專利名稱：三氯化銦催化制備2,4-二羥基二苯甲酮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)原料合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及三氯化銦催化制備2，4- 二羥基二苯甲酮的方法。
背景技術(shù)：
2，4- 二羥基二苯甲酮是一種性能優(yōu)異的光穩(wěn)定劑，將其添加入塑料和涂料等長(zhǎng)期暴露在陽(yáng)光下、容易在長(zhǎng)期的光照條件下老化的材料中，發(fā)揮吸收紫外線的功能，從而實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)塑料制品、涂料以及其他建材的使用壽命，并改善其性能穩(wěn)定性，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。2，4- 二羥基二苯甲酮在工業(yè)上的合成方法有很多，但現(xiàn)有工藝都或多或少存在著生產(chǎn)能耗高、產(chǎn)品收率低、產(chǎn)品脫色提純工藝復(fù)雜、工業(yè)廢棄物污染嚴(yán)重等方面的不足，因此對(duì)于2，4- 二羥基二苯甲酮的新的合成工藝的開(kāi)發(fā)和研究一直未間斷。相比較傳統(tǒng)的合成工藝，近年來(lái)不斷開(kāi)展的2，4-二羥基二苯甲酮新合成工藝的開(kāi)發(fā)主要圍繞催化劑的開(kāi)發(fā)及其反應(yīng)條件的優(yōu)化而進(jìn)行，催化劑的正確選擇能夠有效地解決工業(yè)生產(chǎn)的能耗高，產(chǎn)品的收率低，工業(yè)廢棄物污染排放大等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供三氯化銦催化制備2，4- 二羥基二苯甲酮的方法，以三氯化銦為催化劑，在較低要求的反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)，制備獲得2，4- 二羥基二苯甲酮。本發(fā)明所提出的技術(shù)方案是:
提供一種三氯化銦催化制備2，4-二羥基二苯甲酮的方法，包括如下步驟:
(a)向反應(yīng)容器中投入物質(zhì)的量比`為10:(10 20): (I 3)的間苯二酚、苯甲酸、三氯化銦，然后再投入適量溶劑；
(b)加熱攪拌至步驟(a)中組分充分溶解，回流反應(yīng)3 8小時(shí)；
(c)反應(yīng)完畢，將步驟(b)的反應(yīng)液倒入冷水中，結(jié)晶過(guò)濾，烘干后得到2，4-二羥基二苯甲酮。所述三氯化銦可以通過(guò)下述方法制備獲得:將適量的氧化銦加入蒸餾水中，加熱攪拌的同時(shí)，緩慢滴加濃鹽酸至溶液透明，繼續(xù)加熱蒸發(fā)即可獲白色四水合三氯化銦晶體。作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的三氯化銦催化制備2，4-二羥基二苯甲酮的方法，所述步驟(a)中的溶劑為水或正己烷。作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的三氯化銦催化制備2，4- 二羥基二苯甲酮的方法，所述步驟(a)中的溶劑為水，且所述間苯二酚、苯甲酸、三氯化銦和水的物質(zhì)的量比為10: (10 20): (I 3): (100 150)。催化劑三氯化銦在水中有較大溶解度，而產(chǎn)物2，4- 二羥基二苯甲酮在25°C的水中溶解度< 0.5g/100ml,因此根據(jù)上述改進(jìn)采用水作為溶劑，有利于反應(yīng)產(chǎn)物的分離提純，且2，4- 二羥基二苯甲酮的產(chǎn)率可達(dá)80%以上。此外，溶劑水環(huán)保、安全、易得，相比較其他制備方法，本發(fā)明所提出的三氯化銦催化制備2，4-二羥基二苯甲酮的方法對(duì)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)人員的傷害大大降低，因此水對(duì)于該反應(yīng)是較理想的溶劑。作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的三氯化銦催化制備2，4-二羥基二苯甲酮的方法，所述步驟(b)中的加熱溫度為105 110°C。本發(fā)明所提供的三氯化銦催化制備2，4- 二羥基二苯甲酮的方法以三氯化銦為催化劑，能夠在較低要求的反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)，制備獲得2，4- 二羥基二苯甲酮；且反應(yīng)產(chǎn)物易于分離提純，產(chǎn)率可達(dá)80%以上，采用無(wú)污染的水作為溶劑，溶劑對(duì)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)人員沒(méi)有傷害。
具體實(shí)施例方式為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述，以下實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。具體實(shí)施例1
按照如下步驟制備2，4- 二羥基二苯甲酮:
Ca)向反應(yīng)容器中投入物質(zhì)的量比為10:10:1:100的間苯二酚、苯甲酸、三氯化銦、水；
(b)加熱至105 110°C，攪拌至步驟(a)中組分充分溶解，回流反應(yīng)3 5小時(shí)；
(c)反應(yīng)完畢，將步驟(b)的反應(yīng)液倒入冷水中，結(jié)晶過(guò)濾，烘干后得到2，4-二羥基二苯甲酮。所得2，4- 二羥基二苯甲酮的產(chǎn)品收率為80%。具體實(shí)施例2
按照如下步驟制備2，4- 二羥基二苯甲酮:
Ca)向反應(yīng)容器中投入物質(zhì)的量比為10:20:3:150的間苯二酚、苯甲酸、三氯化銦、水；
(b)加熱至105 110°C，攪拌至步驟(a)中組分充分溶解，回流反應(yīng)3 5小時(shí)；
(c)反應(yīng)完畢，將步驟(b)的反應(yīng)液倒入冷水中，結(jié)晶過(guò)濾，烘干后得到2，4-二羥基二苯甲酮。所得2，4- 二羥基二苯甲酮的產(chǎn)品收率為85%。具體實(shí)施例3
按照如下步驟制備2，4- 二羥基二苯甲酮:
Ca)向反應(yīng)容器中投入物質(zhì)的量比為10:20:3:150的間苯二酚、苯甲酸、三氯化銦、正己烷；
(b)加熱至70 75°C，攪拌至步驟(a)中組分充分溶解，回流反應(yīng)6 8小時(shí)；
(c)反應(yīng)完畢，將步驟(b)的反應(yīng)液倒入冷水中，結(jié)晶過(guò)濾，烘干后得到2，4-二羥基二苯甲酮。所得2，4-二羥基二苯甲酮的產(chǎn)品收率為70%。由此可知正己烷作為溶劑所需的反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，且產(chǎn)品收率不及水作為溶劑時(shí)高。對(duì)比實(shí)施例1
按照如下步驟制備2，4- 二羥基二苯甲酮:
Ca)向反應(yīng)容器中投入物質(zhì)的量比為10:20:3的間苯二酚、苯甲酸、三氯化銦；
(b)加熱攪拌至步驟(a)中組分熔融混合，充分反應(yīng)；
(c )反應(yīng)完畢，分離提純并烘干產(chǎn)物2，4- 二羥基二苯甲酮。
上述反應(yīng)中苯甲酸易升華，并粘附于反應(yīng)容器的內(nèi)壁上，熔融物排放操作較困難，且產(chǎn)物較難分離提純，由此可知無(wú)溶劑熔融法不適合應(yīng)用于三氯化銦催化制備2，4- 二羥基二苯甲酮的方法中。對(duì)比實(shí)施例2
按照如下步驟制備2，4- 二羥基二苯甲酮:
Ca)向反應(yīng)容器中投入物質(zhì)的量比為10:20:3:150的間苯二酚、苯甲酸、三氯化銦、硝
基苯;
(b)加熱攪拌至步驟(a)中組分充分溶解，回流反應(yīng)。上述反應(yīng)未能獲得預(yù)計(jì)的產(chǎn)物2，4- 二羥基二苯甲酮，因此硝基苯不適合作為溶劑應(yīng)用于三氯化銦催化制備2，4- 二羥基二苯甲酮的方法中。對(duì)比實(shí)施例3
按照如下步驟制備2，4- 二羥基二苯甲酮:
Ca)向反應(yīng)容器中投入物質(zhì)的量比為10:20:3的間苯二酚、苯甲酸、二氯化鋅；
(b)加熱攪拌至步驟(a)中組分熔融混合，充分反應(yīng)；
(c )反應(yīng)完畢，分離提純并烘干產(chǎn)物2，4- 二羥基二苯甲酮。所得2，4- 二羥基二苯甲酮的產(chǎn)品收率為90%，但上述反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，且需要在反應(yīng)中加入三氯化磷或磷酸來(lái) 提高脫水反應(yīng)速度，此外原料苯甲酸易升華，粘附于反應(yīng)容器的內(nèi)壁上，熔融物排放操作困難。因此與三氯化銦相比，二氯化鋅作為催化劑不適宜應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.三氯化銦催化制備2，4-二羥基二苯甲酮的方法，其特征在于包括如下步驟: (a)向反應(yīng)容器中投入物質(zhì)的量比為10:(10 20): (I 3)的間苯二酚、苯甲酸、三氯化銦，然后再投入適量溶劑； (b)加熱攪拌至步驟(a)中組分充分溶解，回流反應(yīng)3 8小時(shí)； (c)反應(yīng)完畢，將步驟(b)的反應(yīng)液倒入冷水中，結(jié)晶過(guò)濾，烘干后得到2，4-二羥基二苯甲酮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯化銦催化制備2，4-二羥基二苯甲酮的方法，其特征在于:所述步驟(a)中的溶劑為水或正己烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三氯化銦催化制備2，4-二羥基二苯甲酮的方法，其特征在于:所述步驟(a)中的溶劑為水，且所述間苯二酚、苯甲酸、三氯化銦和水的物質(zhì)的量比為10: (10 20): (I 3): (100 150)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三氯化銦催化制備2，4-二羥基二苯甲酮的方法，其特征在于:所述步驟(b)中的加熱溫度 為105 110°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了三氯化銦催化制備2,4-二羥基二苯甲酮的方法將間苯二酚、苯甲酸、三氯化銦、溶劑等加入反應(yīng)容器中，加熱攪拌，回流反應(yīng)3～8小時(shí)，反應(yīng)完畢，將反應(yīng)液倒入大量冷水中，結(jié)晶過(guò)濾，烘干即獲得2,4-二羥基二苯甲酮。本發(fā)明所提供的三氯化銦催化制備2,4-二羥基二苯甲酮的方法以三氯化銦為催化劑，能夠在較低要求的反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)，制備獲得2,4-二羥基二苯甲酮；且反應(yīng)產(chǎn)物易于分離提純，產(chǎn)率可達(dá)80%以上，采用無(wú)污染的水作為溶劑，溶劑對(duì)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)人員沒(méi)有傷害。
文檔編號(hào)C07C45/45GK103073407SQ20131004527
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者吳為亞, 張凱, 張輝, 孫家文, 仇軍 申請(qǐng)人:蕪湖市聯(lián)合涂料有限責(zé)任公司