一種2，3-二羥基對(duì)苯二甲酸的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種2, 3-二羥基對(duì)苯二甲酸的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 2, 3-二羥基對(duì)苯二甲酸（2, 3-DHTA)是重要的化學(xué)試劑，廣泛用于有機(jī)功能材料 的合成，如合成電致發(fā)光材料、光電子高分子聚合物材料，尤其是超分子自組裝化合物的合 成過(guò)程中，被認(rèn)為是關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)單元（雷光東，盧志云，謝明貴，4,6_二羥基_1，3_苯二甲 酸和 2,3_ 二羥基-1，4-苯二甲酸的一步合成方法，CN1634849A，2004. 9. 30) ;2,3-DHTA也 可作為醫(yī)藥合成的中間體；或作為Pu(II)、Fe(III)等金屬的螯合劑，直接用于這些金屬 的人體解毒劑的制備；或用于治療Cooley氏貧血癥等病癥；或用于制備具有抑制HIV的反 轉(zhuǎn)錄酶和抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)藥物玉紅霉素，抗陰道感染藥劑絳紅霉素和DNA解旋酶抑制劑螺 環(huán)縮酮化合物等；2, 3-DHTA聚合后與過(guò)渡金屬形成配合物，是潛在的氧化還原反應(yīng)催化劑 (JanssenRG,UtleyJHP，CarreE，SimonE，SchirmerH，JChemSocPerkinTrans 2, 2001. 9:1573);并且隨著有機(jī)功能材料和醫(yī)藥行業(yè)的迅速發(fā)展，2, 3-DHTA的應(yīng)用也越來(lái) 越廣泛，市場(chǎng)前景可觀。
[0003] 目前現(xiàn)有技術(shù)中2, 3-DHTA有四種制備方法：
[0004] 第一種方法是以3,6-二甲基鄰苯二酚為原料，先將其酚羥基用硫酸二甲酯甲醚 化得到2，3-二甲氧基對(duì)二甲苯，再用疆11〇 4將2，3-二甲氧基對(duì)二甲苯氧化為2，3-二甲氧 基對(duì)苯二甲酸，最后在48%HBr溶液中加熱將甲醚酸解得2, 3-DHTA(HansvE，AdlerE， SuzannedK，F(xiàn)agerlundAM，ArkivfoerKemi，MineralogiochGeologi，1940,14A:20)， 但該方法路線長(zhǎng)，環(huán)境污染重，工業(yè)化比較困難。
[0005] 第二種方法是以硫代丙二腈和草酸單乙酯在乙醇鈉存在下進(jìn)行環(huán)合反應(yīng)得到2， 3-二羥基對(duì)苯二腈，然后在50 %氫氧化鈉水溶液中水解酸化得到2，3-DHTA;見(jiàn)J.D.Loudon andD.K.V.Steel，J.Chem.Soc，1163(1954)，但該文中未報(bào)道產(chǎn)率。
[0006] 第三種方法是以8-羥基-2, 3-二甲基苯并-y-吡喃酮為原料，與氯化銨丙酸酰 基化反應(yīng)，再與無(wú)水乙酸鈉和乙酸酐環(huán)合反應(yīng)，在K0H水溶液中回流水解開(kāi)環(huán)反應(yīng)，酸析得 2,3-〇1^^;見(jiàn)？.〇3 1^311(1(：丄11181，〇16111.86匕，95,2912(1962)，該方法的缺點(diǎn)是原料價(jià)格 高，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，收率低，總收率10. 5 %。
[0007]第四種方法是用鄰苯二酚鈉和二氧化碳在高壓下反應(yīng)，反應(yīng)溫度200°C，反應(yīng)壓力 5. 7MPa，反應(yīng)時(shí)間 90 小時(shí)，產(chǎn)率 56%，[B.C.Chem，M.S.Bednarz，J.E.Sundeen，etal.Org. Pr印.Proced.Int.，31，106(1999)];或反應(yīng)溫度225°C，反應(yīng)壓力8. 5~14MPa，反應(yīng)時(shí)間 8 小時(shí)，產(chǎn)率 81% ;見(jiàn) 0?Baine，G.F.Adamson，andJ.W.Bartonetal.，J.Org.Chem.，19， 510 (1954)，這種方法是在高溫高壓下進(jìn)行，對(duì)設(shè)備要求高，安全性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)中2, 3-二羥基對(duì)苯二甲酸的制備方法復(fù)雜，原料價(jià)格高 并且不易獲得，反應(yīng)條件要求高，收率低和產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的問(wèn)題，提供一種2, 3-二羥基 對(duì)苯二甲酸的制備方法。
[0009] 本發(fā)明所述的2,3_二羥基對(duì)苯二甲酸的制備方法按照以下步驟進(jìn)行：
[0010] 步驟一：配料與填裝
[0011] 按摩爾比1 : (2~4)將鄰苯二酚與碳酸氫鉀混合，然后填裝至反應(yīng)釜中，加入蒸 餾水，最后密閉反應(yīng)釜并用二氧化碳趕凈反應(yīng)釜中的空氣；所述的反應(yīng)釜為不銹鋼壓力反 應(yīng)釜；所述的加入的蒸餾水與鄰苯二酚的質(zhì)量比為（0. 003~0. 007) : 1 ;
[0012] 步驟二：羧化、鹽化反應(yīng)
[0013] 控制反應(yīng)釜中溫度在190~230°C、二氧化碳?jí)毫υ?? 1~0? 7MPa，反應(yīng)3~5小 時(shí)；
[0014] 步驟三：酸化反應(yīng)
[0015] 將步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 5%的Na2S03水溶液中溶解，在N2 保護(hù)下，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%濃鹽酸至pH= 2~3,得到酸化反應(yīng)后的粗產(chǎn)品；
[0016] 步驟四：廣品精制提純
[0017] 收集步驟三得到的粗產(chǎn)品，用重結(jié)晶法提純，即獲得2,3_二羥基對(duì)苯二甲酸；所 述的用重結(jié)晶法提純的步驟是：將粗產(chǎn)品與溶劑混合，升溫至粗產(chǎn)品全溶解于溶劑中，然后 用脫色劑進(jìn)行脫色，最后依次進(jìn)行冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾和干燥處理；所述的用重結(jié)晶法提純采 用的溶劑為乙醇、乙醚、乙酸乙酯或混合液；所述的混合液為乙醇和乙醚按任意比例組成的 混合液或乙醚和乙酸乙酯按任意比例組成的混合液；所述的脫色劑為活性炭。
[0018] 本發(fā)明所述的方法制備2, 3-二羥基對(duì)苯二甲酸的反應(yīng)原理如下所示：
[0019]
[0020] 本發(fā)明所述的方法具備以下有益效果：
[0021] 1、本發(fā)明所述的方法制備2, 3-二羥基對(duì)苯二甲酸的工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程時(shí)間短， 反應(yīng)條件溫和，操作方便，同時(shí)也不需要特殊的設(shè)備，投資小；并且過(guò)程中羧化、鹽化反應(yīng)過(guò) 程是在0. 1~0. 7MPa的二氧化碳?xì)夥罩羞M(jìn)行，反應(yīng)需要壓力低，所以生產(chǎn)的安全性高；
[0022] 2、本發(fā)明所述的方法制備2, 3-二羥基對(duì)苯二甲酸所需的鄰苯二酚和碳酸氫鉀等 原料價(jià)格低廉且易于獲取，所以生產(chǎn)成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)；
[0023] 3、本發(fā)明所述的方法制備2, 3-二羥基對(duì)苯二甲酸收率高，可達(dá)到82. 0%，產(chǎn)品純 度可達(dá)到99. 1%。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉【具體實(shí)施方式】，還包括各【具體實(shí)施方式】間的 任意合理組合。
【具體實(shí)施方式】 [0025] 一：本實(shí)施方式所述的2, 3-二羥基對(duì)苯二甲酸的制備方法，按以下 步驟實(shí)現(xiàn)：
[0026] 步驟一：配料與填裝
[0027] 按摩爾比1:(2~4)將鄰苯二酚與碳酸氫鉀混合，然后填裝至反應(yīng)釜中，加入蒸 餾水，最后密閉反應(yīng)釜并用二氧化碳趕凈反應(yīng)釜中的空氣；
[0028] 步驟二：羧化、鹽化反應(yīng)
[0029] 控制反應(yīng)釜中溫度在190~230°C、二氧化碳?jí)毫υ?? 1~0? 7MPa，反應(yīng)3~5小 時(shí)；
[0030] 步驟三：酸化反應(yīng)
[0031] 將步驟二得到的反應(yīng)產(chǎn)物加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 5%的Na2S03水溶液中溶解，在N2 保護(hù)下，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%濃鹽酸至pH= 2~3,得到酸化反應(yīng)后的粗產(chǎn)品；
[0032] 步驟四：廣品精制提純
[0033] 收集步驟三得到的粗產(chǎn)品，用重結(jié)晶法提純，即獲得2, 3-二羥基對(duì)苯二甲酸。
[0034] 本實(shí)施方式所述的方法具備以下有益效果：
[0035] 1、制備2, 3-二羥基對(duì)苯二甲酸的工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程時(shí)間短，反應(yīng)條件溫和，操 作方便，同時(shí)也不需要特殊的設(shè)備，投資??；并且過(guò)程中羧化、鹽化反應(yīng)過(guò)程是在〇. 1~ 0. 7MPa的二氧化碳?xì)夥罩羞M(jìn)行，反應(yīng)需要壓力低，所以生產(chǎn)的安全性高；
[0036] 2、制備2, 3-二羥基對(duì)苯二甲酸所需的鄰苯二酚和碳酸氫鉀等原料價(jià)格低廉且易 于獲取，所以生產(chǎn)成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)；
[0037] 3、制備2, 3-二羥基對(duì)苯二甲酸收率高，可達(dá)到82.0%，產(chǎn)品純度可達(dá)到99. 1%。
【具體實(shí)施方式】 [0038] 二：本實(shí)施方式與一不同的是：步驟一中所述的按摩 爾比1:3將鄰苯二酚與碳酸氫鉀混合。其它步驟與參數(shù)與一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0039] 三：本實(shí)施方式與一不同的是：步驟一中所述的反應(yīng) 釜為不銹鋼壓力反應(yīng)釜。其它步驟與參數(shù)與一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0040] 四：本實(shí)施方式與一至三不同的是：步驟一中所述的 加入的蒸餾水的質(zhì)量與鄰苯二酚的質(zhì)量比為（0.003~0.007) : 1。其它步驟與參數(shù)與具 體實(shí)施方式一至三中任意一項(xiàng)實(shí)施方式記載的相同。
【具體實(shí)施方式】 [0041] 五：本實(shí)施方式與一至四不同的是：步驟二中所述的 控制反應(yīng)釜中溫度在200°C、二氧化碳?jí)毫υ?. 3MPa，反應(yīng)5小時(shí)。其它步驟與參數(shù)與具體 實(shí)施方式一至四中任意一項(xiàng)實(shí)施方式記載的相同。
【具體實(shí)施方式】 [0042] 六：本實(shí)施方式與一至五不同的是：步驟三中所述的 加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%濃鹽酸至pH= 2。其它步驟與參數(shù)與一至五中任意一 項(xiàng)實(shí)施方式記載的相同。
【具體實(shí)施方式】 [0043] 七：本實(shí)施方式與一至六不同的是：步驟四中所述的 用重結(jié)晶法提純的步驟是：將粗產(chǎn)品與溶劑混合，升溫至粗產(chǎn)品全溶解于溶劑中，然后用脫 色劑進(jìn)行脫色，最后依次進(jìn)行冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾和干燥處理。其它步驟與參數(shù)與具體實(shí)施方 式一至六中任意一項(xiàng)實(shí)施方式記載的相同。
[0044]
【具體實(shí)施方式】八：本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】七不同的是：步驟四中所述的用重 結(jié)晶法提純采用的溶劑為乙醇、乙醚、乙酸乙酯或混合液。其它步驟與參數(shù)與【具體實(shí)施方式】 七記載的相同。
【具體實(shí)施方式】 [0045] 九：本實(shí)施方式與八不同的是：步驟四中所述的所述 的混合液為乙醇和乙醚按任意比例組成的混合液或乙醚和乙酸乙酯按任意比例組成的混 合液。其它步驟與參數(shù)與八記載的相同。
【具體實(shí)施方式】 [0046] 十：本實(shí)施方式與七不同的是：步驟四中所述的脫色 劑為活性炭。其它步驟與參數(shù)與七記載的相同。
[0047] 實(shí)施例一：本實(shí)施例所述的2, 3-二羥基對(duì)苯二甲酸的制