[发明专利]一种对羟基苯甲醛电解合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对羟基苯甲醛的电解合成方法，特别是以高碘酸盐为媒质电解氧化对羟基扁桃酸钠合成对羟基苯甲醛的方法，属于医药化工领域。

背景技术

对羟基苯甲醛(4-Hydroxybenzaldehyde)，分子式C₇H₆O，分子量122，浅黄色或类白色结晶体，熔点115-118℃，在空气中易升华，易溶于乙醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯，稍溶于水，溶于苯，有芳香气味。对羟基苯甲醛是合成医药、香料和液晶材料的重要中间体，以对羟基苯甲醛为原料可以生产一系列高附加值的精细化工产品。

对羟基苯甲醛合成方法很多，《安徽化工》2008年，第3期，第17-19页对各种合成方法进行了详细介绍，目前工业上主要采用对甲酚催化氧化法和对甲酚氯化水解法。乙醛酸和愈创木酚缩合-氧化生产香兰素已实现了大规模工业化，发明人曾在《化工科技》1999年，第4卷，第42-44页报道用氧化亚铜催化氧化3-甲氧基-4-羟基扁桃酸制备香兰素的工艺路线，日本公开特许公报JP52027739(1977-0-02)披露了电解氧化3-甲氧基-4-羟基扁桃酸制备香兰素方法。受乙醛酸法生产香兰素工艺的影响，国内外纷纷研究对羟基扁桃酸氧化合成对羟基苯甲醛，以实现用乙醛酸和苯酚为原料合成对羟基苯甲醛。《J.Chem.Tech.Biotechnol.》1986年，第36卷，第38-46页报道用氢氧化铜氧化对羟基扁桃酸钠合成对羟基苯甲醛的工艺路线，氧化过程收率78％，存在氧化铜分离回收困难和消耗高的问题。西班牙专利ES2116886(1998-07-16)披露了一种电解氧化对羟基扁桃酸钠合成对羟基苯甲醛的方法。《Journal of Applied Electrochemistry》1999年，第29卷，第265-270页详细报道了由对羟基扁桃酸钠电解合成对羟基苯甲醛的方法，采用的阳极和阴极为炭毡电极，隔膜为Nafionl17阳离子交换膜，2.7mol/L NaOH阳极液中对羟基扁桃酸钠浓度为0.6mol/L，阴极液为2.7mol/L NaOH，电解液温度30-60℃，电流密度1000A/m²。在这些条件下，对羟基苯甲醛产率90％，但扩大试验中存在炭毡电极易为有机物污染失去活性，采用工业上常用的钛基体二氧化铅电极进行对羟基扁桃酸钠氧化时产率仅78.3％，存在电耗高和收率不稳定的问题。

随着对羟基苯甲醛的应用范围不断扩大，近年来国内外市场需求量逐年上升，原料对羟基扁桃酸生产成本比较高，需要采取有效措施提高氧化过程收率以提高生产效益。现有方法存在生产成本高和环境污染的问题，对羟基苯甲醛的生产能力远不能满足市场需求，研究对羟基苯甲醛合成新方法有着非常重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种以高碘酸盐为媒质电解氧化对羟基扁桃酸钠合成对羟基苯甲醛的方法，解决现有技术在工业应用时生产收率低、电耗高和生产成本高的问题。

发明人在长期进行有机电解合成研究基础上，发现对羟基扁桃酸钠在碱性电解液中可在阳极表面氧化生成对羟基苯甲醛，但由于对羟基扁桃酸分子比较大，分子迁移和扩散速度缓慢，浓差极化导致电解槽电压升高和电解效率下降。

研究发现向碱性电解液中加入碘酸盐作为媒质进行电解，高碘酸盐与对羟基扁桃酸钠反应生成对羟基苯甲醛酚钠盐和碘酸盐，碘酸盐在阳极表面氧化再生为高碘酸盐，从而将对羟基扁桃酸钠氧化反应区从阳极表面转移到阳极液中，克服了有机分子的传质困难。在碱性电解液中电解氧化对羟基扁桃酸钠合成对羟基苯甲醛反应过程可表示为：

将理论研究成果应用于电解合成对羟基苯甲醛创新实践中，采取的技术方案是：

原料对羟基扁桃酸钠由乙醛酸、苯酚和氢氧化钠参照文献反应条件进行实验室合成，反应完成后用甲苯萃取分离未反应的苯酚，萃余的水相经真空浓缩，冷却、结晶、分离、洗涤、干燥，得到一水对羟基扁桃酸钠白色粉末，也可以不经干燥，分析含量后直接投料进行还原反应。