鄰羥基苯甲腈及其衍生物的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于有機化工領域，具體涉及一種鄰羥基苯甲腈及其衍生物的制備方法。
【背景技術】
[0002] 鄰羥基苯甲腈，俗名水楊腈，又名2-羥基苯甲腈、鄰羥基苯腈、2-氰基苯酚等，對 強堿和氧化劑不穩定。鄰羥基苯甲腈為醫藥、農藥、香料、液晶的重要中間體，作為醫藥中間 體可以合成治療高血壓和心絞痛藥物鹽酸布尼洛爾，作為農藥中間體，可以合成殺菌劑嘧 菌酯，另外還可以合成多種香料和液晶材料等。近年來，鄰羥基苯甲腈作為重要的精細中間 體，需求量不斷在增加。
[0003] 制備鄰羥基苯甲腈的方法比較多，水楊酰胺脫水法制備鄰羥基苯甲腈是最常見的 方法。常見的脫水試劑有：（1)氯化亞砜、三氯氧磷、五氯化磷、五氧化二磷、酸酐和酰氯、光 氣、雙光氣和三光氣；（2)HMPA; (3)四氯化鈦/三乙胺，三氯化鋁/碘化鉀，使用較多的是第 一類脫水試劑。其中氯化亞砜參與反應后副產具有惡臭味的二氧化硫；五氧化二磷、三氯氧 磷副產磷酸導致產物分離困難；酸酐和酰氯副產成相應的酸。三光氣、雙光氣和光氣反應 后只生成二氧化碳和氯化氫兩種氣體，雖然三種原料都有毒性，但在做好環保措施的前提 下仍是一種比較經濟的生產方法。黃山（山西化工，2009, 29, 4)等報道了用三光氣和水楊 酰胺脫水制備水楊腈的技術，水楊酰胺和三光氣在甲苯中l〇〇_l〇5°C反應，粗品用甲苯重結 晶，雖然小試給出了 90%左右的收率，但是在實際工業化生產過程中收率不高，產品質量難 以提升，很難超過95%，原料鄰羥基苯甲酰胺殘留高、雜質多，影響后續產品的生產。經多次 純化以后雖然能產品含量達到98%以上含量，但是生產成本大幅上升。
[0004] ArchivderPharmazie(Weinheim,Germany) (1927, 237)報道了 鄰羥基苯甲酰 胺光氣脫水合成鄰羥基苯甲腈的方法，收率未知，主要雜質為化合物（1)。Chemische Berichte(1902, 3649)報道了光氣和氫氧化鈉或者吡啶脫水合成水楊腈的方法，收率未知， 主要雜質為化合物（2)。
[0005]
[0006] 上海化工（2012, 6, 10-12)報道了水楊腈的合成方法，水楊酰胺與光氣摩爾比為 1. 0 : 1. 2,反應溫度90-100°C，甲苯作溶劑，反應時間5h;在此條件下最佳收率達92. 3%， 甲苯重結晶，產品含量95. 1%。為克服以上方法中存在的原料反應不完全、產品含量低、雜 質多的缺點，中國專利CN201210572630. 7報道了如下的合成方法：以鄰羥基苯甲酰胺為原 料，以二氧六環、四氫吡喃或四氫呋喃為催化劑，以二甲苯、苯、甲苯或氯苯為溶劑，回流溫 度下通入光氣合成鄰羥基苯甲腈，反應液經過脫溶、結晶后得到含量大于98%的鄰羥基苯 甲腈固體，收率大于95%。中國專利CN201510001877. 7以鄰羥基苯甲酰胺為原料，以精氨 酸和賴氨酸等氨基酸類化合物作為催化劑，二氯乙烷作為溶劑，在光氣作用下脫水制得鄰 羥基苯甲腈，收率達到98%以上，但是氨基酸極易與反應過程中產生的氯化氫反應生成相 應的鹽酸鹽，在反應液中溶解度下降，催化活性降低。
【發明內容】
[0007] 有鑒于此，本發明的目的在于提供一種鄰羥基苯甲腈及其衍生物的制備方法。為 實現上述目的，本發明以鄰羥基苯甲酰胺為原料，以有機磷化合物為催化劑，催化效率高， 以芳香類溶劑和/或鹵代烴為溶劑，加入光氣反應得鄰羥基苯甲腈，再加入堿反應可得到 鄰羥基苯甲腈衍生物。本發明的制備方法成本低，反應充分，雜質少，相對反應時間縮短，產 品收率和含量高，催化劑可循環使用，且操作簡單、高效和環保，有利于大規模工業生產。
[0008] 為實現上述目的，本發明的技術方案為：
[0009] 鄰羥基苯甲腈及其衍生物的制備方法，以鄰羥基苯甲酰胺為原料，以有機磷化合 物為催化劑，以芳香類溶劑和/或鹵代烴為溶劑，加入光氣反應得鄰羥基苯甲腈，再加入堿 反應得到鄰羥基苯甲腈衍生物；
[0010] 所述有機磷化合物結構如下所示：
[0011]
[0012] R1、R2、R3為烷基、芳香基、烷氧基、芳氧基的一種，R\R2、R3為相同基團或不同的基 團。
[0013] 有機磷化合物為含碳-磷鍵的化合物或含有機基團的磷酸衍生物，有機磷化合物 具有很強的生物活性，作為催化劑，催化活性高。
[0014] 作為一種優選，加入光氣后，繼續保持溫度反應1小時。
[0015] 作為一種優選，所述加入堿的方式為分批加入。
[0016] 進一步，將所述鄰羥基苯甲酰胺與所述催化劑和所述溶劑混合，控溫50_150°C條 件下通入光氣反應生成含鄰羥基苯甲腈的反應液。
[0017] 進一步，制備鄰羥基苯甲腈衍生物時，在所述反應液中加入堿，反應得含有鄰羥基 苯甲腈衍生物的混合液。
[0018] 進一步，所述的有機磷化合物的加入量為鄰羥基苯甲酰胺重量的0. 1% -5. 0%。
[0019] 進一步，所述光氣與鄰羥基苯甲酰胺的摩爾比為1.05-1.2 :1。
[0020] 進一步，所述堿的加入量與鄰羥基苯甲酰胺的摩爾比為0. 5-1. 05 :1。
[0021] 進一步，所述芳香類溶劑包括甲苯、二甲苯、氯苯的一種或多種，所述鹵代烴包括 二氯甲烷和/或二氯乙烷。
[0022] 進一步，所述光氣能以雙光氣或三光氣代替。
[0023] 進一步，所述堿包括碳酸鈉、碳酸氫鈉與氫氧化鈉的一種或多種，或碳酸鉀、碳酸 氫鉀與氫氧化鉀的一種或多種。
[0024] 進一步，生成含鄰羥基苯甲腈的反應液所述反應的時間為2-5小時。
[0025] 進一步，生成含鄰羥基苯甲腈的反應液所述反應的溫度為80-1KTC。保證光氣可 以充分反應的同時，避免了高沸點溶劑的使用與回流反應中光氣的損失，降低了能耗與成 本。
[0026] 進一步，所述的制備方法，還包括步驟：將所述反應液濃縮蒸發，結晶，分離得鄰羥 基苯甲腈，結晶后獲得的母液套用至下批次反應。
[0027] 進一步，所述的制備方法，還包括步驟：將所述混合液濃縮蒸發，結晶，分離得鄰羥 基苯甲腈衍生物，結晶后獲得的母液套用至下批次反應。
[0028] 本發明的目的之二在于提供一種鄰羥基苯甲腈及其衍生物的生產裝置，包括通過 管道依次縱向連接的供所述鄰羥基苯甲酰胺，所述有機磷化合物和所述光氣反應的合成反 應釜II、合成反應釜112、濃縮結晶釜3和分離裝置4 ;所述合成反應釜II上設置有鄰羥 基苯甲酰胺，有機磷化合物和溶劑的添加通道，所述合成反應釜II上設置有通入光氣的通 道，所述溶劑包括芳香類溶劑和/或鹵代烴，所述芳香類溶劑包括甲苯、二甲苯、氯苯的一 種或多種，所述鹵代烴包括二氯甲烷和/或二氯乙烷。
[0029] 進一步，在所述合成反應釜112上還設置有堿的添加通道5。
[0030] 本發明的目的還在于提供一種利用鄰羥基苯甲腈及其衍生物的生產裝置生產鄰 羥基苯甲腈及其衍生物的方法，按照如下的路線生產：將鄰羥基苯甲酰胺、有機磷化合物、 溶劑和光氣通入合成反應釜II內進行反應，得到含鄰羥基苯甲腈的反應液，所述反應液通 過合成反應釜112進入濃縮結晶釜3進行濃縮結晶，得溶劑，然后通過分離裝置4實現固液 分離，得到產品和結晶母液；所述溶劑返回到合成反應釜II中進行循環利用，所述結晶母 液返回至濃縮結晶釜3之前的任一裝置中進行循環利用；生產鄰羥基苯甲腈衍生物時在上 述反應液通入合成反應釜112內后通過添加通道5加入堿，反應得含有鄰羥基苯甲腈衍生 物的混合液，所述混合液通入濃縮結晶釜3進行濃縮結晶，得溶劑，然后通過分離裝置4實 現固液分離，得到產品和結晶母液；所述溶劑返回到合成反應釜II中進行循環利用，所述 結晶母液返回至濃縮結晶釜3之前的任一裝置中進行循環利用，所述溶劑包括芳香類溶劑 和/或鹵代經，所述芳香類溶劑包括甲苯、二甲苯、氯苯的一種或多種，所述鹵代烴包括二 氯甲烷和/或二氯乙烷。
[0031] 本發明的有益效果在于：本發明制備鄰羥基苯甲腈及其衍生物的方法，成本低，本 發明使用了有機磷化合物作為催化劑，催化活性高，催化劑可以循環使用，反應充分，雜質 少，相對反應時間縮短，產品收率達98 %以上（以鄰羥基苯甲酰胺計），產品含量達98 %以 上，且生產裝置操作簡單、高效和環保，有利于大規模工業生產。
【附圖說明】
[0032] 圖1鄰羥基苯甲腈及其衍生物的生產裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0033] 為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，以下將結合附圖及實施例對本 發明進行詳細描述。優選實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，所舉實 施例是為了更好地對本發明的內容進行說明，但并不是本發明的內容僅限于所舉實施例。 所以熟悉本領域的技術人員根據上述
【發明內容】
對實施方案進行非本質的改進和調整，仍屬 于本發明的保護范圍。
[0034] 實施例一
[0035]向反應裝置中加入鄰羥基苯甲酰胺138. 5g(含量99 %，1.Omol)，三苯基氧磷 0? 3g，甲苯1000mL，升溫至110°C，開始通入光氣，3h通入110g(含量99%，1.lmol)，保溫 繼續反應lh;反應結束后，蒸出甲苯約750mL，降溫，有晶體析出，繼續攪拌降溫至0°C，攪拌 lh，過濾，干燥得到118. 5g鄰羥基苯甲腈，含量98.7%，收率98.3% (以鄰羥基苯甲酰胺 計）。
[0036] 實施例二
[0037] 向反應裝置中加入鄰羥基苯甲酰胺138. 5g(含量99%，1.Omol)，實施例一所得 結晶母液、實施例一回收甲苯750mL，并補加新鮮甲苯50mL，升溫至1