合物得到。
36、在一些实施方式中,上述沸点低于所述水杨酸酯类化合物的醚类化合物是由水杨酸酯原料与酯交换反应后的醇类化合物反应得到。
37、例如,当水杨酸甲酯和异佛尔醇进行酯交换反应得到含有原膜散酯的反应液时,重组分包括原膜散酯与甲醇反应得到的醚类化合物,其中,甲醇为水杨酸甲酯与异佛尔醇反应后形成的;轻组分包括未反应的水杨酸甲酯、尼泊金甲酯、苯酚、水杨酸、水杨酸甲酯甲醚、未反应的异佛尔醇和异佛尔醇中的杂质;其中,水杨酸甲酯甲醚由水杨酸甲酯与甲醇反应得到。
38、在一些实施方式中,所述催化剂包括碱性催化剂。
39、在一些实施方式中,所述催化剂选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化铜、氢氧化亚铁、甲醇钠或钛酸四异丙酯中的一种或多种。
40、在一些实施方式中,所述水杨酸酯原料与醇类化合物的摩尔量之比为1:1-10,例如为1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10或它们之间的任意值。
41、在一些实施方式中,所述酯交换反应的温度为100-160℃,例如为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃或它们之间的任意值。
42、在一些实施方式中,所述酯交换反应的压力为5-50kpa,例如为5kpa、10kpa、15kpa、20kpa、25kpa、30kpa、35kpa、40kpa、45kpa、50kpa或它们之间的任意值。
43、在第二方面,本发明提供一种3,3,5三甲基环己醇水杨酸酯的精制方法,包括如下步骤:将包含3,3,5三甲基环己醇水杨酸酯的反应液中的重组分与蒸出馏分分离,然后对蒸出馏分进行精馏;所述重组分的沸点高于水杨酸酯类化合物;所述蒸出馏分的沸点小于等于水杨酸酯类化合物。
44、在一些实施方式中,所述重组分包括3,3,5三甲基环己醇水杨酸酯与甲醇反应得到的醚类化合物,其中,甲醇为水杨酸甲酯与异佛尔醇反应后形成的。
45、在一些实施方式中,所述蒸出馏分包括:水杨酸酯类化合物和轻组分。
46、在一些实施方式中,轻组分包括未反应的水杨酸甲酯、尼泊金甲酯、苯酚、水杨酸、水杨酸甲酯甲醚、未反应的异佛尔醇和异佛尔醇中的杂质;其中,水杨酸甲酯甲醚由水杨酸甲酯与甲醇反应得到。
47、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
48、(1)本发明在精馏提纯前先将重组分釜残分离,减少釜残中重组分在加热下不停分解产生轻组分,避免采出成品水杨酸酯类化合物中有较高杂质残留;
49、(2)自精馏塔底采出成品水杨酸酯类化合物而不是从塔顶采出,可以有效的将有气味轻组分杂质(例如异佛尔醇等醇类化合物原料)留在塔顶,在塔顶回流比下不停采出轻组分,保证精馏塔底部没有轻组分残留,从而得到高纯度成品。
1.一种水杨酸酯类化合物的精制方法,包括如下步骤:将包含水杨酸酯类化合物的反应液中的重组分与蒸出馏分分离,然后对蒸出馏分进行精馏;
2.根据权利要求1所述的精制方法,其特征在于,所述水杨酸酯类化合物包括式i所示结构:
3.根据权利要求1或2所述的精制方法,其特征在于,所述包含水杨酸酯类化合物的反应液中包括0.2-0.4wt%重组分、99.6-99.8wt%蒸出馏分;
4.根据权利要求1-3中任一项所述的精制方法,其特征在于,所述分离的方法包括精馏塔分离、蒸发器分离或膜分离中的一种或多种,优选为蒸发器分离和/或膜分离。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的精制方法,其特征在于,所述分离的反应压力为50-300pa,和/或
6.根据权利要求1-5中任一项所述的精制方法,其特征在于,所述精馏的压力为50-300pa,和/或
7.根据权利要求1-6中任一项所述的精制方法,其特征在于,所述包含水杨酸酯类化合物的反应液通过如下步骤制备:
8.根据权利要求7所述的精制方法,其特征在于,所述催化剂包括碱性催化剂,优选选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化铜、氢氧化亚铁、甲醇钠或钛酸四异丙酯中的一种或多种;和/或
9.根据权利要求7或8所述的精制方法,其特征在于,所述酯交换反应的温度为100-160℃;和/或
10.一种3,3,5三甲基环己醇水杨酸酯的精制方法,包括如下步骤:将包含3,3,5三甲基环己醇水杨酸酯的反应液中的重组分与蒸出馏分分离,然后对蒸出馏分进行精馏;
