CN102329194A

CN102329194A - 一种布洛芬中间体对异丁基苯乙醇的制备方法

Info

Publication number: CN102329194A
Application number: CN201110199248A
Authority: CN
Inventors: 袁剑; 张波; 汤明慧; 胡文清; 戴琪军; 葛忠华
Original assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Current assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2012-01-25

Abstract

本发明提供了一种以负载型氧化镁为催化剂制备对异丁基苯乙醇的方法，以醇为氢源，以负载型氧化镁为催化剂，对异丁基苯乙酮经氢转移反应制备对异丁基苯乙醇，该法反应条件温和、选择性高，产品后续处理简单，对环境友好。

Description

一种布洛芬中间体对异丁基苯乙醇的制备方法

(一)技术领域

本发明涉及一种醇的制备方法，特别涉及一种活性炭(Activatedcarbon，缩写为AC)负载MgO(MgO/AC)为催化剂制备对异丁基苯乙醇的方法。

(二)背景技术

布洛芬是新一代重要的非甾族消炎镇痛药物。传统的消炎止痛药阿司匹林已沿用了近百年，但它存在疗效低、用药量大(通常以克为单位)有一定副作用等缺点。布洛芬作为阿司匹林的替代品，其解热、阵痛、消炎作用大于阿司匹林，而副作用却比阿司匹林小得多。

目前布洛芬的合成工艺主要分为：(1)Boots法；(2)BHC法。其中经典路线Boots法步骤繁琐、原料利用率低、耗能大。另外还有大量无机盐产生，成品的精制也很繁杂，生产成本高，污染较严重。与经典的Boots工艺相比，BHC工艺是一个典型的原子经济性反应，合成简单，原料利用高，而且无需使用大量溶剂和避免产生大量废物，对环境造成的污染小，因此广泛采用BHC法生成布洛芬。

对异丁基苯乙醇(IBPE)，又名1-(4-异丁基苯基)乙醇是BHC法合成布洛芬中重要的中间产物，经对异丁基苯乙醇的羰化反应生成最终产物布洛芬。

目前对异丁基苯乙醇的合成工艺按采用氢源的不同分为：(1)采用化学试剂如NaBH₄，该法原料昂贵，加氢成本较高，不易于工业化生产；(2)直接采用H₂作为氢源时，例如在专利(公开号0400892)报道，以Pd/C为催化剂，在碱存在下，反应温度为303K，反应压力为0.9MPa下进行加氢。该法相比氢化金属，成本较低，但该反应需在一定压力下进行，并且选择性不高，有大量的副产物对异丁基乙苯产生；(3)MPV法，该法以醇作为氢源，利用氢转移反应对羰基类化合物进行氢转移反应，该法具有反应条件温和，反应温度一般是相应醇的沸点，且无需在高压下进行反应，一般在常压下就可以进行。在反应中使用的催化剂具有高选择性，一般只对羰基进行加成反应，对其他不饱和基团没有影响，反应后无副产物。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种以负载型氧化镁为催化剂制备对异丁基苯乙醇的方法，经氢转移使对异丁基苯乙酮制备对异丁基苯乙醇，所述催化剂具有高活性、高选择性、生产成本低等优点，该法反应条件温和、选择性高，产品后续处理简单，对环境友好。

本发明采用的技术方案是：

一种以负载型氧化镁为催化剂制备对异丁基苯乙醇的方法，所述方法为：常压下，以对异丁基苯乙酮为原料，以醇为氢源，以负载型氧化镁为催化剂，在50～160℃反应温度下反应1～24小时，反应结束后反应液经后处理得到对异丁基苯乙醇；所述的醇为C1～C7的脂肪醇或C3～C7的脂环醇；所述的对异丁基苯乙酮与醇的投料物质的量之比为1∶1～50；所述的负载型氧化镁催化剂由载体和负载于载体上的活性组分氧化镁组成；所述的载体是活性炭；所述氧化镁的负载量以载体质量计为1～20wt％，优选5～20wt％。

进一步，本发明所述的对异丁基苯乙酮与负载型氧化镁催化剂的质量比为1∶0.18～3.5。

本发明的醇优选为乙醇、环己醇或异丙醇。

本发明优选的反应温度为80～120℃，反应时间为4～8小时。

本发明优选的对异丁基苯乙酮与醇的投料物质的量之比为1∶1～30。

本发明所述的反应后处理方法为：反应液过滤分离出催化剂，滤液精馏，收集115～130℃的馏分即得异丁基苯乙醇。

本发明所述负载型氧化镁催化剂可按以下方法制备得到：称取载体活性炭，并按照载体上氧化镁的负载量计算出与氧化镁等物质的量的镁盐的理论量，称取理论量的镁盐，将镁盐溶于去离子水中制得0.01～0.2mol/l的镁盐水溶液，将活性炭浸入镁盐水溶液中，在60～80℃搅拌蒸干，100～120℃干燥12～24小时后取出，氮气气氛中400～800℃焙烧4～8小时，制得所述的负载型氧化镁催化剂。

本发明所述的镁盐为碳酸镁、硫酸镁、氯化镁或硝酸镁。

最优选的，本发明的所述的布洛芬中间体对异丁基苯乙醇的制备方法按照如下步骤进行：常压下，以对异丁基苯乙酮为原料，以醇为氢源，以负载型氧化镁为催化剂，在80～120℃反应温度下反应4～8小时，反应结束后反应液过滤分离出催化剂，滤液精馏，收集115～130℃的馏分得到对异丁基苯乙醇；所述的醇为乙醇、环己醇或异丙醇；所述的对异丁基苯乙酮与醇的投料物质的量之比为1∶1～30；所述对异丁基苯乙酮与负载型氧化镁催化剂的质量比为1∶0.18～3.5；；所述的负载型氧化镁催化剂由载体和负载于载体上的活性组分氧化镁组成；所述的载体是活性炭；所述氧化镁的负载量以载体质量计为1～20wt％。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：

(1)本发明方法在常压下进行，反应条件温和，减少反应能耗，降低反应设备的要求；

(2)醇作为氢源的同时也是对异丁基苯乙酮反应的溶剂，使反应产物易于分离；

(3)负载型MgO/AC催化剂选择性高，是一种多相催化剂，与产物易于分离。

(四)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1～4：不同负载量MgO/AC催化剂的制备及催化性能

分别称取0.25gMgSO₄·7H₂O，0.69g MgCO₃·3H₂O，2.03gMgCl₂·6H₂O，5.13g Mg(NO₃)₂·6H₂O，溶解于100mL去离子水中，倒入250mL三颈烧瓶中，然后分别加入4.0g活性炭，将烧瓶置于60℃油浴中，不断搅拌直至蒸干为止，然后放在100℃的烘箱内干燥24h，最后在氮气气氛中400℃下焙烧4h，最后获得负载量分别为1wt％的MgO/AC，5wt％的MgO/AC，10wt％的MgO/AC，20wt％的MgO/AC催化剂。

在4个50mL单口烧瓶内，分别加入上述制备的负载量为1wt％MgO/AC，5wt％MgO/AC，10wt％MgO/AC，20wt％MgO/AC催化剂各0.1g、异丙醇3.6g(60mmol)、对异丁基苯乙酮0.35g(2mmol)，然后将烧瓶在82℃油浴内恒温反应，同时不断搅拌，反应8h后，结束反应，过滤分离出催化剂，滤液用气相色谱分析其中对异丁基苯乙酮苯乙酮、对异丁基苯乙醇的含量及对异丁基苯乙醇选择性，结果见表1。实施例1所得滤液精馏，收集115～130℃的馏分，即得产物对异丁基苯乙醇0.18g，收率52.11％。产品通过GC-MS(CP-3800/Saturn2000气/质联用仪，毛细管色柱：CP-SIL8，30m*0.25mm*0.25μm)进行定性分析，确认为对异丁基苯乙醇。其中实施1为1wt％MgO/AC，实施例2为5wt％MgO/AC，实施例3为10wt％MgO/AC，实施例4为20wt％MgO/AC。

表1实施例1～4不同负载量对催化性能的影响

实施例5～8：不同催化剂用量对催化性能的影响

选用1wt％MgO/AC为催化剂，分别称取0.1g，0.5g，1.0g，2.0g放入4个50mL单口烧瓶内，再分别加入异丙醇3.6g(60mmol)、对异丁基苯乙酮0.35g(2mmol)，然后将烧瓶在82℃油浴内恒温反应，同时不断搅拌，反应10h后，其他操作条件同实施例1。其中实施例5为催化剂用量为0.1g，实施例6为催化剂用量为0.5g，实施例7为催化剂用量为1.0g，实施例8为催化剂用量为2.0g，结果见表2。

表2实施例5～8不同催化剂用量对催化性能的影响

实施例9～12：不同醇酮比对催化性能的影响

选用5wt％MgO/AC为催化剂，其他操作同实施例1，不同的是采用不同的醇酮投料比，实施例9是异丙醇为0.12g(2mmol)，对异丁基苯乙酮为0.35g(2mmol)，实施例10是异丙醇为1.2g(20mmol)，苯乙酮为0.35g(2mmol)，实施例11异丙醇为2.4g(40mmol)，对异丁基苯乙酮为0.35g(2mmol)，实施例12异丙醇为6.0g(100mmol)，对异丁基苯乙酮为0.35g(2mmol)，结果见表3。

表3实施例9～12不同醇酮比对催化性能的影响

实施例13～16：不同反应时间对催化性能的影响

选用10wt％MgO/AC为催化剂，其他操作同实施例1，不同的是采用不同的反应时间，实施例13是1小时，实施例14是6小时，实施例15是12小时，实施例16是24小时。结果见表4。

表4实施例13～16不同反应时间对催化性能的影响

实施例17～20：不同反应温度对催化性能的影响

选用20wt％MgO/AC为催化剂，其他操作同实施例1，不同的是采用不同的反应温度，实施例17为50℃，实施例18是100℃，实施例19是120℃，实施例20是160℃。反应结果见表5。

表5实施例17～20不同反应温度对催化性能的影响

实施例21～22：不同醇源对催化性能的影响

选用5wt％MgO/AC为催化剂，其他操作同实施例1，不同的是采用不同的醇，作为反应的溶剂及其氢源，实施例21将3.6g(60mmol)异丙醇改为1.84g(40mmol)乙醇，实施例22将3.6g(60mmol)异丙醇改为4g(40mmol)环己醇。反应结果见表6。

表6不同氢源对催化剂活性的影响

Claims

1.一种布洛芬中间体对异丁基苯乙醇的制备方法，其特征在于所述方法为：常压下，以对异丁基苯乙酮为原料，以醇为氢源，以负载型氧化镁为催化剂，在50～160℃反应温度下反应1～24小时，反应结束后反应液经后处理得到对异丁基苯乙醇；所述的醇为C1～C7的脂肪醇或C3～C7的脂环醇；所述的对异丁基苯乙酮与醇的投料物质的量之比为1∶1～50；所述的负载型氧化镁催化剂由载体和负载于载体上的活性组分氧化镁组成；所述的载体是活性炭；所述氧化镁的负载量以载体质量计为1～20wt％。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述对异丁基苯乙酮与负载型氧化镁催化剂的质量比为1∶0.18～3.5。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的醇为乙醇、环己醇或异丙醇。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的反应温度为80～120℃，反应时间为4～8小时。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的对异丁基苯乙酮与醇的投料物质的量之比为1∶1～30。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的反应液后处理方法为：反应液过滤分离出催化剂，滤液精馏，收集115～130℃的馏分即得异丁基苯乙醇。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载型氧化镁催化剂按以下方法制备得到：称取载体活性炭，并按照载体上氧化镁的负载量计算出与氧化镁等物质的量的镁盐的理论量，称取理论量的镁盐，将镁盐溶于去离子水中制得0.01～0.2mol/l的镁盐水溶液，将活性炭浸入镁盐水溶液中，在60～80℃搅拌蒸干，100～120℃干燥12～24小时后取出，氮气气氛中400～800℃焙烧4～8小时，制得所述的负载型氧化镁催化剂。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述的镁盐为碳酸镁、硫酸镁、氯化镁或硝酸镁。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法按照如下步骤进行：常压下，以对异丁基苯乙酮为原料，以醇为氢源，以负载型氧化镁为催化剂，在80～120℃反应温度下反应4～8小时，反应结束后反应液过滤分离出催化剂，滤液精馏，收集115～130℃的馏分得到对异丁基苯乙醇；所述的醇为乙醇、环己醇或异丙醇；所述的对异丁基苯乙酮与醇的投料物质的量之比为1∶1～30；所述对异丁基苯乙酮与负载型氧化镁催化剂的质量比为1∶0.18～3.5；；所述的负载型氧化镁催化剂由载体和负载于载体上的活性组分氧化镁组成；所述的载体是活性炭；所述氧化镁的负载量以载体质量计为1～20wt％。