CN100519520C - 一种硫甲基酚衍生物的制备方法 - Google Patents
一种硫甲基酚衍生物的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及式(1)的一种硫甲基酚衍生物的制备方法,其特征是以式(2)或式(3)的化合物为催化剂,使酚与甲醛和含巯基化合物,在50℃~250℃下进行反应得到,所述式(2)的化合物中的载体是无机物或有机聚合物,R5表示C1~C8的直链或支链的烷基、含苯环取代基或含有N、O和/或Si等杂原子的直链或支链的烷基,R6表示H或C1~C8的直链或支链的烷基或含有N和/或O等杂原子的直链或支链的烷基或杂环烷基,式(3)的化合物中所述的载体是无机物或有机聚合物,所述的R7,R8分别表示C1~C12的直链或支链的烷基,R7和R8可以相同或不同。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗氧化剂的制备方法,具体来说是涉及一种硫甲基酚衍生物的制备方法。
背景技术
众所周知,在聚合物中添加少量的抗氧剂可以阻止或阻碍聚合物的降解,提高聚合物的使用寿命。硫甲基酚衍生物是一类具有自协同效应的高效抗氧剂。1989年Massy,D.J.R.以对甲基苯磺酸为催化剂,使羟甲基酚与硫醇反应合成了硫甲基酚衍生物,该反应总产率37.8%。在美国专利US3553270中,以氢氧化钠等强碱为催化剂,酚,甲醛与硫醇一步反应合成硫甲基酚衍生物,反应产率<10%。在美国专利US3832328,用Mannich碱为原料,通过热消除挥发性的胺,进而与硫醇反应合成硫甲基酚衍生物,该反应产率高,但反应需要用到大量的二甲胺。在美国专利US4623745中,以二丁胺为催化剂,酚,甲醛与硫醇一步反应合成2,6-二叔丁基-4-酯基硫甲基酚,但是二丁胺难以与产物分离。在美国专利US5427701中,以二甲胺气体或其乙醇溶液为催化剂,酚,甲醛与硫醇一步反应合成硫甲基酚衍生物,但是二甲胺气体或其乙醇溶液极易挥发,且反应需要耐压装置。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足之处,开发出一种新的硫甲基酚衍生物的制备方法。
本发明以支载胺类化合物为催化剂,通过酚、甲醛和含巯基化合物一步反应得到硫甲基酚衍生物,反应简便易实现,而且产物的产率高,纯度高,易于分离,从而实现了本发明的目的。
下述通式(1)的化合物的制备方法
式中R1,R2分别表示H、CH2SCH2COOR4、CH2SR4或C1~C12的直链或支链的烷基或含苯环取代基,如:4-羟苄基,苯基等,所述的R4表示H、C1~C12的直链或支链的烷基,R3表示C1~C12的直链或支链的烷基或含苯环取代基或含有O、S和/或Si的烷基,R1,R2和-CH2SR3分别位于-OH基团的邻位或间位或对位,R1,R2,R3表示相同的基团或不同的基团,包括以下的步骤:
以下述式(2)的化合物或式(3)的化合物作为催化剂,
使式(4)的化合物
与甲醛和含巯基化合物,在50℃~250℃下进行反应得到产物,所述式(2)的化合物中所述的载体是无机物或有机聚合物,所述的R5表示C1~C8的直链或支链的烷基、含苯环取代基或含有N、O和/或Si等杂原子的直链或支链的烷基,R6表示H或C1~C12的直链或支链的烷基或含有N和/或O等杂原子的直链或支链的烷基或杂环烷基,式(3)的化合物中所述的载体是无机物或有机聚合物,所述的R7,R8分别表示C1~C12的直链或支链的烷基,R7和R8可以相同,也可以不同,式(4)中R1,R2的含义同式(1)。
式(1)中R1,R2,R3和R4中所述的C1~C12的直链或支链的烷基可以是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等,R1,R2所述的含苯环化合物可以是甲苯基、乙苯基、正丙苯基、异丙苯基、正丁苯基、异丁苯基或叔丁苯基、正戊苯基、异戊苯基、新戊苯基、己苯基、庚苯基、辛苯基、壬苯基、癸苯基、十一烷苯基、正十二烷苯基等。
式(2)中所述的无机物载体可以是二氧化硅、蒙脱土、活性炭、三氧化二铝、分子筛等,所述的有机聚合物载体可以是聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、离子交换树脂、聚丙烯酸及其酯,聚乙二醇等。
式(3)中所述的无机物载体和有机物载体的含义同式(2)。
式(2)或式(3)催化剂的用量是反应物总质量的0.5%~50%,最好是5%~20%,式(2)和式(3)的化合物可以通过现有技术制备。如参考文献:1.Choong Eui Song,Sang-gi Lee.Supported Chiral Catalysts on Inorganic Materials.Chem Rev,2002,102:3495-3524;2.Maurizio Benaglia,Alessandra Puglisi,Franco Cozzi.Polymer-Supported OrganicCatalysts.Chemical Reviews,2003,103:(9)3403;3.Leadbeater N E,MarcoM.Preparation of Polymer-Supported Ligands and Metal Complexes for Use in Catalysis.Chem Rev,2002,102(10):3217-3274.
式(4)中R1,R2所述的C1~C12的直链或支链的烷基和含苯环取代基的含义同式(1)(式(4)化合物可以直接从市场上买到,或查阅手册直接合成。如可参考:樊能廷。有机合成事典。北京理工大学出版社,1992.472-473,738等;陈长明。精细化学品制备手册。企业管理出版社,2004.102.2.7节;韩广甸等。有机制备化学手册。石油化学工业出版社,1977.9,23;Zvi Rappoport.The Chemistry of Phenols.Wiley,395-448和661-712;精细有机化工原料及中间体手册。3-354~3-657等手册的相关内容。
制备方法中式(1)化合物,甲醛和含巯基化合物的摩尔比可以是1:1~6:1~4,甲醛稍微过量有利于提高产率,所述的甲醛可以是质量分数33%~40%甲醛溶液或相对分子质量240~3000多聚甲醛,所述的含巯基的化合物可以是C1~C12的直链或支链的烷基硫醇、硫酚或HSCH2COOR4,所述的R4表示H或C1~C12的直链或支链的烷基,反应温度最好是100~1800C,根据催化剂的用量不同,反应时间也不尽相同,反应时间一般为1~36小时,最好是1~6小时,反应也可以在溶剂中进行,所述的溶剂可以是C1~C6的醇如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇等,二醇如乙二醇、一缩乙二醇、三缩乙二醇等,聚醇如聚乙二醇等,极性溶剂如二甲亚砜、甲酰胺、二甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、六甲基磷酰三胺等,芳烃及其氯化物如甲苯、二甲苯、氯苯等,可以是上述单一溶剂或混合溶剂,最好是极性溶剂和醇类的混合溶剂。
本发明所使用的催化剂可以在空气中稳定存在,并可重复使用,得到的硫甲基酚衍生物容易分离,因而产率高,纯度更可达95%以上。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明,但本发明不限于以下实施例。
实施例1:2,6-二叔丁基-4-((正十二烷基硫基)甲基)苯酚的合成
在一个配有机械搅拌,回流冷凝管的150mL的三口烧瓶中,加入20.6g(0.1mol)2,6-二叔丁基苯酚,4.5g(0.15mol)多聚甲醛(相对分子质量240)和20.2g(0.1mol)十二烷基硫醇,15g下述二氧化硅支载的催化剂(Cat.)1(即上述式(2)中R5=03Si(CH2)3,R6=H)
和15mL N,N-二甲基甲酰胺,加热到120℃,反应3小时,冷却,过滤,水洗,干燥,得41.2g浅黄色液体,产率98%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1,R2为叔丁基,分别位于-OH的邻位,R3为正十二烷基,-CH2SR3位于-OH的对位。1HNMR分析结果显示纯度>98%,分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):7.068(s,2H,C6 H 2),5.103(s,1H,Ph-OH),3.636(s,2H,PhCH 2S),2.442-2.405(t,J=7.2,2H,PhCH2SCH 2),1.569-1.530((m,2H,SCH2CH 2),1.398(s,18H,C(CH 3)3),1.280-1.234(m,18H,(CH 2)9),0.878-0.844(t,J=6.8,3H,CH2CH 3)。
实施例2:2-(2-羟乙基硫基)甲基苯酚的合成
在一个配有机械搅拌,回流冷凝管的150mL的三口烧瓶中,加入9.4g(0.1mol)苯酚,4.5g(0.15mol)多聚甲醛(相对分子质量240)和7.8g(0.1mol)巯基乙醇,和10g二氧化硅支载的催化剂1(即上述式(2)中R5=O3Si(CH2)3,R6=H),12g(0.1mol),以及15mL N,N-二甲基甲酰胺,加热到155℃,反应1小时,冷却,过滤,水洗,干燥,得41.2g浅黄色液体,产率98%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1,R2为H,分别位于-OH的邻,对位,R3为-CH2CH2OH,-CH2SR3位于-OH的邻位。分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):7.25-7.10(m,2H,C6 H 4),6.85-6.70(m,2H,C6 H 4),6.65-6.00(br,1H,Ph-OH),3.90(s,2H,PhCH 2S),3.80(t,J=6.8Hz,2H,PhCH2SCH 2),3.80(t,J=6.8Hz,2H,PhCH2S CH2CH 2),2.60-2.20(br,1H,CH2OH).
实施例3:2,6-二叔丁基-4-((正十二烷基硫基)甲基)苯酚的合成
在一个配有机械搅拌,回流冷凝管的150mL的三口烧瓶中,加入20.6g(0.1mol)2,6-二叔丁基苯酚、4.5g(0.15mol)多聚甲醛、20.2g(0.1mol)十二烷基硫醇,8g下述以聚苯乙烯支载的催化剂2(即式(2)中R5=CH2,R6=H)
代替二氧化硅支载的催化剂(1)其它条件同实施例1。加热到120℃,反应3小时,冷却,过滤,水洗,干燥,得39.8克浅黄色液体,产物与实施例1相同,产率94.7%。
实施例4:2,6-二叔丁基-4-((正辛烷基硫基)甲基)苯酚的合成
在一个配有机械搅拌,回流冷凝管的150mL的三口烧瓶中,加入20.6g(0.1mol)2,6-二叔丁基苯酚,15g37%的甲醛溶液(0.15mol)、14.4g(0.1mol)正辛烷基硫醇,15g下述以三氧化二铝支载的催化剂3(即式(2)中R5=O3Si(CH2)3,R6=Me),以及15毫升甲酰胺.加热到100℃。反应31小时,冷却,过滤,水洗,干燥,得35.2克浅黄色液体,产率96.6%。
通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1,R2为叔丁基,分别位于-OH的邻位,R3为正辛烷基,-CH2SR3位于-OH的对位。分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):7.25(s,2H,C6 H 2),5.13(s,1H,Ph-OH),3.66(s,2H,PhCH 2S),2.44(t,J=7.5,2H,PhCH2SCH 2),1.56(m,2H,SCH2CH 2),1.43(s,18H,C(CH 3)3),1.4-1.2(m,10H,(CH 2)5),0.88(t,J=7.3,3H,CH2CH 3)。
实施例5:2-(3,5-二叔丁基-4-羟苄基硫基)乙酸6-甲基庚酯的合成
以20.4g(0.1mol)巯基乙酸异辛酯代替十二烷基硫醇,其它条件同实施例1。得41.2克浅黄色液体,产率97.2%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1=R2=叔丁基,分别位于OH的邻,对位.R3表示CH2COOR4,R4=异辛基,R3位于OH的邻位.分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):7.091(s,2H,C6 H 2),5.147(s,1H,Ph-OH),4.049(s,2H,O-CH 2),3.754(s,2H,PhCH 2S),3.228(s,2H,PhCH2SCH 2),1.400(s,18H,C(CH 3)3),1.287(m,9H,(CH 2)4CH),0.890-0.874(d,J=6.4,6H,CHCH 3)。
实施例6:2,6-二叔丁基-4-((异丙烷基硫基)甲基)苯酚
以7.6g(0.1mol)异丙烷基硫醇代替十二烷基硫醇,其它条件同实施例1。得24.4g无色液体,产率83.0%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1,R2为叔丁基,分别位于-OH的邻位,R3为异丙烷基,-CH2SR3位于-OH的对位。分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):7.096(s,2H,C6 H 2),5.102(s,1H,Ph-OH),3.684(s,2H,PhCH 2S),2.870-2.820(m,1H,PhCH2SCH),1.444(s,18H,C(CH 3)3),1.276-1.259(d,J=6.8,6H,CH(CH 3)2)。
实施例7:2,6-二叔丁基-4-((三乙氧基硅基丙硫基)甲基)苯酚
以23.8g(0.1mol)3-巯基三乙氧基硅丙烷代替十二烷基硫醇,其它条件同实施例1。得44.3克桔红色液体,产率97.1%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1,R2为叔丁基,分别位于-OH的邻位,R3为三乙氧基硅基丙基,-CH2SR3位于-OH的对位。1HNMR分析结果显示纯度>99%,分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):7.068(s,2H,C6 H 2),5.106(s,1H,Ph-OH),3.817-3.728(q,J=7.8,6H,OCH 2CH3),3.632(s,2H,PhCH 2S),2.488-2.451(t,J=7.8,1H,PhCH2SCH 2),1.713-1.673(m,J=7.8,2H,SCH2CH 2)1.391(s,18H,C(CH 3)3),1.218-1.173(t,J=7.8,6H,OCH2CH 3),0.726-0.684(t,J=8.4,2H,CH 2Si)。
实施例8:2,6-二甲基-4-((正十二烷基硫基)甲基)苯酚的合成
以12.2g(0.1mol)2,6-二甲基苯酚代替2,6-二叔丁基苯酚,其它条件同实施例1。得33.1g白色晶体,产率98.5%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1,R2为甲基,分别位于-OH的邻位,R3为正十二烷基,-CH2SR3位于-OH的对位。1HNMR分析结果显示纯度>96%,分析数据如下:
熔点:54℃~55℃。1HNMR(CDCl3):6.892(s,2H,C6 H 2),3.573(s,2H,PhCH 2S),2.227(s,2H,PhCH2SCH 2),1.57-1.519(m,2H,SCH2CH 2),1.308(s,6H,CH 3),1.232-1.1.170(m,18H,(CH 2)9),0.875-0.841(t,J=6.8,3H,CH2CH 3)。
实施例9:2,6-二甲基-4-((正辛烷基硫基)甲基)苯酚的合成
12.2g(0.1mol)2,6-二甲基苯酚,1.44g(0.1mol)正辛烷基硫醇,3g(0.1mol)多聚甲醛(相对分子质量3000)和15g下述聚丙烯酸甲酯支载的催化剂4(即式(2)中R5=O3Si(CH2)3,R6=Me)
加热到150℃,反应10小时,得27.1g无色液体,产率96.8%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1,R2为甲基,分别位于-OH的邻位,R3为正辛烷基,-CH2SR3位于-OH的对位。分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):6.90(2H,C6 H 2),3.59(2H,PhCH 2S),2.41(t,J=7,2H,PhCH2SCH 2),2.21(s,6H,Ar-CH 3),1.56(t,J=7,2H,SCH2CH 2),1.26(m,10H,(CH 2)5),0.88(t,J=7,3H,CH2CH 3)。
实施例10:2,6-二叔丁基-4-((2-羟乙基硫基)甲基)苯酚
以7.8g(0.1mol)巯基乙醇代替十二烷基硫醇,其它条件同实施例1。得26.9克无色液体,产率90.7%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1,R2为叔丁基,分别位于-OH的邻位,R3为-CH2CH2OH,-CH2SR3位于-OH的对位。分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):7.093(s,2H,C6 H 2),5.116(s,1H,Ph-OH),3.606(s,2H,PhCH 2S),2.209-1.929(m,2H,PhCH2SCH 2),1.442(s,18H,C(CH 3)3)。
实施例11:4-叔丁基-2,6-二((正十二烷基硫基)甲基)苯酚的合成
在一个配有机械搅拌,回流冷凝管的150mL的三口烧瓶中,加入15.0g(0.1mol)对叔丁基苯酚、9.0g(0.3mol)多聚甲醛(相对分子质量300)、40.4g(0.2mol)十二烷基硫醇,2g以二氧化硅支载的催化剂5(即式(4)中R7=O3Si(CH2)3NHCO,R8=(CH2)3)
和35mL甲酰胺和30mL聚乙二醇(相对分子质量400)组成的混合溶剂,加热到170℃,反应20小时,冷却,过滤,向滤液中加入100毫升乙酸乙酯和70毫升水,分液,干燥,浓缩得55.1克无色液体,产率95.2%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1为叔丁基,位于-OH的对位,R2为CH2SR4,R4为正十二烷基,R3为正十二烷基,R2和-CH2SR3分别位于-OH的邻位。分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):7.044(s,2H,C6 H 2),3.771(s,4H,PhCH 2S),2.418-2.381(t,J=7.8,4H,PhCH2SCH 2),1.560-1.523(m,4H,SCH2CH 2),1.258(s,18H,C(CH 3)3),1.258-1.224(m,36H,(CH 2)9),0.877-0.843((t,J=6.8,6H,CH2CH 3)。
实施例12:4-叔壬基-2,6-二((正十二烷基硫基)甲基)苯酚的合成
在一个配有机械搅拌,回流冷凝管的150mL的三口烧瓶中,加入22.0g(0.1mol)对叔壬基苯酚、6.0g(0.2mol)多聚甲醛(相对分子质量240)、40.4g(0.2mol)十二烷基硫醇,4g下述以聚苯乙烯支载的催化剂6(即式(2)中R5=CH2,R6=Me)
和105mL一缩乙二醇和3mL乙醇组成的混合溶剂,加热到140℃,反应10小时,冷却,过滤,向滤液中加入100mL乙酸乙酯和50mL水,分液,干燥,浓缩得60.7g无色液体,产率93.6%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1为叔壬基,位于-OH的对位,R2为正十二烷,位于-OH的邻位,R3为正十二烷基,-CH2SR3位于-OH的邻位。分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):7.04(s,1H,Ph-OH),6.86-6.69(m,2H,C6 H 2),3.57(s,4H,PhCH 2S),2.2-2.1(m,4H,PhCH2SCH 2),1.40-1.25(m,4H,SCH2CH 2),1.02-0.56((CH 2)9CH3和t-C9 H 17).1HNMR(CDCl3):7.12(d,1H,C6 H 2),7.05(d,1H,C6 H 2),3.771(s,4H,PhCH 2S),2.418-2.381(t,J=7.8,4H,PhCH2SCH 2),1.560-1.523(m,4H,SCH2CH 2),1.258(s,18H,C(CH 3)3),1.258-1.224(m,36H,(CH 2)9),0.877-0.843((t,J=6.8,6H,CH2CH 3)。
实施例13:2-甲基-4,6-二((正辛烷基硫基)甲基)苯酚的合成
在一个配有机械搅拌,回流冷凝管的150mL的三口烧瓶中,加入10.8g(0.1mol)邻甲基苯酚、9.0g(0.3mol)多聚甲醛(相对分子质量600)、24.44g(0.2mol)正辛硫醇,2g下述以二氧化硅支载的催化剂7(即式(2)中R5=O3Si(CH2)3NH(CH2)2,R6=NH(CH2)2NNCHMe2或R5=O3Si(CH2)3NH(CH2)2NH(CH2)2,R6=CHMe2)
和150mL,N,N二甲酰胺和3mL乙醇组成的混合溶剂,加热到155℃,反应6小时,冷却,过滤,水洗,向有机层加入600mL正己烷,水洗,干燥,浓缩得40.1g浅黄色液体,产率94.6%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1为甲基,位于-OH的邻位,R2为CH2SR4,R4为正辛烷基,R2位于-OH的邻位,R3为正辛烷基,-CH2SR3位于-OH的邻位。分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):7.00(s,1H,C6 H 2),6.83(s,1H,C6 H 2),3.74(s,2H,PhCH 2S),3.57(s,2H,PhCH 2S),2.4-2.3(m,4H,PhCH2SCH 2),2.22(C6H2CH 3),1.55-1.47(m,4H,PhCH2SCH2CH 2),1.27-1.23(m,20H,(CH 2)5),0.87-0.88((t,J=6.8,6H,CH2CH 3)。
实施例14:2,4,6-三((正十二烷基硫基)甲基)苯酚的合成
在一个配有机械搅拌,回流冷凝管的150mL的三口烧瓶中,加入9.4g(0.1mol)苯酚、13.0g(0.45mol)多聚甲醛(相对分子质量1500)、60.6g(0.3mol)十二烷基硫醇,8g下述以二氧化硅支载的催化剂8(即式(2)中R5=O3Si(CH2)3NH(CH2)2NH(CH2)2NH,R6=CH(CH2CH2)2NH)
和10mL甲酰胺,加热到120℃,反应36小时,冷却,过滤,干燥得68.5g浅黄色液体,产率93.0%。产物是式(1)的化合物,其中R1为-CH2SR4,R4为正十二烷基,R1位于-OH的邻位,R2为-CH2SR4,R4为正十二烷基,R2位于-OH的对位,R3为正十二烷基,-CH2SR3位于-OH的邻位。
实施例15:2,4,6-三((羧乙基)甲基)苯酚的合成
以27.6g(0.3mol)巯基乙酸代替十二烷基硫醇,其它条件同实施例14,得39.0g白色固体,产率93.0%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1=R2=H,位于-OH的邻,对位,R3为CH2SCH2COOR4,R4=H,CH2SCH2COOR4位于-OH的邻位。分析数据如下:
熔点136℃~137℃。1HNMR(CDCl3)1HNMR(CDCl3):7.016(s,2H,C6 H 2),3.779(s,4H,o-PhCH 2S),3.688(s,2H,p-PhCH 2S),3.149(m,4H,o-PhCH2SCH 2),3.097(m,2H,o-PhCH2SCH 2)。
实施例16:2,4-二甲基-6-((正辛烷基硫基)甲基)苯酚的合成
在一个配有机械搅拌,回流冷凝管的150mL的三口烧瓶中,加入12.2g(0.1mol)2,4-二甲基苯酚、15g(0.15mol)37%的甲醛溶液、14.4g(0.1mol)正辛烷基硫醇,20g下述以分子筛支载的催化剂9(即式(2)中R5=O3Si(CH2)3NH(CH2)2NH(CH2)2,R6=H)
和5mL N,N-二甲基甲酰胺和2mL乙醇组成的混合溶剂,加热到100℃,反应36小时,冷却,过滤,干燥,浓缩得27.0g无色液体,产率96.2%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1为甲基,位于-OH的邻位,R2为甲基,位于-OH的对位,R3为正辛烷基,-CH2SR3位于-OH的邻位。1HNMR分析结果显示纯度>98%,分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):6.88-6.70(2br,s,2H,C6 H 2),6.58(s,1H,Ph-OH)3.74(s,2H,PhCH 2S),2.39(t,J=7.5,2H,PhCH2SCH 2),2.22(s,6H,CH 3),1.55(m,2H,SCH2CH 2),1.4-1.2(m,10H,(CH 2)5),0.87(t,J=7.5,3H,CH2CH 3)。
实施例17:2,4-二叔丁基-6-((正十二烷基硫基)甲基)苯酚的合成
在一个配有机械搅拌,回流冷凝管的150mL的三口烧瓶中,加入20.6g(0.1mol)2,4-二叔丁基苯酚、9g 33%的甲醛溶液(0.15mol)、20.2g(0.1mol)十二烷基硫醇,2g下述以聚乙二醇支载的催化剂10(即式(2)中R5=O3Si(CH2)3NH(CH2)2NH(CH2)2,R6=H)
加热到150℃。反应10小时,冷却,加入100mL水,过滤,分液,干燥,浓缩得41.2g无色液体,产率98%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1为叔丁基,位于-OH的邻位,R2为叔丁基,位于-OH的对位,R3为正十二烷基,-CH2SR3位于-OH的邻位。1HNMR分析结果显示纯度>96%,分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):7.235-7.229(d,J=2.4,1H,C6 H 2),6.898-6.892(d,J=2.4,1H,C6 H 2),6.796(s,1H,Ph-OH),3.783(s,2H,PhCH 2S),2.377-2.339(t,J=7.6,2H,PhCH2SCH 2),1.523-1.486((m,J=7.6,2H,SCH2CH 2),1.401(s,9HC(CH 3)3),1.248(s,9HC(CH 3)3),1.230-1.212(s,18H,(m,18H,(CH 2)9),0.877-0.843(t,J=6.8,3H,CH2CH 3)。
实施例18:4-(3,5-二(正十二烷基硫甲基-4-羟苄基)-2,6-二(正十二烷基硫甲基)苯酚
在一个配有机械搅拌,回流冷凝管的150mL的三口烧瓶中,加入20.0g(0.1mol)双酚F、18.0g多聚甲醛(0.6mol)、80.8g(0.4mol)十二烷基硫醇,0.73g下述以聚苯乙烯支载的催化剂11(即式(3)中R7=CH2NHCO,R8=(CH2)3)
和20g三缩乙二醇和8g N,N-二甲基乙酰胺组成的混合溶剂,加热到150℃,反应36小时,过滤,水洗,正己烷重结晶,得84.6g红色固体,产率80.1%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1为4-(3,5-二(正十二烷基硫甲基-4-羟苄基),位于-OH的对位,R2为CH2SR4,R4为正十二烷基,R2位于-OH的邻位,R3为正十二烷基,-CH2SR3位于-OH的邻位。分析数据如下:
熔点:40℃~42℃。1HNMR(CDCl3):7.14(s,2H,Ph-OH),6.96-6.80(m,4H,C6 H 2),3.75(s,8H,PhCH 2S),2.4-2.2(m,8H,PhCH2SCH 2),1.51-1.39(m,8H,SCH2CH 2),1.12-0.70(84H,(CH2)9CH3)。
实施例19:4-叔壬基-2,6-二((正十二烷基硫基)甲基)苯酚的合成
以24.6g(0.1mol)4-叔壬基-2-正十二烷基硫基甲基苯酚代替2,6—二叔丁基苯酚,其它条件同实施例1,得产物63.0g,产率96.6%。产物是式(1)的化合物,其中R1为叔壬基,位于-OH的对位,R2为CH2SR4,R4为正十二烷基,R2位于-OH的邻位,R3为正十二烷基,-CH2SR3位于-OH的邻位。
实施例20:4-叔壬基-2,6-二((正十二烷基硫基)甲基)苯酚的合成
以24.6g(0.1mol)4-叔壬基-6-正十二烷基硫基甲基苯酚代替2,6—二叔丁基苯酚,其它条件同实施例1,得产物65.1g,产率99.9%。产物是式(1)的化合物,其中R1为叔壬基,位于-OH的对位,R2为CH2SR4,R4为正十二烷基,R2位于-OH的邻位,R3为正十二烷基,-CH2SR3位于-OH的邻位。
实施例21:2-甲基-6-叔十二烷基-4-正十二烷基硫基甲基苯酚的合成
以27.6g(0.1mol)2-甲基-6-叔十二烷基苯酚代替2,6—二叔丁基苯酚,其它条件同实施例1,得产物48.0克,产率97.9%。通过分析证实产物是式(1)的化合物,其中R1为甲基,位于-OH的邻位,R2为叔十二烷基,位于-OH的邻位,R3为正十二烷基,-CH2SR3位于-OH的对位。分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):7.00-6.88(d,2H,C6 H 2),3.43(s,2H,PhCH 2S),2.40-2.38(t,J=7.6,2H,PhCH2SCH 2),2.35(s,3H,CH 3),1.56-1.53((m,J=7.6,2H,SCH2CH 2),1.30-0.88(m,47H)。
实施例22:2,4-二甲基-6-苯硫甲基苯酚的合成
以11.0g(0.1mol)苯硫酚代替正辛烷基硫醇,其它条件同实施例33,得产品23.0g,产率94.3%。其中R1为甲基,位于-OH的邻位,R2为甲基,位于-OH的对位,R3为苯基,-CH2SR3位于-OH的邻位。分析数据如下:
1HNMR(CDCl3):7.31-7.29(d,2H,C6 H 5S),7.03(s,1H,C6 H 2),6.58(s,1H,C6 H 2),4.03(s,2H,PhCH 2S),2.20(s,3H,CH 3),2.19(s,3H,CH 3)。
实施例23:2,6-二苯基-4-((正十二烷基硫基)甲基)苯酚的合成
以24.6g(0.1mol)2,6-二苯基苯酚代替2,6-二叔丁基苯酚,其它条件同实施例1。得45g,产率97.8%。其产物是式(1)的化合物,其中R1,R2为苯基,分别位于-OH的邻位,R3为正十二烷基硫基,-CH2SR3位于-OH的对位。
实施例24:
将实施例1的催化剂过滤出来循环再用,其它反应条件与实施例1相同。当催化剂第2次使用时,得到产物的产率为98.0%;第3次使用时,得到产物的产率为98.1%;第5次使用时,得到产物的产率为98.0%;第10次使用时,得到产物的产率为98.0%;第15次使用时,得到产物的产率为97.8%;第20次使用时,得到产物的产率为97.9%;第30次使用时,得到产物的产率为97%。
Claims (9)
1.通式(1)的化合物的制备方法
式中R1,R2分别表示H、CH2SCH2COOR4、CH2SR4或C1~C12的直链或支链的烷基或含苯环取代基,所述的R4表示H、C1~C12的直链或支链的烷基,R3表示C1~C12的直链或支链的烷基或含苯环取代基或含有O、S和/或Si的烷基,R1,R2和-CH2SR3分别位于-OH基团的邻位或间位或对位,R1,R2,R3表示相同的基团或不同的基团,包括以下的步骤:
以结构用式(2)表示的化合物或用式(3)表示的化合物作为催化剂,
使式(4)的化合物
与甲醛和含巯基的化合物,在50~250℃下进行反应得到产物,所述式(2)的化合物中所述的载体是无机物或有机聚合物,所述的R5表示C1~C8的直链或支链的烷基、含苯环取代基或含有N、O和/或Si杂原子的直链或支链的烷基,R6表示H或C1~C12的直链或支链的烷基或含有N和/或O杂原子的直链或支链的烷基或杂环烷基,式(3)的化合物中所述的载体是无机物或有机聚合物,所述的R7,R8分别表示C1~C12的直链或支链的烷基,R7和R8相同或不同,式(4)中R1,R2的含义同式(1)。
2.根据权利要求1所述的式(1)的化合物的制备方法,其特征是所述式(4)与甲醛和含巯基的化合物在C1~C6的醇、二醇、聚醇、芳烃、芳烃的氯化物中一种或一种以上溶剂存在下进行反应。
3.根据权利要求2所述的式(1)的化合物的制备方法,其特征是所述的C1~C6的醇是甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇,所述的二醇是乙二醇、一缩乙二醇、三缩乙二醇,所述聚醇是聚乙二醇,所述的芳烃是甲苯、二甲苯,所述的芳烃的氯化物是氯苯。
4.根据权利要求1或2所述的式(1)的化合物的制备方法,其特征是式(1)中R1,R2,R3和R4中所述的C1~C12的直链或支链的烷基是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基,R1,R2中所述的含苯环化合物是甲苯基、乙苯基、正丙苯基、异丙苯基、正丁苯基、异丁苯基、叔丁苯基、正戊苯基、异戊苯基、新戊苯基、己苯基、庚苯基、辛苯基、壬苯基、癸苯基、十一烷苯基、正十二烷苯基。
5.根据权利要求1或2所述的式(1)的化合物的制备方法,其特征是式(2)和式(3)中所述的无机物载体是二氧化硅、蒙脱土、活性炭、三氧化二铝、分子筛,所述的有机聚合物载体是聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、离子交换树脂、聚丙烯酸及其酯、聚乙二醇,式(2)或式(3)的用量是反应物总质量的0.5~50%。
6.根据权利要求1或2所述的式(1)的化合物的制备方法,其特征是式(2)或式(3)的用量是反应物总质量的5%~20%。
7.根据权利要求1或2所述的式(1)的化合物的制备方法,其特征是式(4)中R1、R2中所述的C1~C12的直链或支链的烷基和所述的含苯环取代基的含义与式(1)相同。
8.根据权利要求1或2所述的式(1)的化合物的制备方法,其特征是制备方法中式(1)的化合物,甲醛和含巯基化合物的摩尔比是1:1~6:1~4,所述的甲醛是质量分数33%~40%甲醛溶液或相对分子质量240~3000的多聚甲醛,所述的含巯基的化合物是C1~C12的直链或支链的烷基硫醇、硫酚或HSCH2COOR4,所述的R4表示H、C1~C12的直链或支链的烷基,反应温度是100~180℃,反应时间是1~36小时。
9.根据权利要求8所述的式(1)的化合物的制备方法,其特征是反应时间是1~6小时。
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