CN108047025B - 一种3-醛基-5-甲基苯甲酸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种3‑醛基‑5‑甲基苯甲酸的制备方法，以3‑溴‑5‑甲基苯甲醛为原料，3‑溴‑5‑甲基苯甲醛与醇反应制得缩醛，所得缩醛低温下与锂化试剂发生锂卤交换反应制得苯基锂化合物，所得苯基锂化物与二氧化碳发生反应，再经稀盐酸分解得到3‑醛基‑5‑甲基苯甲酸，最后经纯化即得3‑醛基‑5‑甲基苯甲酸产品，反应的溶剂为四氢呋喃。本发明3‑醛基‑5‑甲基苯甲酸制备方法的优点在于采用原料廉价易得，反应条件温和，后处理操作简单，生产成本较低，降低反应成本，适合工业化生产。

Description

一种3-醛基-5-甲基苯甲酸的制备方法
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种3-醛基-5-甲基苯甲酸的制备方法。
背景技术
3-醛基-5-甲基苯甲酸的性状为白色固体粉末，是一种用途非常广泛的化工中间体，广泛应用于医药以及其他精细化工产品的合成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种纯度高、工艺简单且成本低的3-醛基-5-甲基苯甲酸的制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现。
以3-溴-5-甲基苯甲醛为原料，3-溴-5-甲基苯甲醛与醇反应制得缩醛，所得缩醛低温下与锂化试剂发生锂卤交换反应制得苯基锂化合物，所得苯基锂化物与二氧化碳发生反应，再经稀盐酸分解得到3-醛基-5-甲基苯甲酸，最后经纯化即得3-醛基-5-甲基苯甲酸产品，反应的溶剂为四氢呋喃。
一种3-溴-5-甲基苯甲醛的制备方法，包括下列步骤。
(1) 将3-溴-5-甲基苯甲醛加入反应容器中，加入甲苯、乙二醇的混合溶液，加入对甲苯磺酸做催化剂，加热回流分水，反应结束后经过脱溶、精馏得到3-溴-5-甲基苯甲醛缩乙二醇纯品。
(2) 氮气保护下，将制得的3-溴-5-甲基苯甲醛缩乙二醇加入反应容器中，加入四氢呋喃，降温，然后滴加正丁基锂，滴加完毕进行保温反应，制得苯基锂化物中间体。
(3) 将干燥的二氧化碳气体通入上述制得的苯基锂化物的溶液中，反应完毕后停止通气。
(4) 反应结束后向反应体系中加入质量浓度10％的盐酸搅拌，将反应液的PH值调到1~2，然后静置分层，经萃取，合并有机层，干燥，脱溶，得到3-醛基-5-甲基苯甲酸粗品。
(5) 将3-醛基-5-甲基苯甲酸粗品经过重结晶提纯得到3-醛基-5-甲基苯甲酸纯品。
Figure 785733DEST_PATH_IMAGE001
所述步骤(1)中所述制备缩醛的醇可以是乙醇，乙二醇，1,3-丙二醇，优选乙二醇。
所述步骤(2)中3-溴-5-甲基苯甲醛和丁基锂的投料摩尔比为：1:(1.0-1.5)，优选1:1.1。
所述步骤(2)中正丁基锂滴加温度为-90～-50℃，保温反应温度为-80～-40℃，优选滴加温度-80～-60℃，保温反应温度为-70～-50℃，保温时间为0.5小时，正丁基锂的浓度为2.5mol/L。
所述步骤(3)中苯基锂与二氧化碳的反应温度为-90～-50℃，保温反应温度为-80～-40℃，优选反应温度-80～-60℃，保温反应温度为-70～-50℃。
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1。
(1) 缩醛制备：氮气条件保护下，在100mL三口烧瓶中加入9g3-溴-5-甲基苯甲醛、5.6g乙二醇、50ml甲苯、0.05g甲苯磺酸，加热回流分水，反应结束后用质量浓度为30%碳酸钾溶液洗涤，干燥、脱溶，精馏后得到3-溴-5-甲基苯甲醛缩乙二醇纯品。
(2) 锂化：氮气保护下，在50mL干燥的三口烧瓶中，加入上述制得的3-溴-5-甲基苯甲醛缩乙二醇，加入40ml四氢呋喃，降温到-80℃，然后滴加正丁基锂19.8ml，滴加过程保持-80℃，滴加完毕后进行保温反应，控制反应温度为-60℃，制得苯基锂化物中间体。
(3) 羰基化：将干燥的二氧化碳气体通入上述制得的格氏试剂溶液中，通气过程中保持反应液温度为-70℃，反应结束停止通气。反应结束后向反应体系中加入质量浓度10％的盐酸搅拌，搅拌过程中缩醛自动脱保护，将反应液的PH值调到3~4，然后静置分层，经萃取，合并有机层，干燥，脱溶，得到5.19g3-醛基-5-甲基苯甲酸粗品，收率为70%。
(4) 纯化：在25ml锥形瓶中加入5.19g3-醛基-5-甲基苯甲酸粗品，加乙酸乙酯热熔，再加入10ml石油醚、冷却、结晶、离心得4.6g3-醛基-5-甲基苯甲酸粗品产品，收率为62％。
实施例2。
(1) 缩醛制备：氮气条件保护下，在100mL三口烧瓶中加入9g3-溴-5-甲基苯甲醛、5.6g乙二醇、50ml甲苯、0.05g甲苯磺酸，加热回流分水，反应结束后用质量浓度为30%碳酸钾溶液洗涤，干燥、脱溶，精馏后得到3-溴-5-甲基苯甲醛缩乙二醇纯品。
(2) 锂化：氮气保护下，在50mL干燥的三口烧瓶中，加入上述制得的3-溴-5-甲基苯甲醛缩乙二醇，加入40ml四氢呋喃，降温到-60℃，然后滴加正丁基锂18.0ml，滴加过程保持-60℃，滴加完毕后进行保温反应，控制反应温度为-60℃，制得苯基锂化物中间体。
(3) 羰基化：将干燥的二氧化碳气体通入上述制得的格氏试剂溶液中，通气过程中保持反应液温度为-50℃，反应结束停止通气。反应结束后向反应体系中加入质量浓度10％的盐酸搅拌，搅拌过程中缩醛自动脱保护，将反应液的PH值调到3~4，然后静置分层，经萃取，合并有机层，干燥，脱溶，得到4.08g3-醛基-5-甲基苯甲酸粗品，收率为55%。
(4) 纯化：在25ml锥形瓶中加入4.08g3-醛基-5-甲基苯甲酸粗品，加乙酸乙酯热熔，再加入10ml石油醚、冷却、结晶、离心得3.56g3-醛基-5-甲基苯甲酸粗品产品，收率为48％。
实施例3。
(1) 缩醛制备：氮气条件保护下，在100mL三口烧瓶中加入9g3-溴-5-甲基苯甲醛、5.6g乙二醇、50ml甲苯、0.05g甲苯磺酸，加热回流分水，反应结束后用质量浓度为30%碳酸钾溶液洗涤，干燥、脱溶，精馏后得到3-溴-5-甲基苯甲醛缩乙二醇纯品。
(2) 锂化：氮气保护下，在50mL干燥的三口烧瓶中，加入上述制得的3-溴-5-甲基苯甲醛缩乙二醇，加入40ml四氢呋喃，降温到-80℃，然后滴加正丁基锂27ml，滴加过程保持-70℃，滴加完毕后进行保温反应，控制反应温度为-60℃，制得苯基锂化物中间体。
(3) 羰基化：将干燥的二氧化碳气体通入上述制得的格氏试剂溶液中，通气过程中保持反应液温度为-60℃，反应结束停止通气。反应结束后向反应体系中加入质量浓度10％的盐酸搅拌，搅拌过程中缩醛自动脱保护，将反应液的PH值调到3~4，然后静置分层，经萃取，合并有机层，干燥，脱溶，得到4.6g3-醛基-5-甲基苯甲酸粗品，收率为62%。
(4) 纯化：在25ml锥形瓶中加入4.6g3-醛基-5-甲基苯甲酸粗品，加乙酸乙酯热熔，再加入10ml石油醚、冷却、结晶、离心得4.15g3-醛基-5-甲基苯甲酸粗品产品，收率为56%。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明 书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种3-醛基-5-甲基苯甲酸的制备方法，其特征在于：以3-溴-5-甲基苯甲醛为原料，3-溴-5-甲基苯甲醛与醇反应制得缩醛，所得缩醛低温下与锂化试剂发生锂卤交换反应制得苯基锂化合物，所得苯基锂化物与二氧化碳发生反应，再经稀盐酸分解得到3-醛基-5-甲基苯甲酸，最后经纯化即得3-醛基-5-甲基苯甲酸产品，反应的溶剂为四氢呋喃，合成路线如下：
Figure DEST_PATH_682821DEST_PATH_IMAGE001
所述3-醛基-5-甲基苯甲酸的制备步骤为：
(1)将3-溴-5-甲基苯甲醛加入反应容器中，加入甲苯、乙二醇的混合溶液，加入对甲苯磺酸做催化剂，加热回流分水，反应结束后经过脱溶、精馏得到3-溴-5-甲基苯甲醛缩乙二醇纯品；
(2)氮气保护下，将制得的3-溴-5-甲基苯甲醛缩乙二醇加入反应容器中，加入四氢呋喃，降温，然后滴加正丁基锂，滴加完毕进行保温反应，制得苯基锂化物中间体，缩醛和正丁基锂的投料摩尔比为1:1.1；
(3)将干燥的二氧化碳气体通入上述制得的苯基锂化物的溶液中，反应完毕后停止通气；
(4)反应结束后向反应体系中加入质量浓度10％的盐酸搅拌，将反应液的PH值调到1～2，然后静置分层，经萃取，合并有机层，干燥，脱溶，得到3-醛基-5-甲基苯甲酸粗品；
(5)将3-醛基-5-甲基苯甲酸粗品经过重结晶提纯得到3-醛基-5-甲基苯甲酸纯品。
2.根据权利要求1所述的3-醛基-5-甲基苯甲酸的制备方法，其特征在于：所述制备缩醛的醇为乙二醇。
3.根据权利要求1所述的3-醛基-5-甲基苯甲酸的制备方法，其特征在于：锂化试剂滴加温度-80～-60℃，保温反应温度为-70～-50℃，保温时间为0.5小时，正丁基锂的浓度为2.5mol/L。
4.根据权利要求1所述的3-醛基-5-甲基苯甲酸的制备方法，其特征在于：所述苯基锂与二氧化碳的反应温度-80～-60℃，保温反应温度为-70～-50℃。
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