CN109384657B - 一种对羟基苯乙酮合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种对羟基苯乙酮合成方法，第一步：以氯苯和醋酸酐为原料，在Lewis酸催化剂催化下，合成对氯苯乙酮，收率为85~91%；第二步：对氯苯乙酮在碱性水溶液高温高压水解得到对羟基苯乙酮，酸化冷却析出对羟基苯乙酮，收率为90~98%。两步反应总收率为77~89%。本发明用氯苯为起始原料合成对羟基苯乙酮，摒弃了传统工艺中使用苯酚做为起始原料，因而避免了因苯酚反应不完全，随污水排放，对环境不友好的缺点，具有很高的工业化生产价值。

Description

一种对羟基苯乙酮合成方法
技术领域
本发明涉及一种对羟基苯乙酮的合成方法，属于化学制药技术领域。
背景技术
对羟基苯乙酮用于制造利胆药、合成扑热息痛、盐酸莱克多巴胺、抗早产药及阿替洛尔等，同时对羟基苯乙酮是一种妆品原料有以下特点：(1)具有一定的防腐能力；(2)对黑曲霉的杀灭能力强；(3)对铜绿假单细胞的有一定的抑制效果。因此应用相对较广。
一般对羟基苯乙酮采用酯化反应及Fries重排反应。以苯酚和醋酸酐为主要原料，通过酯化反应可方便的制备乙酸苯酚酯。在Lewis酸催化下，乙酸苯酚酯发生Fries重排反应生成邻羟基苯酮和对羟基苯乙酮。以下是已有的几种制备对羟基苯乙酮和邻羟基苯乙酮的方法：
(1)传统方法
对羟基苯乙酮和邻羟基苯乙酮传统的制备方法采用两步法，即第一步制备乙酸苯酚酯；第二步Fries重排得到对羟基苯乙酮和邻羟基苯乙酮。
郑州大学卢会杰用苯酚和乙酸酐混合加热至回流分出乙酸，然后再蒸馏出乙酸苯酚酯，收率98％；氯苯为溶剂、无水三氯化铝为Lewis酸，60℃以下滴加乙酸苯酚酯，60～65℃反应2小时，经处理得对羟基苯乙酮和邻羟基苯乙酮，收率分别为69％和23％(参见《化学试剂》1993，15(4)：254)。该方法酯化反应需要加热，且重排产物邻位产物收率较低。
安阳大学化学工程系的王国喜以浓硫酸催化苯酚和乙酸酐的酯化反应，收率96％；以复合催化剂NaCl-AlCl3于240～250℃催化乙酸苯酚酯的Fries重排反应，反应时间10分钟，经处理得对羟基苯乙酮和邻羟基苯乙酮，收率分别为29％和42％(参见《郑州大学学报》2000，32(2)：89～90)。该法酯化反应条件温和复合催化剂催化的反应时间短，重排产物邻位收率虽有所提高，但总收率较低。
(2)一步法制备
苯酚和乙酰氯在Lewis酸AlCl3催化下经一步反应得到31.5％的对羟基苯乙酮和68.5％的邻羟基苯乙酮，总产率为89％(参见DE 3108076)，该法所使用溶剂为氯苯，反应温度低，邻位产率较低，且总收率有待提高。
南京大学的黄良保、胡炜等以苯酚和乙酸酐(1:1.38)为原料，以3～4摩尔当量的AlCl3为催化剂一步法制得对羟基苯乙酮(17.6％收率)和邻羟基苯乙酮(76％收率)，总收率90.2％。该方法使用了1.38摩尔当量的乙酸酐和大大过量的AlCl3，后处理复杂，环境不友好。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提供了一种方法简便、环保高效的对羟基苯乙酮的合成方法，通过两步法制备对羟基苯乙酮，总收率为77～89％，非常适合工业化大生产。
本发明的技术方案如下：
一种对羟基苯乙酮的合成方法，包括如下步骤：
1)以氯苯和醋酸酐为原料，在Lewis酸催化下，傅克酰基化合成对氯苯乙酮；
Figure GDA0001939332950000021
2)在碱性水溶液中高温水解对氯苯乙酮得到对羟基苯乙酮，
Figure GDA0001939332950000022
优选的，步骤1)所述Lewis酸选自三氯化铝，三氟化硼、三氧化硫、溴化铁中的一种或几种。更优选三氯化铝。
本发明所述的合成方法，具体包括步骤如下：
1)对氯苯乙酮的合成：在反应器中，加入氯苯和Lewis酸，升温，将醋酸酐慢慢滴入反应器中，控制反应液温度，滴完升温反应得到对氯苯乙酮；
2)对羟基苯乙酮的合成：在高压釜内，加入浓碱溶液，再加入对氯苯乙酮，高压加热反应后，调溶液pH1～6，得对羟基苯乙酮。
优选的，步骤1)中所述氯苯、Lewis酸与醋酸酐的物质的量比为1.1～5:1.1～1.5：1。
优选的，步骤1)中滴加醋酸酐控制反应液温度为50～60℃，滴完升温至60～75℃，反应2-6小时。
优选的，步骤2)所述的浓碱溶液为质量百分比为30～50％的有机碱或无机碱溶液，更优选氢氧化钠和/或氢氧化钾。
优选的，步骤2)所述高压加热反应温度为140℃～170℃，反应2-10小时。
进一步的，上述步骤1)和步骤2)还包括对反应产物纯化的步骤。
步骤1)反应结束，缓慢把反应液倒入冰稀盐酸浴中，分液，回收氯苯，再精馏得到纯化的对氯苯乙酮。
步骤2)对获得的羟基苯乙酮粗品，以水重结晶得白色针状结晶对羟基苯乙酮。
本发明一个具体的技术方案如下：
1)对氯苯乙酮的合成：在反应器中，加入氯苯，分批加入三氯化铝，再升温至50℃，将乙酰酐慢慢滴入反应器中，控制反应液温度50℃～60℃，约1～3hr滴完。稍后升温至60～75℃保温2～6hr，反应结束。缓慢把反应液倒入冰稀盐酸浴中，分液。有机相先回收氯苯，再精馏得到对氯苯乙酮和邻氯苯乙酮；
2)对羟基苯乙酮的合成：在高压釜内，加入浓碱溶液，再加入对氯苯乙酮，高压加热至140℃～170℃，反应2～10小时，LC监控反应完全，冷却，调pH到1～6，得到对羟基苯乙酮析出，过滤，得对羟基苯乙酮粗品。对羟基苯乙酮粗品，以水重结晶得白色针状结晶对羟基苯乙酮。
本发明优点：
本发明合成方法第一步以氯苯和醋酸酐为原料，在Lewis酸催化剂催化下，合成产物中含有大量的对氯苯乙酮和少量邻氯苯乙酮，对氯苯乙酮的收率达85～91％；第二步在碱性水溶液高温高压水解对氯苯乙酮得到对羟基苯乙酮，收率达90～98％，两步总收率可达77～89％。本发明以氯苯代替苯酚做为起始原料合成对羟基苯乙酮，避免了传统工艺中苯酚反应不完全，随污水排放，对环境不友好的缺点。本发明方法对环境友好，具有很高的工业化生产价值。
具体实施方式
为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的介绍。
实施例1
在2L四口烧瓶中加入氯苯(1125.6g)，分批加入三氯化铝(294g，2.2mol，1.1q)加入，再升温至50℃，将醋酸酐(204g，2mol，1.0eq)慢慢滴入反应器中，控制反应液温度50℃～55℃，约1.5hr滴完。稍后升温至～75℃保温4hr。反应结束。缓慢把反应液倒入1千克冰水浴中，控制内温-5～5℃，加完料液，升至室温，分液。有机相回收氯苯900g，再精馏得到对氯苯乙酮272g，收率88％和邻氯苯乙酮18.6g，收率6％(以反应消耗的氯苯计算收率)。
在2L高压釜内，加入30％氢氧化钠溶液1000g，再加入对氯苯乙酮309.2g，密闭加热至内温165℃。反应5小时，LC监控完全，冷却。用盐酸调pH值到4，室温抽滤，100g水洗滤饼，得到对羟基苯乙酮粗品。粗品加入500g水中，加热溶解，搅拌冷却析出固体，得到对羟基苯乙酮264g，收率97％。
实施例2
在5L四口烧瓶中加入氯苯(1125.6g)，分批加入三氯化铝(647g，4.84mol，1.2q)加入，再升温至50℃，将醋酸酐(408g，4mol，1.0eq)慢慢滴入反应器中，控制反应液温度55℃～60℃，约1.5hr滴完。稍后升温至～70℃保温4hr。反应结束。缓慢把反应液倒入搅拌的2.5千克1％盐酸浴中，控制内温-5～5℃，加完料液，升至室温，分液。有机相回收氯苯448g，再精馏得到对氯苯乙酮533g，收率86.2％和邻氯苯乙酮35g，收率5.6％(以反应消耗的氯苯计算收率)。
在2L高压釜内，加入50％氢氧化钠溶液1000g，再加入对氯苯乙酮309.2g，密闭加热至内温155℃。反应3小时，LC监控完全，冷却。用盐酸调pH值到5，室温抽滤，100g水洗滤饼，得到对羟基苯乙酮粗品。粗品加入500g水中，加热溶解，搅拌冷却析出固体，得到对羟基苯乙酮261g，收率96％。
实施例3
在2L四口烧瓶中加入氯苯(900g)，分批加入三氯化铝(387.5g，2.9mol，1.45q)加入，再升温至50℃，将醋酸酐(204g，2mol，1.0eq)慢慢滴入反应器中，控制反应液温度55℃～60℃，约1.5hr滴完。稍后升温至～70℃保温5hr。反应结束。缓慢把反应液倒入1.5千克1％冰稀盐酸浴中，升至室温，分液。有机相回收氯苯674g，再精馏得到对氯苯乙酮259g，收率84％和邻氯苯乙酮18.6g，收率6％(以反应消耗的氯苯计算收率)。
在2L高压釜内，加入45％氢氧化钾溶液1000g，再加入对氯苯乙酮309.2g，密闭加热至内温160℃。反应4小时，LC监控完全，冷却。用盐酸调pH值到4，室温抽滤，100g水洗滤饼，得到对羟基苯乙酮粗品。粗品加入500g水中，加热溶解，搅拌冷却析出固体，得到对羟基苯乙酮256g，收率94％。

Claims (7)

1.一种对羟基苯乙酮的合成方法，其特征在于包括如下步骤：
1）以氯苯和醋酸酐为原料，在Lewis酸催化下，傅克酰基化合成对氯苯乙酮，具体为：在反应器中，加入氯苯，在Lewis酸催化下，升温，将醋酸酐慢慢滴入反应器中，控制反应液温度50~60℃，滴完升温至60~75℃反应2-6小时得到对氯苯乙酮；
2）在碱性水溶液中高温水解对氯苯乙酮得到对羟基苯乙酮，具体为：在高压釜内，加入浓碱溶液，再加入对氯苯乙酮，高压加热反应温度为140℃~170℃，反应2-10小时，调溶液pH1~6，得到对羟基苯乙酮。
2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于步骤1）所述Lewis酸选自三氯化铝，三氟化硼、三氧化硫、溴化铁中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于步骤1）中所述氯苯、Lewis酸与醋酸酐的物质的量比为1.1~5:1.1~1.5：1。
4.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于步骤2）所述的浓碱溶液为质量百分比为30~50%的氢氧化钠和/或氢氧化钾溶液。
5.如权利要求1-4任一项所述的合成方法，其特征在于步骤1）和步骤2）还包括对反应产物纯化的步骤。
6.如权利要求5所述的合成方法，其特征在于步骤1）反应结束，缓慢把反应液倒入冰稀盐酸浴中，分液，回收氯苯，再精馏得到纯化的对氯苯乙酮。
7.如权利要求5所述的合成方法，其特征在于步骤2）对获得的羟基苯乙酮粗品，以水重结晶得白色针状结晶对羟基苯乙酮。
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