一種胡莫柳酯的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及紫外吸收劑胡莫柳酯的合成方法。 技術(shù)背景
[0002] 太陽光中含有的紫外線，皮膚科學(xué)界將其分為320nm-400nm的長波紫外線（UVA)， 280nm-320nm的中波長紫外線（UVB)，200nm-280nm的短波紫外線（UVC)。280mn以下的紫 外線被臭氧層吸收，不能到達(dá)地面，到達(dá)地面的紫外線會(huì)給人們的皮膚帶來各種影響，其中 UVB能引起皮膚產(chǎn)生紅斑或水疤，促進(jìn)黑色素形成，使皮膚產(chǎn)生色素沉著，致使褐斑的形成。 以前曾認(rèn)為UVA對(duì)皮膚不會(huì)產(chǎn)生大的影響，但通過電子顯微鏡或組織化學(xué)的方法均已證明 接受過量的UVA照射會(huì)給皮膚帶來一定的影響，UVA段紫外光與UVB不同，其能量可以達(dá)到 皮膚真皮層，給血管壁或結(jié)合組織中的彈性纖維帶來緩慢的變化。從而引起皮膚的褐色化， 使皮膚的彈性下降，促進(jìn)皺紋的發(fā)生使人急劇老化，另外還能促進(jìn)紅斑反應(yīng)甚至引發(fā)光毒 性或光敏反應(yīng)。敏感皮膚在日光下連續(xù)經(jīng)過UVB，UVA的輻射還能損傷DNA使免疫力下降， 甚至誘發(fā)皮膚癌。所以防御過量的UVA，UVB照射保護(hù)人體免受傷害，延緩衰老顯得日益重 要。目前國內(nèi)外研究的紫外吸收劑按結(jié)構(gòu)分大致可分為以下幾類：水楊酸酯類、苯酮類、苯 并三唑類、取代丙烯腈類、三嗪類和其他類。
[0003] 胡莫柳酯（Homosalate)又名原膜散酯，是一種典型的水楊酸類紫外吸收劑，化學(xué) 名為3，3，5-三甲基環(huán)己基水楊酸酯，可以吸收UVB295~315nm波段的紫外線，被美國FDA、 歐洲、日本、澳大利亞批準(zhǔn)用于防曬日化品，保護(hù)皮膚不受UVB照射損傷，廣泛應(yīng)用于防曬 霜、爽膚液等化妝品和服裝面料等。
[0004]
[0005] 胡莫柳酯（Homosalate)結(jié)構(gòu)
[0006] 本化合物的合成未見文獻(xiàn)報(bào)道?，F(xiàn)有常規(guī)技術(shù)中，酯類化合物可以由是羧酸和醇 在酸催化下脫水合成，也可以相應(yīng)的酰鹵（如酰氯）與醇合成，或者以羧酸鹽與鹵代烴合 成，考慮到原料來源及生產(chǎn)成本問題，后兩種方法不適合本品的工業(yè)化生產(chǎn)。經(jīng)發(fā)明人試 驗(yàn)，采用水楊酸與3, 3, 5-三甲基環(huán)己醇在酸（如硫酸、對(duì)甲苯磺酸等）催化下酯化，反應(yīng)溫 度需要180°C以上，且轉(zhuǎn)化率低，反應(yīng)物顏色深，后處理廢水多，也不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0007] 因此需要研究發(fā)明一種胡莫柳酯的經(jīng)濟(jì)環(huán)保、適合工業(yè)生產(chǎn)的合成方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為克服現(xiàn)有技術(shù)困難和不足，本發(fā)明人嘗試以水楊酸低級(jí)烷基酯和3,3,5_三甲 基環(huán)己醇在酸或堿催化下經(jīng)酯交換反應(yīng)合成胡莫柳酯，其中的低級(jí)烷基指的是C1-C6的烷 基，如甲基、乙基、丙基、異丙基等。
[0010] 經(jīng)試驗(yàn)，以酸（如硫酸、甲磺酸、對(duì)甲苯磺酸等）為催化劑，即使反應(yīng)溫度提高到 180-195°C，時(shí)間延長到35小時(shí)，水楊酸甲酯和3, 3, 5-三甲基環(huán)己醇的酯交換轉(zhuǎn)化率也 沒超過50%，沒有商業(yè)化價(jià)值。經(jīng)過大量的研究，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)水楊酸低級(jí)烷基酯和3, 3， 5-三甲基環(huán)己醇的酯交換反應(yīng)可以在堿的催化下進(jìn)行，特別是負(fù)載型固體堿顯示出催化效 率高、便于從反應(yīng)體系分離、可重復(fù)使用的優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的重點(diǎn)在于提供一種以堿為 催化劑催化水楊酸低級(jí)烷基酯和3, 3, 5-三甲基環(huán)己醇進(jìn)行酯交換合成胡莫柳酯的方法。 為檢測反應(yīng)進(jìn)行程度，采用氣相色譜法分析反應(yīng)體系中主要原料的含量變化。
[0011] 本發(fā)明可通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：
[0012] 向水楊酸低級(jí)烷基酯和的3, 3, 5-三甲基環(huán)己醇中加入適量堿作催化劑，然后升 溫進(jìn)行酯交換，不停地蒸出產(chǎn)生的低沸點(diǎn)醇，待反應(yīng)達(dá)到平衡，經(jīng)減壓蒸餾方便的得到胡莫 柳酯。
[0013] 所述步驟中的水楊酸低級(jí)烷基酯為水楊酸的C1-C6烷基酯，如水楊酸甲酯、水楊 酸乙酯、水楊酸丙酯、水楊酸異丙酯；從成本和方便產(chǎn)物分離的角度，優(yōu)選水楊酸甲酯，水楊 酸乙酯。
[0014] 所述步驟中的水楊酸低級(jí)烷基酯和3, 3, 5-三甲基環(huán)己醇的投料量的摩爾比可以 是 0. 5 : 1至1 : 5. 0,優(yōu)選的是 0. 8 : 1至 1 : 1.5。
[0015] 所述步驟中的作催化劑的堿是無機(jī)堿或有機(jī)堿，包括但不限于堿金屬、堿土金屬 的無機(jī)鹽，堿金屬、堿土金屬的有機(jī)鹽，C1-C50有機(jī)胺及其季銨鹽，特別是氨水、氧化鈣、 氧化鎂、氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸氫 鈉、磷酸鈉、氫化鈉、氫化鈣、三乙胺、二異丙基胺、吡啶、四丁基溴化銨、三甲基芐基氯化銨、 十六烷基三甲基氯化銨、甲醇鈉、乙醇鈉、叔丁醇鉀、水楊酸鈉、水楊酸鉀中的一種或二種 以上的混合物；或這些堿與氧化鋁、氧化鋯、活性炭、樹脂等基質(zhì)組成的負(fù)載型固體堿，如 NaOH-氧化錯(cuò)、CaO-氧化錯(cuò)、NaOH-活性炭、KF-氧化錯(cuò)、MgO-氧化錯(cuò)、Na-NaOH-氧化錯(cuò)、強(qiáng) 堿性陰離子離子交換樹脂等。使用負(fù)載型固體堿的一個(gè)顯而易見優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)結(jié)束可以通過 過濾的方法方便的去除催化劑，且催化劑有可能回收套用。
[0016] 所述步驟中催化劑的投料量可以是水楊酸低級(jí)烷基酯質(zhì)量的0. 01-100%，優(yōu)選的 是0· 1-20 %，更進(jìn)一步優(yōu)選0· 1-10 %。
[0017] 所述步驟中的酯交換反應(yīng)是在加熱條件下完成的，反應(yīng)溫度可以是20_200°C，優(yōu) 選的是100-180°C，進(jìn)一步優(yōu)選的是120-160°C。
[0018] 所述步驟中，反應(yīng)結(jié)束，可通過減壓蒸餾使目標(biāo)產(chǎn)物與原料、副產(chǎn)物分離，得到高 純度的胡莫柳酯，同時(shí)副產(chǎn)物低級(jí)醇等可回收利用。
[0019] 本發(fā)明的效果是：以水楊酸低級(jí)烷基酯與3. 5-三甲基環(huán)己醇在堿特別是負(fù)載型 固體堿催化下酯交換制備得到胡莫柳酯，基本沒有"三廢"排放，優(yōu)選例中原料轉(zhuǎn)化率可達(dá) 到95-98%，成品純度可達(dá)99%上，水楊酸含量低于0. 5%，其他雜質(zhì)含量低于0. 2%，具有 操作簡單、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、適合于工業(yè)生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 具體地說，本發(fā)明可以通過以下實(shí)施例予以說明，但本發(fā)明的范圍不僅限于這些 實(shí)施例。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 250ml三口瓶中加入水楊酸甲酯10. 0g，3, 3, 5-三甲基環(huán)己醇14. 0g，混合均勻，加 入碳酸鉀5. 0g，升溫至120-130°C反應(yīng)10h，氣相色譜監(jiān)測水楊酸甲酯轉(zhuǎn)化率為85. 6%。減 壓蒸餾，得到無色透明的胡莫柳酯12. 2g，收率70. 8%，GC純度大于99%。
[0023] 實(shí)施例2
[0024] 250ml三口瓶中加入水楊酸甲酯10. 0g，3, 3, 5-三甲基環(huán)己醇23. 3g，碳酸鉀 〇. 50g，四丁基溴化銨0. lg，升溫至180°C反應(yīng)13h，氣相色譜檢測反應(yīng)體系中水楊酸甲