2-苯基丙酸的制备方法

背景技术

现有的2-苯基丙酸产品通常是以苯乙酮为原料先采用氯高压加氢还原后再用氯化制备得到，该方法制备步骤复杂，条件不易控制且成本较高。本发明进行了大胆创新，以苯乙烯为原料，进行了大量实验的试制，并通过中试放大后，成功用于工业化生产。本工艺以苯乙烯为原料直接氯化，减少反应步骤，条件容易控制，所得产品质量稳定且纯度高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的缺陷提供一种2-苯基丙酸的制备方法。该方法是以廉价的苯乙烯为原料，以极其普通且廉价的盐酸作为氯化剂生产2-苯基丙酸，操作更安全更方便，并成功运用于大生产。成本比原以苯乙酮为原料降低了 2/3，避免了以氢气还原带来的安全隐患。设备简单，无须高压特种设备，普通搪玻璃反应釜既能完成。

本发明的目的是通过以下方式实现的:

一种2-苯基丙酸的制备方法，该方法以苯乙烯和质量浓度为20~30%的盐酸溶液为原料，在30~40°C下搅拌反应8~14小时后，静止分层，油层水洗后得到α -氯代乙基苯，再将α-氯代乙基苯依次经过氰化和水解后制备得到2-苯基丙酸。所述的盐酸溶液的浓度优选20~25%。苯乙烯和盐酸溶液的质量比为I~1.1:3~4。

所述的氰化包括以下步骤:将氰化钠和水升温至75~85°C，滴加α -氯代乙基苯，并保持回流滴加，回流5~7小时后，冷却至40~60°C，加水搅匀，静置分层，油层水洗，蒸馏，回收得到2-苯基丙氰。其中，氰化钠、水和α-氯代乙基苯的重量比范围为I~2:1~2: 2~4。在氰化步骤中，原料混合时还可以添加催化剂，用量为α-氯代乙基苯重量的0.5~5%，优选1%。特别是相转移催化剂，不仅反应时间缩短，收率还可显著提高。相转移催化剂优选氯化苄基三乙胺，四丁基溴化铵，三苯基磷或四丁基氯化铵，先选用四丁基溴化铵。

蒸馏具体可为:将水洗后的油层投入精馏釜中，在搪瓷塔节内，充填波纹填料进行真空精馏得到2-苯基丙氰。

所述的水解为将浓度为10~20%的NaOH溶液升温至回流，开始滴加2_苯基丙氰，回流5~7小时后，冷却至40~60°C，静置分层，水层用盐酸调至ρΗ2~3，再静置分层，油层水洗后精馏即得2-苯基丙酸。浓度为10~20%的NaOH与2-苯基丙氰的重量比例是0.2~0.6:1，优选0.4:1。精馏优选采用不锈钢塔节2~4米高的精馏塔，充填陶瓷填料，回流比1: 16，精馏后成品含量达到兰98.5%。

在实验过程中，发明人发现氯化时的转化率难以提高，容易产生副产品氯化苯乙烷。为提高转化率，降低副产品氯化苯乙烷的产生。发明人曾试图用氯化氢气体进行氯化，可以氯化但不理想。

从上述反应结果中，我们优选反应条件为:苯乙烯和浓度为20~30%盐酸的质量比为I~1.1:3~4，反应温度为30~40°C，反应时间8~14小时；反应条件为:盐酸浓度为20~25%，苯乙烯和浓度为20~25%的盐酸配比为1:3，反应温度为35°C，反应时间为10小时，实验证实在该条件下可显著减少副反应，提高转化率。

在氰化反应过程中，采用的原料为非均相反应，发明人选择相转移催化剂取得了意想不到的效果:不仅反应时间缩短，收率明显提高。

与现有技术比较本发明的有益效果:

1)生产安全:高压氢气还原泄漏,避免氢气还原与空气接触有爆炸危险。

2)设备简单:普通搪瓷釜能完成，无须特种不锈钢高压釜。

3)工艺简化:比以苯乙酮为原料先经氯化氢还原后再氯化。本工艺以苯乙烯为原料直接氯化，减少了一步反应。

4)效益提高:是以苯乙酮为原料成本的三分之一。

5)循环经济:真正做到了环保清洁生产，氯化分层后的废酸，检测证实仅含量降低，将其废酸上塔再精馏，完全能重复套用。

具体实施方式

在500ml反应瓶中，投入100g苯乙烯和300g质量浓度为20%的盐酸溶液，在温度35~37°C下，搅拌反应10小时后，静置分层，油层水洗，精致分层，油层用硫代硫酸钠干燥2小时后，称得油层浓度为97.8%，气相色谱法分析α -氯代乙基苯含量为98.67%。苯乙烯转化率是95%。

气相色谱法:柱形:SE-54 ;柱温:170°C ;汽化室:240°C ;检测室:260°C ;柱前压:0.08MPA。