一種制備阿伏苯宗的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于精細化工技術領域,一種制備有機中間體的方法,具體而言涉及一種 制備阿伏苯宗的方法。
【背景技術】
[0002] 近年來,紫外線輻射量正隨著臭氧層的破壞而不斷增加,其中320~400nm(簡稱 UV-A)的近紫外光對人體會造成輻射傷害,誘發基因突變產生皮膚癌。人們為保護人體免受 過量的紫外線輻射,把具有安全、高效吸收紫外線輻射的紫外線吸收劑廣泛應用于化妝品、 護發品、織物處理及洗滌劑中。其中丁基甲氧基二苯甲酰甲烷(Parsol 1789)是專門用于 護膚化妝品的一類抗UV-A紫外光線吸收劑。Parsol 1789(阿伏苯宗)最初由羅氏公司開 發生產,產品命名為=Parsol 1789。該產品主要用于日用化妝品防曬霜、防曬劑等防曬系列 產品中,還可作為一種穩定劑防止化妝品和香水的光分解作用。Parsol 1789在化妝品中的 作用就是防止日光中紫外線UV-A對皮膚的輻射,這類化合物的紫外線吸收作用是依靠分 子結構中酮式與烯醇式結構的轉換,從而把吸收的光能轉換成熱能。其酮式異構體的A max 約為260nm,稀醇式異構體的A max約為350nm正好位于UV-A波段,在兩者互變異構的過程 中可以吸收高能紫外線UV-A。Parsol 1789是世界上僅有的少量幾種UV-A型吸收劑中最 為有效的一種,被美國FDA列為非處方藥(OTC),準許在美國使用,歐盟和日本也已經批準 其使用,為安全有效的防曬劑。因此,實現巴松1789工業化生產,對提高經濟效益,促進企 業發展有重要的意義。
[0003] 在現有技術中,合成防曬劑阿伏苯宗的方法有以下幾種:
[0004] (1)以對甲氧基苯乙酮和對叔丁基苯甲酸甲酯為原料的合成方法是以強堿 做催化劑進行直接縮合,如:日用化學工業,2009, 39(3) :179-182 ;精細石油化工, 2009, 26(3) : 4-7 ;化學世界,2006, 28(9) :538-540 ;中國專利 CN1958549 ;中國專利 CN102786403 ;世界專利W02012/084770 ;香料香精化妝品,2002, 3:8-10,用此法生產大體 都用氨基鈉、氫化鈉或鈉,醇鈉、醇鉀等做催化劑,但是氨基鈉在反應過程中易產生氨解等 副反應;氫化鈉和鈉遇水劇烈反應,生產過程中安全隱患很大,對設備的要求也較高;且氨 基鈉、氫化鈉、醇鉀等價格昂貴,大規模生產需要的成本較高,在市場中無價格優勢。
[0005] (2)以對叔丁基苯甲醛與對甲氧基苯乙酮在甲醇鈉作用下縮合生成3-[4_叔丁基 苯基]-1-(4-甲氧基苯基)-2-丙烯-1-酮;再經鹵素加成,甲醇鈉脫鹵素合成,如:合成化 學,2008, 16 (3) : 342-343 ;Eur. Pat. Appl. 994092,此法產率較高,但此法合成中需要用到 溴素或者氯氣,不僅對設備要求高,而且會對人和環境造成嚴重傷害。
[0006] (3)以對叔丁基苯乙酮和對甲氧基苯酰氯為原料,在二異丙基氨基鋰,三甲基氯硅 烷、三乙胺、二甲基咪唑、氯化亞銅等試劑和催化劑的作用下,以及經光反應重排而得到阿 伏苯宗如世界專利W02006100225,用此法合成阿伏苯宗操作過于繁瑣,需用到昂貴的試劑, 反應時間達20h,反應收率低于20%,還需用到四氫呋喃、氯仿等毒性較大的試劑。
[0007] (4)BASF的科學家在2001申請的專利中公布了一種制備阿伏苯宗的新方法 (US6278025),以對叔丁基苯甲醛和對甲氧基苯乙酮為原料,在10%的氫氧化鈉水溶液的催 化下,縮合生成縮合物3-[4-叔丁基苯基]-1-(4-甲氧基苯基)-2-丙烯-1-酮,縮合物經 雙氧水氧化制得環氧化合物,最后經四(三苯基膦)鈀催化重排制得阿伏苯宗。
[0008] 然而,該方法采用先環氧化后重排的制備方法,反應步驟多,原料投入量大,反應 收率和產品純度低。
[0009] 因此,亟待開發一種反應步驟少,操作簡單,原料投入量小,且反應收率高、制得的 廣品純度尚的制備阿伏苯宗的方法。
【發明內容】
[0010] 為了解決上述問題,本發明人進行了銳意研究,結果發現:用對叔丁基苯甲醛和對 甲氧基苯乙酮作為原料,在堿性條件下進行縮合反應,制得的縮合產物再在氧化劑的作用 下被氧化為阿伏苯宗,所述制備方法簡便易行,反應步驟少,制備條件溫和易于控制,而且 制得的產品顏色淺、質量好、氣味純正,從而完成了本發明。
[0011] 本發明的目的在于提供以下方面:
[0012] 第一方面,本發明提供一種制備阿伏苯宗的方法,其特征在于,該方法包括以下步 驟:
[0013]步驟1),在縮合反應釜中加入對叔丁基苯甲醛、堿性催化劑和第一溶劑,任選地升 溫,向體系中加入對甲氧基苯乙酮,進行縮合反應;
[0014] 步驟2),調節步驟1得到體系的pH值,任選地進行冷卻,過濾,洗滌過濾得到的濾 餅,制得縮合物3- ((4-叔丁基)苯基)-1- (4-甲氧基苯基)-2-丙烯-1-酮;
[0015]步驟3),在氧化反應釜內投入步驟2制得的縮合物、第二溶劑和催化劑,向體系中 加入氧化劑,進行氧化反應;
[0016]步驟4),向步驟3制得的體系中加入亞硫酸鈉溶液,洗滌,除去第二溶劑,得到粗 產品,任選地進行純化,制得阿伏苯宗。
[0017] 第二方面,本發明還提供根據上述方法制得的阿伏苯宗,其特征在于,制得的阿伏 苯宗,
[0018] 熔點為81~87°C;和/或
[0019] GC純度大于98. 7 % ;和/或
[0020] 收率為 59. 0 ~9〇. 0 %。
【具體實施方式】
[0021] 下面通過對本發明進行詳細說明,本發明的特點和優點將隨著這些說明而變得更 為清楚、明確。
[0022] 以下詳述本發明。
[0023] 根據本發明的第一方面,提供一種制備阿伏苯宗的方法,其特征在于,該方法包括 以下步驟:
[0024] 步驟1,在縮合反應釜中加入對叔丁基苯甲醛、堿性催化劑和第一溶劑,向體系中 加入對甲氧基苯乙酮,進行縮合反應。
[0025] 在本發明步驟1中,所述堿性催化劑選自甲醇鈉、甲醇鉀、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、碳 酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、氫氧化鈉、氫氧化鉀等,優選為氫氧化鈉。本發明人發現,上述化合物 具有較強的堿性,能夠在反應體系中為其它反應原料提供堿性環境,從而維持縮合反應的 進行。
[0026] 在上述堿性催化劑中,氫氧化鈉最為常見,而且價格低廉,以其作為堿性催化劑的 催化效果接近甲醇鈉等堿性更強的堿性催化劑的催化效果,因此,本發明優選使用氫氧化 鈉作為堿性催化劑。
[0027] 在本發明步驟1中,所述第一溶劑為小分子有機溶劑,選自甲醇、乙醇、丙酮,更優 選為甲醇。本發明人發現,甲醇不僅易于回收,而且對叔丁基苯甲醛、堿性催化劑和對甲氧 基苯乙酮等原料在其中均能夠良好的分散,從而原料分子之間接觸充分,進而縮合反應能 夠充分進行,因此,本發明優選使用甲醇作為第一溶劑。
[0028] 在本發明步驟1中,所述堿性催化劑與對叔丁基苯甲醛的摩爾量之比為堿性催化 劑的摩爾量:對叔丁基苯甲醛的摩爾量=1:5~1:30,優選1:10~1:20 ;其中,堿性催化 劑的摩爾量以其分子的摩爾量計,對叔丁基苯甲醛的摩爾量以其分子的摩爾量計。
[0029] 本發明人發現,在縮合反應的體系中加入少量堿性催化劑即可使反應體系呈現堿 性,而且在反應結束后,堿性催化劑容易被除去,當堿性催化劑與對叔丁基苯甲醛的摩爾量 之比大于1:5時,堿性催化劑加入量過大,體系的堿性過強,縮合反應的速率不再明顯增 加,而且伴隨有副產物產生;當堿性催化劑與對叔丁基苯甲醛的摩爾量之比小于1:30時, 堿性催化劑加入量過小,體系的堿性不足,縮合反應進行的不充分,反應時間延長,產物的 收率低。
[0030] 所述對叔丁基苯甲醛與對甲氧基苯乙酮的摩爾量之比為對叔丁基苯甲醛的摩爾 量:對甲氧基苯乙酮的摩爾量=1. 2:1~1:2,優選1:1~1: 1. 1 ;其中,對叔丁基苯甲醛的 摩爾量以其分子的摩爾量計,對甲氧基苯乙酮的摩爾量以其分子的摩爾量計。
[0031] 本發明步驟1中,對叔丁基苯甲醛與對甲氧基苯乙酮按照下式I進行反應,
[0033] 由式I可知,對叔丁基苯甲醛與對甲氧基苯乙酮按1:1的化學當量進行反應,為使 反應充分進行,在進行縮合反應時,本發明選擇對叔丁基苯甲醛或對甲氧基苯乙酮相對另 一種原料稍過量,優選使對甲氧基苯乙酮稍過量,而且當對叔丁基苯甲醛與對甲氧基苯乙 酮的摩爾量之比小于1:2時,對甲氧基苯乙酮大量過量,產物的收率不再明顯增加,而且反 應結束后體系中存在大量對甲氧基苯乙酮剩余,造成原料的浪費。
[0034] 所述第一溶劑與對叔丁基苯甲醛的摩爾量之比為第一溶劑的摩爾量:對叔丁基 苯甲醛的摩爾量=40:1~10:1,優選30:1~20:1。
[0035] 加入對甲氧基苯乙酮時體系的溫度為0~70°C,優選為20~50°C,更優選反應溫 度為20~25°C。
[0036] 本發明人發現,反應體系的溫度為0~70 °C時,縮合反應能夠快速地進行,而且制 得的產物中副產物少,尤其,當反應體系的溫度為20~50°C時,如20~25°C或者40~50°C 時,
[0037] 所述對甲氧基苯乙酮可以為對甲氧基苯乙酮,也可以為對甲氧基苯乙酮與第一溶 劑組成的組合物,優選為對甲氧基苯乙酮與第一溶劑組成的組合物,更優選地,對甲氧基苯 乙酮與第一溶劑的摩爾量之比為1:5~1:15,優選為1:5~1:8。
[0038] 本發明人發現,當對甲氧基苯乙酮與第一溶劑的摩爾量之比大于1:5時,組合物 中對甲氧基苯乙酮的含量高,其在反應體系中反應原料的濃度過高,在縮合反應時可能會 產生副產物,降低產品收率;當對甲氧基苯乙酮與第一溶劑的摩爾量之比小于1:15時,反 應體系中引入過多的第一溶劑,造成反應原料濃度過低,反應速率降低,而且會造成第一溶 劑的浪費,成本的增加。
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