本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域，涉及一種辛基異羥肟酸的制備方法，具體說(shuō)該方法是一種以正辛酸酯和鹽酸羥胺為原料，無(wú)機(jī)堿作為催化劑，反應(yīng)制備得到辛基異羥肟酸，是一種適合工業(yè)化生產(chǎn)的制備方法。

背景技術(shù)：

羥肟酸（rc=onhoh)因其結(jié)構(gòu)的特殊性，與fe、cu、ni等金屬離子極易形成絡(luò)合物，具有快速、靈敏等特點(diǎn)，因而在分析檢測(cè)、工業(yè)領(lǐng)域如金屬離子的礦物浮選等有著重要作用。辛基異羥肟酸作為羥肟酸類化合物的一種，目前已廣泛用于農(nóng)業(yè)、日化、工業(yè)領(lǐng)域。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，辛基異羥肟酸可以作為一種脲酶抑制劑；在日化領(lǐng)域，因其具有刺激性小、無(wú)有機(jī)鹵素防腐劑潛在致敏性等特點(diǎn)，作為一種新型防腐劑具有重要替代作用；在工業(yè)領(lǐng)域，特別是礦物浮選如鎢礦、錫礦、稀土等的浮選，因其與金屬離子絡(luò)合靈敏具有比常規(guī)的脂肪酸、烷基磺酸鹽更為高效、更具有選擇性的浮選劑。

目前已報(bào)道的辛基異羥肟酸或其類似物的制備方法可歸納為以下三種：

（1）醇介質(zhì)法：以羥胺鹽為底物，加入甲醇或相應(yīng)的脂肪醇，然后加入固體堿如氫氧化鈉、氫氧化鉀等，然后過(guò)濾除去相應(yīng)的無(wú)機(jī)鹽，然后加入相應(yīng)的辛酸酯，通過(guò)過(guò)濾或濃縮反應(yīng)液后再過(guò)濾得到產(chǎn)物，該方法缺點(diǎn)是操作繁瑣，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，收率低、而且后處理過(guò)程中產(chǎn)物會(huì)包裹有一定的無(wú)機(jī)鹽。

（2）堿性水相介質(zhì)法：以羥胺鹽為底物，加入水?dāng)嚢枞芙獾孜铮缓蠹尤牍腆w堿如氫氧化鈉、氫氧化鉀等，然后加入相應(yīng)的辛酸酯，反應(yīng)結(jié)束后，調(diào)節(jié)ph=4-5，過(guò)濾，得到產(chǎn)物，該方法缺點(diǎn)是分批加入具有吸濕性的固體強(qiáng)堿，操作不便，廢水量較大。

醇水兩相介質(zhì)法：蔡建等人公開(kāi)報(bào)道的制備方法（cn104592056）其特點(diǎn)是以醇水介質(zhì)下分批加入固體無(wú)機(jī)堿和有機(jī)堿催化劑4-二甲氨基吡啶，調(diào)節(jié)ph于弱酸性條件下反應(yīng)制備產(chǎn)品，其缺點(diǎn)在于加入底物的羥胺量較大，反應(yīng)過(guò)程調(diào)節(jié)ph操作麻煩，弱酸性體系下反應(yīng)不完全，且需用到較為昂貴的催化劑4-二甲氨基吡啶，生產(chǎn)成本提高，有一定的局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供了一種辛基異羥肟酸的制備方法，本法具有反應(yīng)條件溫和，收率高，后處理方便，反應(yīng)介質(zhì)為醇水體系，可以重復(fù)套用，收率穩(wěn)定，大大減少了生產(chǎn)成本和廢液處理成本，是一種操作方便、反應(yīng)時(shí)間短、收率高、廢液量少易于工業(yè)化生產(chǎn)的有效方法。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施達(dá)到：

一種辛基異羥肟酸的制備方法：先將鹽酸羥胺溶解入醇水介質(zhì)中，再加入正辛酸酯形成兩相反應(yīng)體系，然后緩慢加入堿溶液，加完后升溫至25℃~55℃進(jìn)行反應(yīng)。

本方法是將堿溶液連續(xù)加入到含有一定質(zhì)量比的醇水介質(zhì)、鹽酸羥胺、正辛酸酯類兩相介質(zhì)中進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)完成后進(jìn)一步通過(guò)一系列后處理步驟，例如調(diào)節(jié)ph、離心等，最后經(jīng)結(jié)晶分離得到純品。

在一種具體的后處理方案中，反應(yīng)結(jié)束后用酸調(diào)節(jié)反應(yīng)液的ph值至弱酸性，析出并分離固體，干燥，得到辛基異羥肟酸粗品；或者進(jìn)一步將辛基異羥肟酸粗品進(jìn)行重結(jié)晶，得到辛基異羥肟酸。

在一種優(yōu)選方案中，反應(yīng)結(jié)束后用酸調(diào)節(jié)反應(yīng)液的ph值至5～7之間中，優(yōu)選7＞ph值≥5，進(jìn)一步優(yōu)選的ph值為6.2～6.7。

在一種優(yōu)選方案中，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至0~5℃，用酸調(diào)節(jié)反應(yīng)液的ph值至弱酸性；所述酸為濃鹽酸；辛基異羥肟酸粗品重結(jié)晶的溶劑可采用c1-c4的飽和脂肪醇或芳香族溶劑，具體可選自甲醇、乙醇、苯或甲苯等，優(yōu)選甲醇。

本方法中，通過(guò)采用特定比例的醇水介質(zhì)作為反應(yīng)體系的基礎(chǔ)，能夠顯著提高產(chǎn)品的收率。在一種方案中，醇水介質(zhì)為醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%～90%的醇水混合溶劑，優(yōu)選醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%～85%的醇水混合溶劑；醇水介質(zhì)中醇的含量過(guò)高或過(guò)低都會(huì)嚴(yán)重影響反應(yīng)的進(jìn)行并影響終產(chǎn)品的收率；若醇的比例過(guò)高或全部為醇介質(zhì)做溶劑，則溶解底物羥胺鹽較少，反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，若醇的比例過(guò)低或溶劑全部為水，則會(huì)使得大量產(chǎn)物溶于水中，收率偏低，同時(shí)加大廢水量。所述醇選自甲醇、乙醇或異丙醇，優(yōu)選采用甲醇，且優(yōu)選甲醇水溶液中甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%～85%。

本方法中的底物正辛酸酯可采用正辛酸甲酯、正辛酸乙酯、正辛酸丙酯或正辛酸丁酯等；優(yōu)選采用正辛酸甲酯。

本方法中的堿溶液選自30～50wt%的koh水溶液、飽和k2co3水溶液，30～50wt%的naoh水溶液、飽和na2co3水溶液，優(yōu)選30～50wt%naoh水溶液。

本發(fā)明的方法中，鹽酸羥胺與正辛酸酯的摩爾比為1.0：1～2.0：1，優(yōu)選為1.05：1～1.5：1；鹽酸羥胺與堿溶液中的堿的摩爾比為1.0：1.5～1.0：2.0。

在一種方案中，制備方法中鹽酸羥胺溶解時(shí)的溫度為0~25℃；緩慢加入堿溶液時(shí)控制兩相反應(yīng)體系的溫度為0～25℃，優(yōu)選5～10℃；加入堿溶液的方式可采用滴加等。

本發(fā)明的反應(yīng)溫度為25℃~55℃，優(yōu)選25～35℃，反應(yīng)時(shí)間為3～12小時(shí)，優(yōu)選3～6小時(shí)。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明技術(shù)方案提供了一種辛基異羥肟酸的制備方法，本法反應(yīng)條件溫和，通過(guò)控制體系中的醇水比例，調(diào)節(jié)ph等操作，使收率提高至90%，產(chǎn)品純度達(dá)99%以上，后處理方便，反應(yīng)介質(zhì)為醇水體系，可重復(fù)套用，廢液少，大大減少生產(chǎn)成本和廢液處理成本，該方法經(jīng)濟(jì)有效，是一種易于工業(yè)化生產(chǎn)的有效方法。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種工藝流程圖；

圖2為辛基異羥肟酸的1h-nmr圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。

實(shí)施例1

向500ml四口燒瓶中加入鹽酸羥胺（52.1g，0.75mol，1.5eq）、水（21g），甲醇（84g，1.06x），室溫?cái)嚢柚聋}酸羥胺溶解，然后加入正辛酸甲酯(79.1g，0.5mol，1.0eq），室溫?cái)嚢栊纬蓛上囿w系，然后冷卻至5~10℃，緩慢加入50%的naoh(100g，1.25mol，2.5eq），滴加完畢，然后升溫至45~50℃，保溫反應(yīng)4h，gc中控檢測(cè)正辛酸甲酯原料消失后，停止反應(yīng)，冷卻至5-10℃，然后緩慢加入濃鹽酸（70ml)，調(diào)節(jié)ph=6.2~6.4，析出大量白色固體，過(guò)濾，50℃干燥8h，粗品采用甲醇重結(jié)晶，得白色絮狀固體71.7g，收率90%，純度為99.2%。其m.p：80.1~80.4℃，文獻(xiàn)值：79~79.5℃，¹h-nmr（d6-dmso，400mhz）：δ1.89~1.92（t，2h),1.46（m，2h)，1.22~1.24（t，3h),0.83~0.86（t，3h)。

實(shí)施例2

向1000ml四口燒瓶中加入鹽酸羥胺（45.2g，0.65mol，1.3eq）、水（60g），乙醇（200g，2.3x），室溫?cái)嚢柚聋}酸羥胺溶解，然后加入正辛酸乙酯(86.7g，0.5mol，1.0eq），室溫?cái)嚢栊纬蓛上囿w系，然后冷卻至5~10℃，緩慢加入30%的koh(224g，1.2mol，2.4eq），滴加完畢，然后升溫至35~40℃，保溫反應(yīng)5h，gc中控檢測(cè)正辛酸乙酯原料消失后，停止反應(yīng)，冷卻至5-10℃，然后緩慢加入濃鹽酸（90ml)，調(diào)節(jié)ph=6.2~6.5，析出大量白色固體，過(guò)濾，50℃干燥8h，粗品采用乙醇重結(jié)晶，得白色粉末狀固體77.3g，收率89.2%，其m.p：79.1~79.6℃，文獻(xiàn)值：79~79.5℃，純度為98.7%。

實(shí)施例3

向1000ml四口燒瓶中加入鹽酸羥胺（48.7g，0.70mol，1.4eq）、水（50g），乙醇（200g，2.3x），室溫?cái)嚢柚聋}酸羥胺溶解，然后加入正辛酸乙酯(86.7g，0.5mol，1.0eq），室溫?cái)嚢栊纬蓛上囿w系，然后冷卻至5~10℃，緩慢加入40%koh(168g，1.2mol，2.4eq），滴加完畢，然后升溫至50~55℃，保溫反應(yīng)3h，gc中控檢測(cè)正辛酸乙酯原料消失后，停止反應(yīng)，冷卻至5-10℃，緩慢加入濃鹽酸（90ml)，調(diào)節(jié)ph=6.4~6.7，析出大量白色固體，過(guò)濾，50℃干燥8h，粗品采用苯重結(jié)晶，得白色絮狀固體78.8g，收率91.1%，其m.p：79.8~80.2℃，文獻(xiàn)值：79~79.5℃，純度為99.1%。

實(shí)施例4

向500l搪瓷反應(yīng)釜中加入鹽酸羥胺（45.1kg，1.3eq）、水（21kg），甲醇（84kg，1.06x），室溫?cái)嚢柚聋}酸羥胺溶解，然后加入正辛酸甲酯(79.1kg，1.0eq），室溫?cái)嚢栊纬蓛上囿w系，然后冷卻至5~10℃，緩慢加入30%naoh(167kg，2.5eq），滴加完畢，然后升溫至35~40℃，保溫反應(yīng)5h，gc中控檢測(cè)正辛酸甲酯原料消失后，停止反應(yīng)，冷卻至0~5℃，緩慢加入濃鹽酸（110kg)，調(diào)節(jié)ph=6.4~6.7，析出大量白色固體，過(guò)濾，50℃干燥8h，粗品采用甲醇重結(jié)晶，得白色絮狀固體75.4kg，收率94.7%，其m.p：80.2~80.5℃，文獻(xiàn)值：79~79.5℃，純度為99.5%。

實(shí)施例5（醇水分離母液套用）

向500l搪瓷反應(yīng)釜中加入鹽酸羥胺（45.1kg，1.3eq）實(shí)施例5中的醇水母液（100kg），然后加入正辛酸甲酯(79.1kg，1.0eq），室溫?cái)嚢栊纬蓛上囿w系，然后冷卻至5~10℃，緩慢滴加30%naoh(167kg，2.5eq），滴加完畢，然后升溫至35~40℃，保溫反應(yīng)5h，gc中控檢測(cè)正辛酸甲酯原料消失后，停止反應(yīng)，冷卻至0~5℃，然后滴加濃鹽酸（110kg)，調(diào)節(jié)ph=6.2~6.5，析出大量白色固體，過(guò)濾，50℃干燥8h，粗品采用甲醇重結(jié)晶，得白色絮狀固體74.9kg，收率94.1%，其m.p：80.1~80.3℃，文獻(xiàn)值：79~79.5℃，純度為99.4%。

表1.醇水母液套用次數(shù)數(shù)據(jù)

對(duì)比例1

向500ml四口燒瓶中加入鹽酸羥胺（52.1g，0.75mol，1.5eq），甲醇（300g），然后室溫下分批加入固體naoh(24.0g，0.6mol，1.2eq），室溫?cái)嚢?h，然后過(guò)濾除去氯化鈉，所得濾液緩慢加入至正辛酸甲酯(79.1g，0.5mol，1.0eq），室溫?cái)嚢璺磻?yīng)24h，gc中控檢測(cè)正辛酸甲酯原料消失后，停止反應(yīng)，過(guò)濾得產(chǎn)品冷卻至5~10℃，然后緩慢加入濃鹽酸（70ml)，調(diào)節(jié)ph=2~3，析出大量白色固體，過(guò)濾，50℃干燥8h，粗品采用甲醇重結(jié)晶，得白色絮狀固體40.6g，收率51%。

對(duì)比例2

向1000ml四口燒瓶中加入鹽酸羥胺（83.4g，1.2mol，1.5eq），水（400g），然后室溫下分批加入固體naoh(40.0g，1.0mol，1.25eq），室溫?cái)嚢?h，然后緩慢加入正辛酸甲酯(126.4g，0.8mol，1.0eq），室溫?cái)嚢璺磻?yīng)16h，gc中控檢測(cè)正辛酸甲酯原料消失后，停止反應(yīng)，過(guò)濾得產(chǎn)品冷卻至0~5℃，然后緩慢加入濃鹽酸（90ml)，調(diào)節(jié)ph=4~5，析出大量白色固體，過(guò)濾，50℃干燥8h，粗品采用甲醇重結(jié)晶，得白色絮狀固體96.8g，收率76%。

對(duì)比例3

向1000ml四口燒瓶中加入鹽酸羥胺（104.3g，1.5mol，1.5eq）、水（180g），甲醇（180g），室溫?cái)嚢柚聋}酸羥胺溶解，然后加入正辛酸甲酯(158g，1.0mol，1.0eq），室溫?cái)嚢栊纬蓛上囿w系，然后冷卻至5~10℃，緩慢加入40%的naoh(250g，2.5mol，2.5eq），滴加完畢，室溫反應(yīng)12h，gc中控檢測(cè)正辛酸甲酯原料消失后，停止反應(yīng)，冷卻至0~10℃，然后緩慢加入濃鹽酸，調(diào)節(jié)ph=4~5，析出大量白色固體，過(guò)濾，50℃干燥8h，粗品采用甲醇重結(jié)晶，得白色絮狀固體132g，收率83%。