[发明专利]一种制备芳香酮的改进方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备芳香酮的改进方法。

背景技术

众所周知，芳香酮作为重要的化工产品及中间体，在医药、农药、染料等领域有着广泛的应用。已知的芳香酮的制备方法有多种，其中利用傅-克酰化反应制备芳香酮的方法因反应进行顺利迅速，产量也不错而被广泛使用。该方法通常使用的酰化剂为酰氯或酸酐，在特殊情况下也可使用羧酸。所用催化剂最有效的是无水三氯化铝。但是，使用酰氯时，容易产生副产物氯化氢，对环境污染严重，而用酸酐作酰化剂的产率比较高，对环境污染较小，但由于采用三氯化铝作催化剂，使得该方法存在如下缺点：①三氯化铝催化剂易水解，放出三倍氯化氢，污染严重；②三氯化铝催化剂能与酸酐及芳香酮产物络合，因而用量巨大，通常都在取代苯用量的2～3倍以上，造成原料浪费非常严重；③三氯化铝催化剂与产物芳香酮所产生的络合物，使得后处理工艺复杂；④三氯化铝催化剂与酸酐反应生成的黄色副产物与产物芳香酮混溶，使得二者的分离非常困难，影响芳香酮产品的纯度，进而影响了作为中间体芳香酮的应用。因此，急需寻找一种可以克服三氯化铝催化剂上述缺点的制备芳香酮的方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服三氯化铝催化剂的上述缺点，提供一种成本低、后处理简便，更有利于产业化实施的制备芳香酮的改进方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种制备芳香酮的改进方法，其特征在于，在催化剂三氧化二铁存在下，用苯或取代苯与酸酐反应制备芳香酮，所用取代苯是指苯分子环上的1个氢原子或2个氢原子被取代基取代的取代苯，所述取代基为含1～7个碳的烷基、羟基或甲醚基，所用酸酐为乙酸酐、丙酸酐或丁酸酐；所制备的芳香酮是混合芳香酮，其羰基的一个单键与含1～4个碳的烷基连接，另一个单键与苯基或取代苯基连接。

上述的改进方法中，所述在催化剂三氧化二铁存在下，用苯或取代苯与酸酐反应时，反应温度为60℃～150℃，苯或取代苯与催化剂三氧化二铁的摩尔比为1∶0.0001～0.005，苯或取代苯与酸酐的摩尔比为1∶0.5～2。

上述的改进方法具体制备步骤如下：

①在装有搅拌装置、滴液漏斗和冷凝器的干燥反应器内，按苯或取代苯与催化剂三氧化二铁的摩尔比为1∶0.0001～0.005放入催化剂三氧化二铁和苯或取代苯，搅拌下一起加热至60℃～150℃，按苯或取代苯与酸酐的摩尔比为1∶0.5～2滴加酸酐，0.5～1h内滴完，保持温度在60℃～150℃继续反应至少2h后停止反应；

②从步骤①得到的反应产物中，除去固体催化剂三氧化二铁后，再依次用水及饱和纯碱溶液洗涤反应产物至中性；

③将步骤②所得反应产物干燥，然后常压蒸馏除去残余苯或取代苯，即制得芳香酮粗品；

④将步骤③制得的芳香酮粗品进行减压蒸馏制得芳香酮精品。

上述的改进方法中，所用酸酐为乙酸酐、丙酸酐或丁酸酐；所用取代苯是指苯分子环上的1个氢原子或2个氢原子被取代基取代的取代苯，所述取代基为含1～7个碳的烷基、羟基或甲醚基。

本发明的技术效果是：本发明技术方案与现有技术相比，具有以下优点：

①催化剂用量少，设备简单

本发明通过实验发现了利用傅-克酰化反应制备芳香酮的方法能用三氧化二铁作催化剂，该催化剂不与产品络合，因而用量很少节约了原材料成本，而且不像传统三氯化铝那样易吸水，因此，合成时，不需严格隔绝空气的设备；

②后处理简单，产品纯度高

由于三氧化二铁催化剂不与产品络合，因此产品提纯简单，只需要简单的过滤，水解即可将产品分离出来，然后经过简单蒸馏或减压蒸馏分离苯或取代苯即可得到纯的产品，后处理简单，产品不发黄，质地好；

③三氧化二铁催化剂可重复利用

反应后分离出来的三氧化二铁催化剂不需用盐酸处理即可以重复使用，因而能够使生产成本得到进一步的降低，更有利于产业化实施；

④环境污染小

由于本方法在生产和后处理阶段均不产生氯化氢，因而对环境污染小，符合绿色生产工艺。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明作进一步具体描述，但并不局限于此。

本发明制备芳香酮的改进方法的具体制备步骤如下：

①在装有搅拌装置、滴液漏斗和冷凝器的干燥反应器内，按苯或取代苯与催化剂三氧化二铁的摩尔比为1∶0.0001～0.005放入催化剂三氧化二铁和苯或取代苯，搅拌下一起加热至60℃～150℃，按苯或取代苯与酸酐的摩尔比为1∶0.5～2滴加酸酐，0.5～1h内滴完，保持温度在60℃～150℃继续反应至少2h后停止反应；