CN102557917A - 一种制备2,4,6-三甲基苯乙酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制备2,4,6-三甲基苯乙酸的方法,包括如下步骤:(1)2,4,6-三甲基苯甲醛与氯仿在相转移催化剂作用下反应制备2,4,6-三甲基-α-羟基苯乙酸;(2)2,4,6-三甲基-α-羟基苯乙酸在还原剂存在下进行氢解反应制备所述的2,4,6-三甲基苯乙酸。本发明的合成路线使用间三甲基苯甲醛为原料,使用相转移催化方法,避开了污染较大的路易斯酸催化剂以及剧毒的氰化钠原料,相转移催化以及还原氢化的反应产率高,工艺相对简单,不需要复杂的设备。
Description
技术领域
本发明涉一种制备2,4,6-三甲基苯乙酸的方法。
背景技术
螨虫是危害诸如棉花等许多经济作物的病虫害,有多种农药用于控制螨虫的危害,但是由于螨虫对于农药抗药性的形成非常快速,所以抗螨虫农药需要不断地更新。现今控制螨虫的农药主要是螺螨酯类的化合物,其结构如下:
其分子中的特征结构是螺内酯环,而结构中的可变部分是苯环上的取代基。原先螺螨酯类的农药,苯环上主要是氯取代。也正是由于氯取代,所以农药的残留毒性不甚理想。螺甲螨酯是这类农药中的最新品种,由于在苯环上用甲基取代,所以降解和残留方面优于原来的氯取代的螺螨酯类农药。在04年首次投入全球市场后大获成功,正逐步取代原来的螺螨酯类的农药。
螺螨酯类农药的合成必须要使用取代苯乙酸作为关键反应中间体,尤其是螺甲螨酯,需要目前国内还没有大规模合成的2,4,6- 三甲基苯乙酸作为原料。由于这种中间体需要进口,所以极大地限制了螺甲螨酯在国内的应用。
现有技术的合成路线从均三甲苯开始,经过布朗克反应、氰化以及水解完成。
现有的合成路线是苯乙酸的经典合成路线,这个工艺路线有两点缺陷,第一个缺陷在于布朗克反应需要用到污染很大的路易斯酸催化剂,同时这个反应产率不高,副反应较多,产物提纯困难;第二个缺陷在于氰化反应,由于反应中引入了剧毒的氰化钠,所以在安全控制方面非常复杂。
发明内容
本发明提供一种制备2,4,6-三甲基苯乙酸的方法,成本低、收率高、工艺简单。
一种制备2,4,6-三甲基苯乙酸的方法,包括如下步骤:
(1)2,4,6-三甲基苯甲醛与氯仿在相转移催化剂作用下反应制备2,4,6-三甲基-α-羟基苯乙酸;
(2)2,4,6-三甲基-α-羟基苯乙酸在还原剂存在下进行氢解 反应制备所述的2,4,6-三甲基苯乙酸。
本发明的合成路线使用间三甲基苯甲醛为原料,使用相转移催化方法,避开了污染较大的路易斯酸催化剂以及剧毒的氰化钠原料,相转移催化以及还原氢化的反应产率高,工艺相对简单,不需要复杂的设备。该合成路线是苯乙酸类精细化工产品的新的合成路线,可以对同类产品(例如2,4,6-三甲基苯乙酸酯)进行推广。
具体实施方式
本发明提供一种制备通式I所示的2,4,6-三甲基苯乙酸的方法,包括如下步骤:
(1)2,4,6-三甲基苯甲醛与氯仿在相转移催化剂作用下反应制备通式II所示的2,4,6-三甲基-α-羟基苯乙酸;
(2)2,4,6-三甲基-α-羟基苯乙酸(II)在还原剂存在下进 行氢解反应制备通式I所示的2,4,6-三甲基苯乙酸。
步骤(1)中相转移催化反应制备2,4,6-三甲基-α-羟基苯乙酸时,氯仿作为反应物也作为溶剂。
所述的相转移催化剂可以是各种季胺盐,例如苄基三乙基氯化铵(TEBA)。
步骤(1)中反应温度从室温20摄氏度到氯仿的沸点62摄氏度。
步骤(2)在还原剂存在下进行氢解反应为在还原剂存在下的α-羟基氢解。
步骤(2)中使用的还原剂为亚磷酸、硫代硫酸盐、亚硫酸盐、焦亚硫酸盐或活泼金属,或者这些活泼金属与汞形成的汞齐,所述活泼金属包括铁、锌、镁或钠。
最终产物通过重结晶的方法进行纯化,重结晶的溶剂为弱溶剂,包括甲苯、二甲苯、苯、丙酮或乙酸乙酯。
下面通过具体实施例对本发明作进一步的描述,但本发明并不仅限于这些实施例。
实施例1
(a)α-羟基-2,4,6-三甲基苯乙酸的制备
在装有回流冷凝管、温度计的100ml三口反应瓶中,加入7.4g2,4,6-三甲基苯甲醛(50毫摩尔)以及氯化苄基三乙胺(TEBA)0.5g,其中氯化苄基三乙胺是季胺盐的一种,用作相转移催化剂。氯化苄基三乙胺溶解于30mlCHCl3,加热回流,自恒压滴液漏斗中滴加含20ml50%的的NaOH,30分钟滴毕后,继续搅拌反应3小时。用浓盐酸 调节PH值至PH=1-2,然后加入100ml水稀释,并用50ml乙醚萃取两次,合并乙醚层用无水硫酸钠干燥,旋转蒸发蒸干乙醚,抽滤干燥得2,4,6-三甲基-α-羟基苯乙酸8.73g(产率89%)。
(b)2,4,6-三甲基苯乙酸的制备
500ml四口反应瓶中,加入溶剂水160ml,19.4g原料2,4,6-三甲基-α-羟基-苯乙酸(100毫摩尔),2g亚硫酸氢钠(200毫摩尔),室温下开始慢慢滴加亚磷酸的乙醇溶液(32g亚磷酸溶解于100ml水中),其中亚磷酸作为还原剂使用。滴毕,搅拌加热至回流,反应10小时。反应结束后,用50mlCHCl3,萃取两次,氯仿层用无水硫酸钠干燥,旋蒸挥干溶剂后有固体析出后,抽滤得粗品。粗品用干燥的乙酸乙酯精制,得纯品2,4,6-三甲基苯乙酸14.24g(产率80%,用高效液相检测纯度大于99%)。
本发明的合成路线以2,4,6-三甲基苯甲醛为原料,使用相转移催化方法,避开了污染较大的路易斯酸催化剂以及剧毒的氰化钠原料,相转移催化,以及还原氢化的反应产率高,工艺相对简单,不需要复杂的设备,副产物少,产物提纯更容易,污染小,另外,由于不需要氰化钠,没有安全生产和后处理上的诸多要求,工艺实现容易,安全性高。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种制备2,4,6-三甲基苯乙酸的方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)2,4,6-三甲基苯甲醛与氯仿在相转移催化剂作用下反应制备2,4,6-三甲基-α-羟基苯乙酸;
(2)2,4,6-三甲基-α-羟基苯乙酸在还原剂存在下进行氢解反应制备所述的2,4,6-三甲基苯乙酸。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中相转移催化反应制备2,4,6-三甲基-α-羟基苯乙酸时,氯仿作为反应物也作为溶剂。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的相转移催化剂为各种季胺盐。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:所述季胺盐为苄基三乙基氯化铵。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中反应温度从室温20摄氏度到氯仿的沸点62摄氏度。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)在还原剂存在下进行氢解反应为在还原剂存在下的α-羟基氢解。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中使用的还原剂为亚磷酸、硫代硫酸盐、亚硫酸盐、焦亚硫酸盐或活泼金属,或者这些活泼金属与汞形成的汞齐。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于:所述活泼金属包括铁、锌、镁或钠。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于:最终产物通过重结晶的方法进行纯化,重结晶的溶剂为弱溶剂,包括甲苯、二甲苯、苯、丙酮或乙酸乙酯。
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