[发明专利]一种苯甲酸甲酯的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学合成技术领域，具体地说是一种苯甲酸甲酯的电化学合成方法。

背景技术

苯甲酸甲酯，英文名是Methyl benzoate，是一种无色油状液体，有强烈的花香和樱桃香味，熔点-12.3℃，沸点199.6℃，闪点83℃，着火温度505℃，能与乙醚混溶，溶于甲醇、乙醇，不溶于水和甘油。苯甲酸甲酯的用途非常广泛，是一种重要的精细化工产品，用于配制香精，也用作溶剂。

目前苯甲酸甲酯的合成方法主要有：

(1)、通过酯化反应可以得到苯甲酸甲酯，但是酯化反应一旦遇见空间位阻大的就不行了，例如苯甲酸的苯环。因此有人用碱性催化剂NaOH，采用苯甲酰氯和甲醇反应来制备苯甲酸甲酯。但是这里这种方法条件比较苛刻，而且甲醇的毒性极高。

(2)、中国专利CN10061706.9(2007)是将碳酸二甲酯和苯乙酮放入反应釜中加热搅拌，加入催化剂，升温到180~300℃，反应2~10小时后，反应温度降至室温，分离制得产物，该工艺缺点是使用了催化剂、反应温度高、时间长等。

(3)、中国专利CN101402574(2009)是由溴苯经光促进羰基化反应合成苯甲酸甲酯，该工艺缺点是使用了催化剂，使用了有毒气体CO。

现有的苯甲酸甲酯的合成技术存在着制备工艺复杂，使用有毒的催化剂，生产成本高，而且产品的纯度、收率都比较低，生成的中间体不稳定容易变质，对环境有污染等缺点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种苯甲酸甲酯的合成方法，它采用电化学的合成技术，设备简单、原料易得，而且不污染环境，产率高，成本低，是一种很有工业合成价值的工艺路线。

实现本发明目的的技术方案是：一种苯甲酸甲酯的合成方法，特点是该方法以N，N-二甲基甲酰胺、四乙基碘化铵和溴苯混合，在常压下饱和CO₂后以恒电流电解，电解液经酯化、旋蒸后得苯甲酸甲酯，具体步骤如下：

a、电解液的制备

将溴苯、四乙基碘化铵和N，N-二甲基甲酰胺按191∶200∶24780的摩尔比混合，放入阴极为银电极、阳极为镁棒的电解池内；

b、电解

常压下，向上述电解池中通入二氧化碳至饱和，然后以2.27～5.67mA·cm^-2恒电流电解，温度为-10～20℃，通电量为每摩尔溴苯1.5～3.5F，F为法拉第常数；

c、酯化

将上述电解液与无水碳酸钾、碘甲烷按95∶217∶1180摩尔比混合，其中电解液以电解前溴苯的量为基准，在温度为50℃搅拌回流5个小时，然后经旋蒸脱除N，N-二甲基甲酰胺，再滴加盐酸，使酯化的电解液pH值约为7；

d、旋蒸

用乙醚与酯化的电解液按1∶1的体积比萃取三次，合并醚层后用饱和氯化钠溶液水洗，饱和氯化钠溶液与乙醚的体积比为1∶6，然后用无水硫酸镁脱水后过滤，滤液经减压旋蒸脱除乙醚后得苯甲酸甲酯，减压旋蒸的温度为25℃，压力为0.1MPa。

本发明与现有技术相比具有方法简单，操作方便、安全，原料易得，成本低，产率高，不污染环境的优点，并对温室效应气体二氧化碳进行了有效利用，不仅节约生产成本，也大大减少了大气污染，缓解了能源日益枯竭的问题，对环境保护具有十分重大的意义，是一种很有工业合成价值的工艺路线。

具体实施方式

通过以下具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

a、电解液的制备

将0.1mL溴苯、0.2572g四乙基碘化铵、10mLN，N-二甲基甲酰胺混合后，放入以阴极为银电极、阳极为镁棒的一室型电解池内，其中：溴苯为底物，浓度为0.95mol·L^-1；N，N-二甲基甲酰胺为溶剂；四乙基碘化铵为支持电解质，浓度为0.1mol·L^-1；

b、电解

常压下，向上述电解池中通入二氧化碳至饱和，并以4.54mA·cm^-2的电流密度，温度为0℃，进行恒电流电解，通电量为2.87×10^-3F，F为法拉第常数，它表示每摩尔电子的电量，F＝96485.309C·mol^-1。

c、酯化