CN110903169A - 一种制备4-丁基间苯二酚的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备4‑丁基间苯二酚的方法，包括如下步骤：①2.4‑二羟基苯甲醛的制备；②2,4‑二羟基苯亚甲基丙酮的制备；③4‑丁基间苯二酚的制备。具有如下优点：1、本发明方法所用原料及试剂毒性更小，更加安全的同时，也更加廉价易得，并且方便存储，极大地减少了原料及运行成本；2、本发明方法反应步骤少，方便操作，更易于规模化生产；3、本发明方法无高毒三废产生，减少了环境污染，保护了生态环境。同时，所制备的产品收率高，可达90％以上。

Description

一种制备4-丁基间苯二酚的方法
技术领域
本发明属于化工合成技术领域，具体涉及一种制备4-丁基间苯二酚的方法。
背景技术
4-丁基间苯二酚，又叫4-丁基雷琐酚，分子式：C10H14O2，分子量：166.22；为白色或者类白色粉末固体，应用十分广泛，特别是在化妆品领域，4-丁基间苯二酚可作为美白剂、抗氧化剂和防腐剂；其特点主要为:1、抑制黑色素沉着、黄褐斑及雀斑；2、抗紫外线；3、渗透快，迅速到达皮肤深层；4、安全性高，低致敏性。随着其用途不断地扩大，市场需求量也在不断地增加。目前主要合成4-丁基间苯二酚的方法如下：
方法一：以间苯二酚为原料，以路易斯酸(三氯化铝，氯化锌等)为催化剂，与丁酰氯或者正丁酸进行傅克反应，得到4-丁酰基间苯二酚，4-丁酰基间苯二酚经克莱门森还原(锌汞齐)得到目标产物，具体的反应方程式如下：
Figure BDA0002326517550000011
该方法使用丁酰氯或者正丁酸气味较大，还原试剂锌汞齐毒性较大，环境不友好。
方法二：以间苯二酚为原料，以路易斯酸(三氯化铝，氯化锌等)为催化剂，与丁酰氯或者正丁酸进行傅克反应，得到4-丁酰基间苯二酚，4-丁酰基间苯二酚经黄鸣龙还原得到目标产物，具体的反应方程式如下：
Figure BDA0002326517550000012
该方法使用的丁酰氯或者正丁酸气味较大，黄鸣龙还原反应温度较高，不易操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备4-丁基间苯二酚的方法，采用该方法能够有效克服现有合成4-丁基间苯二酚方法的诸多不足。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：该方法包括如下步骤：
①2.4-二羟基苯甲醛的制备：惰性气体保护下，在N，N-二甲基甲酰胺中加入间苯二酚，一定温度下滴加三氯氧磷，在一定温度下进行甲酰化反应，得到2.4-二羟基苯甲醛；
②2,4-二羟基苯亚甲基丙酮的制备：2.4-二羟基苯甲醛和丙酮在碱性条件下进行缩合反应，得到2,4-二羟基苯亚甲基丙酮；
③4-丁基间苯二酚的制备：在溶剂中，2,4-二羟基苯亚甲基丙酮在酸性条件下，在催化剂作用下加压氢化得到4-丁基间苯二酚。
本发明方法各步骤采用的具体反应方程式如下：
Figure BDA0002326517550000021
上述步骤①中N，N-二甲基甲酰胺用量为间苯二酚质量的1-30倍，优选3-5倍。
上述步骤①中三氯氧磷用量为间苯二酚摩尔量的1-2倍。
上述步骤①中滴加三氯氧磷温度为-10-20度；甲酰化反应温度为20-120度。
上述步骤①中惰性气体为氩气，氮气。
上述步骤②中碱性条件所加入的碱为氢氧化钾，氢氧化钠，碳酸钾，碳酸钠，碳酸氢钠，碳酸氢钾，甲醇钠，乙醇钠，叔丁醇钠，叔丁醇钾，DBU；优选氢氧化钾，氢氧化钠，甲醇钠，乙醇钠，叔丁醇钠。
上述步骤②中碱的用量为2，4-二羟基苯甲醛摩尔量的1-10倍。
上述步骤②中丙酮的用量为2，4-二羟基苯甲醛摩尔量的1-10倍；优选1-2倍。
上述步骤③中溶剂为甲醇，乙醇，异丙醇，乙酸，甲酸，甲苯，二恶烷，四氢呋喃，2-甲基四氢呋喃；优选甲醇，乙醇，乙酸，二恶烷，四氢呋喃。
上述步骤③中溶剂的用量为2,4-二羟基苯亚甲基丙酮质量的3-50倍；优选5-10倍。
上述步骤③中酸性条件所加入的酸为硫酸，浓盐酸，磷酸，乙酸，甲酸，丙酸；优选硫酸，浓盐酸。
上述步骤③中酸的用量为2,4-二羟基苯亚甲基丙酮质量的0.2-3倍。
上述步骤③中催化剂为钯碳，铂碳。
上述步骤③中催化剂的用量为2,4-二羟基苯亚甲基丙酮质量的0.1-5倍；优选0.2-1倍。
上述步骤③中催化氢化压力为2-10Mpa；优选3-8Mpa。
本发明方法是采用全新思路而提出的一种制备4-丁基间苯二酚的新方法，与现有诸多合成方法相比更加安全、高效、环保，其具有如下优点：
1、本发明方法所用原料及试剂毒性更小，更加安全的同时，也更加廉价易得，并且方便存储，极大地减少了原料及运行成本；
2、本发明方法反应步骤少，方便操作，更易于规模化生产；
3、本发明方法无高毒三废产生，减少了环境污染，保护了生态环境。同时，所制备的产品收率高，可达90％以上。
具体实施方式
实施例1：
①2.4-二羟基苯甲醛的制备：氩气保护下，向500毫升反应瓶中加入无水N,N-二甲基甲酰胺200毫升，间苯二酚50克，降温至0-5度，慢慢滴加三氯氧磷83.55克，滴加完毕后升温至60度反应8小时，减压浓缩回收溶剂，剩余物倒入冰水300克中，加入氢氧化钠调至PH＝7，搅拌30分钟后再用稀盐酸调至PH＝3，过滤，滤饼烘干，得类白色固体2.4-二羟基苯甲醛58克，93％收率。
②2,4二羟基苯亚甲基丙酮的制备：向500毫升反应瓶中加入2.4-二羟基苯甲醛58克，丙酮200毫升，于10度以下慢慢滴加20％氢氧化钠溶液100毫升，滴加完毕后于35度反应10小时，降温至0-5度，滴加1M稀盐酸调节至PH＝1-3，减压浓缩回收溶剂丙酮，剩余物加入冰水50毫升，过滤，烘干得2,4-二羟基苯亚甲基丙酮67.5克，90％收率。
③4-丁基间苯二酚的制备：将上述获得的2,4-二羟基苯亚甲基丙酮67.5克加入到氢化釜中，加入乙醇300毫升，浓盐酸15毫升，钯碳10克，氩气置换三次后通入氢气至5MPa，升温至100度反应15小时，降温，过滤回收催化剂，母液浓缩至2体积，加入水150毫升，降至0度，过滤，烘干得4-丁基间苯二酚56克，收率90％。
实施例2：
①2.4-二羟基苯甲醛的制备：氩气保护下，向500毫升反应瓶中加入无水N,N-二甲基甲酰胺200毫升，间苯二酚50克，降温至0-5度，慢慢滴加三氯氧磷83.55克，滴加完毕后升温至60度反应8小时，减压浓缩回收溶剂，剩余物倒入冰水300克中，加入氢氧化钠调至PH＝7，搅拌30分钟后再用稀盐酸调至PH＝3，过滤，滤饼烘干，得类白色固体2.4-二羟基苯甲醛58克，93％收率。
②2,4-二羟基苯亚甲基丙酮的制备：向500毫升反应瓶中加入2.4-二羟基苯甲醛58克，丙酮200毫升，于10度以下慢慢滴加20％氢氧化钾溶液100毫升，滴加完毕后于35度反应8小时，降温至0-5度，滴加1M稀硫酸调节至PH＝1-3，减压浓缩回收溶剂丙酮，剩余物加入冰水60毫升，过滤，烘干得2,4二羟基苯亚甲基丙酮64.5克，86％收率。
③4-丁基间苯二酚的制备：将上述获得的2,4-二羟基苯亚甲基丙酮64.5克加入到氢化釜中，加入乙醇300毫升，浓盐酸15毫升，铂碳6克，氩气置换三次后通入氢气至5MPa，升温至90度反应10小时，降温，过滤回收催化剂，母液浓缩至2体积，加入水150毫升，降至0度，过滤，烘干得4-丁基间苯二酚55克，收率92％。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或者变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种制备4-丁基间苯二酚的方法，该方法包括如下步骤：
①2.4-二羟基苯甲醛的制备：惰性气体保护下，在N，N-二甲基甲酰胺中加入间苯二酚，一定温度下滴加三氯氧磷，在一定温度下进行甲酰化反应，得到2.4-二羟基苯甲醛；
②2,4-二羟基苯亚甲基丙酮的制备：2.4-二羟基苯甲醛和丙酮在碱性条件下进行缩合反应，得到2,4-二羟基苯亚甲基丙酮；
③4-丁基间苯二酚的制备：在溶剂中，2,4-二羟基苯亚甲基丙酮在酸性条件下，在催化剂作用下加压氢化得到4-丁基间苯二酚。
2.根据权利要求1所述的一种制备4-丁基间苯二酚的方法，其特征是：所述步骤①中N，N-二甲基甲酰胺用量为间苯二酚质量的1-30倍。
3.根据权利要求1或2所述的一种制备4-丁基间苯二酚的方法，其特征是：所述步骤①中三氯氧磷用量为间苯二酚摩尔量的1-2倍。
4.根据权利要求1或所述的一种制备4-丁基间苯二酚的方法，其特征是：所述步骤①中滴加三氯氧磷温度为-10-20度；甲酰化反应温度为20-120度。
5.根据权利要求1或2所述的一种制备4-丁基间苯二酚的方法，其特征是：所述步骤②中碱性条件所加入的碱为氢氧化钾，氢氧化钠，碳酸钾，碳酸钠，碳酸氢钠，碳酸氢钾，甲醇钠，乙醇钠，叔丁醇钠，叔丁醇钾，DBU；其用量为2，4-二羟基苯甲醛摩尔量的1-10倍。
6.根据权利要求1或2所述的一种制备4-丁基间苯二酚的方法，其特征是：所述步骤②中丙酮的用量为2，4-二羟基苯甲醛摩尔量的1-10倍。
7.根据权利要求1或2所述的一种制备4-丁基间苯二酚的方法，其特征是：所述步骤③中溶剂为甲醇，乙醇，异丙醇，乙酸，甲酸，甲苯，二恶烷，四氢呋喃，2-甲基四氢呋喃；其用量为2,4-二羟基苯亚甲基丙酮质量的3-50倍。
8.根据权利要求1或2所述的一种制备4-丁基间苯二酚的方法，其特征是：所述步骤③中酸性条件所加入的酸为硫酸，浓盐酸，磷酸，乙酸，甲酸，丙酸；其用量为2,4-二羟基苯亚甲基丙酮质量的0.2-3倍。
9.根据权利要求1或2所述的一种制备4-丁基间苯二酚的方法，其特征是：所述步骤③中催化剂为钯碳，铂碳；其用量为2,4-二羟基苯亚甲基丙酮质量的0.1-5倍。
10.根据权利要求1或2所述的一种制备4-丁基间苯二酚的方法，其特征是：所述步骤③中催化氢化压力为2-10Mpa。
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