一種2-甲基對苯二甲酸二甲酯的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有機化合物的合成方法，具體為一種2-甲基對苯二甲酸二甲酯的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]2-甲基對苯二甲酸二甲酯作為合成乙烯基對苯二甲酸類甲殼型液晶高分子過程中的一種重要化合物，目前大多數(shù)采用酸催化合成，產(chǎn)率比較底，只有33%左右，對原材料的損耗比較大。
[0003]由于2-甲基對苯二甲酸二甲酯作為合成乙烯基對苯二甲酸類甲殼型液晶高分子一種必要的中間體，因此提高其產(chǎn)率具有重要的意義，但大多數(shù)酸催化酯化反應存在轉(zhuǎn)化率低的問題。在此反應中甲醇既作為反應試劑，又作為溶劑，甲醇的沸點低，找不到合適的帶水劑來利用油水分離器除水。因此在已有的研究基礎(chǔ)之上，加入吸水性較強的無水硫酸銅粉末，在80°C環(huán)境下，無水硫酸銅可結(jié)合3個水分子，使得酯化轉(zhuǎn)換率提高。所得產(chǎn)物用紅外IR、核磁NMR分析結(jié)果表明合成的化合物的正確性，這為下一步大批量合成乙烯基對苯二甲酸類甲殼型液晶高分子的研究打下基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述中出現(xiàn)的不足，本發(fā)明的目的在于提高2-甲基對苯二甲酸二甲酯的酯化轉(zhuǎn)化率，而提出一種2-甲基對苯二甲酸二甲酯的合成方法。
[0005]本發(fā)明技術(shù)方案是這樣來實現(xiàn)的，一種2-甲基對苯二甲酸二甲酯的合成方法，其特征在于:以2-甲基對苯二甲酸為原料，依次包括下述步驟:
1)酯化:在濃硫酸催化下，2-甲基對苯二甲酸和甲醇，在80°C下發(fā)生酯化反應，反應時間為8h~12h，2-甲基對苯二甲酸和甲醇物料比為1:10 ；
2)吸水:以無水硫酸銅為吸水劑，在上述混合液中加入無水硫酸銅，2-甲基對苯二甲酸和無水硫酸銅的重量比為20:17~1:1 ；
3)萃取:以二氯甲烷為萃取劑，分出下層有機相；
4)重結(jié)晶:將所得2-甲基對苯二甲酸二甲酯粗品在石油醚中重結(jié)晶，即可得2-甲基對苯二甲酸二甲酯。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:加入無水硫酸銅結(jié)合酯化反應生成的水，實驗操作簡單，又能有效的提高2-甲基對苯二甲酸二甲酯的產(chǎn)率。
【附圖說明】
[0007]圖1為合成2-甲基對苯二甲酸二甲酯的反應過程圖。
【具體實施方式】
[0008]為了便于理解，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步地說明。
[0009]實施例1
2-甲基對苯二甲酸二甲酯的制備
向帶有機械動力攪動裝置的100ml燒瓶中加入50g 2-甲基對苯二甲酸，500ml甲醇以及45g無水硫酸銅，微加熱溶解，用恒壓滴液漏斗緩慢加入15ml濃硫酸，然后升溫至80°C，回流12h。反應結(jié)束后，冷卻至室溫，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器旋干甲醇，用適量的水溶解硫酸銅固體，加入適量的二氯甲烷進行多次萃取，分出有機相，加入飽和碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)PH值至中性，再進行一次萃取，分出有機相，加入適量的無水硫酸鈉干燥。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器旋干二氯甲烷，重結(jié)晶，即可得23.8g產(chǎn)物2-甲基對苯二甲酸二甲酯，產(chǎn)率41.2%。
[0010]實施例2
向帶有機械動力攪動裝置的2000ml燒瓶中加入10g 2-甲基對苯二甲酸，100ml甲醇以及85g無水硫酸銅，微加熱溶解，用恒壓滴液漏斗緩慢加入30ml濃硫酸，然后升溫至80°C，回流12h。反應結(jié)束后，冷卻至室溫，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器旋干甲醇，用適量的水溶解硫酸銅固體，加入適量的二氯甲烷進行多次萃取，分出有機相，加入飽和碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)PH值至中性，再進行一次萃取，分出有機相，加入適量的無水硫酸鈉干燥。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器旋干二氯甲烷，重結(jié)晶，即可得48g產(chǎn)物2-甲基對苯二甲酸二甲酯，產(chǎn)率42%。
[0011]實施例3
向帶有機械動力攪動裝置的2000ml燒瓶中加入150g 2-甲基對苯二甲酸，1500ml甲醇以及130g無水硫酸銅，微加熱溶解，用恒壓滴液漏斗緩慢加入45ml濃硫酸，然后升溫至80°C，回流12h。反應結(jié)束后，冷卻至室溫，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器旋干甲醇，用適量的水溶解硫酸銅固體，加入適量的二氯甲烷進行多次萃取，分出有機相，加入飽和碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)PH值至中性，再進行一次萃取，分出有機相，加入適量的無水硫酸鈉干燥。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器旋干二氯甲烷，重結(jié)晶，即可得72.5g產(chǎn)物2-甲基對苯二甲酸二甲酯，產(chǎn)率41.8%。
[0012]對所制備的2-甲基對苯二甲酸二甲酯進行分析表征。
[0013]產(chǎn)物的紅外IR分析結(jié)果如下:
IR(KBr, cm O:1722 (C=0, v )，1303-1193 (C_0，v as)，1113-1081 (C_0，v s)，3037-3013 (Ar-H, v )，1571、1500 (C=C，v ) ,2959 (CH3, v ), 1389 (CH3, δ s剪式)。
[0014]產(chǎn)物的核磁譜圖分析結(jié)果如下:
1H NMR (400 MHz, CDC13，δ，ppm):2.62(s，Ar_CH3，3H)，3.90-3.93 (d，_C00CH3，6H)，7.85-7.94 (m，Ar-H, 3H)。
【主權(quán)項】
1.一種2-甲基對苯二甲酸二甲酯的合成方法，其特征在于:以2-甲基對苯二甲酸為原料，依次包括下述步驟: 1)酯化:在濃硫酸催化下，2-甲基對苯二甲酸和甲醇，在80°C下發(fā)生酯化反應，反應時間為8h~12h，2-甲基對苯二甲酸和甲醇物料比為1:10 ； 2)吸水:以無水硫酸銅為吸水劑，在上述混合液中加入無水硫酸銅，2-甲基對苯二甲酸和無水硫酸銅的重量比為20:17~1:1 ； 3)萃取:以二氯甲烷為萃取劑，分出下層有機相； 4)重結(jié)晶:將所得2-甲基對苯二甲酸二甲酯粗品在石油醚中重結(jié)晶，即可得2-甲基對苯二甲酸二甲酯。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種2-甲基對苯二甲酸二甲酯的合成方法，把2-甲基對苯二甲酸溶解在過量的甲醇中，在濃硫酸催化下，以無水硫酸銅為吸水劑，加熱合成2-甲基對苯二甲酸二甲酯，將所得粗產(chǎn)物經(jīng)過萃取，用石油醚重結(jié)晶，即可得2-甲基對苯二甲酸二甲酯，用紅外IR、核磁NMR對2-甲基對苯二甲酸二甲酯進行表征，其結(jié)果表明所合成的產(chǎn)物的正確性。本發(fā)明有效提高了酯化轉(zhuǎn)化效率，提高了產(chǎn)率，并且實驗操作簡單。
【IPC分類】C07C69/82, C07C67/08, C07C67/48, C07C67/52
【公開號】CN105152933
【申請?zhí)枴緾N201510602110
【發(fā)明人】萬里鷹, 韓梅榮, 周夫俊
【申請人】南昌航空大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月21日