CN111393264A - 一种对羟基苯乙醇的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机合成领域,公开了对羟基苯乙醇的合成方法,包括:1)将甲醇,甲醇钠和催化剂混合搅拌;2)加入4‑氯苯乙醇升温反应;3)降至室温,过滤,蒸干,得4‑甲氧基苯乙醇粗品;4)将粗品加入到溶剂中搅拌;5)滴加氢溴酸,升温回流,保温反应,直至反应完毕;6)降温至55‑65°C,缓慢加入碱溶液,调节pH值至6‑7;7)降温至8‑12°C,搅拌0.5‑1.5h,将物料过滤,得湿滤饼,加入溶剂,升温溶解,分水,重结晶,过滤,旋干得最终产物。本发明方法产物纯度可达99%以上,产率可达90%以上,且整个合成工艺反应条件简单温和,后处理简单,成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成领域,尤其涉及一种对羟基苯乙醇的合成方法。
背景技术
对羟基苯乙醇是一种重要的精细化工中间体,在医药及香料行业具有广泛的用途,主要用于合成 美托洛尔、倍他洛尔、红景天苷、麦芽碱等。
对羟基苯乙醇的化学合成方法主要有以下几种:1、苯乙胺合成法;2、苯乙醇合成法;3、苯酚合成法;4、对溴苯酚合成法;5、对羟基苯乙酯还原法;6、对硝基苯乙酸法等。
上述几种合成方法各有利弊:有的原料来源简单,但是工艺条件复杂;有的原料成本过高,难以工业化;有的三废较多,且不容易处理。例如,申请号为CN201210442151.3的中国专利公开了一种对羟基苯乙醇的制备方法,其以对溴苯酚为原料,经羟基保护、格氏反应、脱保护基等一系列反应,最终制得对羟基苯乙醇,该合成工艺所得产品收率可达90%左右。虽然该合成工艺的收率较高,但是其缺点是原料成本过高,工艺复杂,对生产设备和原料要求严格。因此在实际量产中的应用受到了极大的限制。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种对羟基苯乙醇的合成方法,本发明方法以4-氯苯乙醇为主原料,所得产物收率、纯度高,并且成本低、反应条件温和、后处理简单、污染小,适于推广至工业化生产。
本发明的具体技术方案为:一种对羟基苯乙醇的合成方法,包括以下步骤:
1)向反应器中加入甲醇,甲醇钠和催化剂,搅拌;
2)将4-氯苯乙醇分批次加入到上述反应器中,升温反应;
3)将步骤2)反应完毕所得的溶液降至室温,过滤,将滤液蒸干,得4-甲氧基苯乙醇粗品;
4)将步骤3)所得的4-甲氧基苯乙醇粗品加入到另一反应器中,加入溶剂,搅拌;
5)滴加氢溴酸,升温至回流温度;保温反应,直至4-甲氧基苯乙醇反应完毕;
6)降温至55-65°C,缓慢加入碱溶液,调节pH值至6-7之间;
7)降温至8-12°C,搅拌0.5-1.5h,将物料过滤,得湿滤饼,向湿滤饼中加入溶剂,升温溶解,分水,重结晶,过滤,旋干得最终产物。
本发明共三步反应,合成机理可概括为:第一步在催化剂(例如碘化亚铜或碘化钾)催化下,生成4-碘苯乙醇,之后碘离子离去(相较于氯离子,碘离子更易离去,因此本发明的反应条件更加温和。接着将甲氧基接到苯环上,生成4-甲氧基苯乙醇。然后在氢溴酸存在下,酸性环境使得甲氧基质子化,甲基离去,和溴离子生成低沸点溴甲烷(常温下为气态)离开反应体系,能够使得反应进行较彻底。由于苯乙醇基团在第二步反应中也存在被溴化的可能,因此本发明在最后加入碱溶液,使之重新生成羟基。但是需确保酚羟基不会变成酚盐,因此需要严格控制pH值在6-7之间。
综上,本发明以4-氯苯乙醇为主原料,甲醇钠和氢溴酸等常用物料,产物纯度可达99%以上。产率可达90%以上,且整个合成工艺反应条件简单温和,后处理简单,成本较低。
作为优选,步骤1)中:所述催化剂选自碘化钾,碘化亚铜;所述催化剂的用量为4-氯苯乙醇质量的0.05-0.1倍。
本发明团队在研究过程中发现催化剂的用量至关重要,碘化亚铜,碘化钾的用量不易过多,用量过多不仅会造成产品成本增加,且可能产生杂质。
作为优选,步骤2)中:所述甲醇的用量为4-氯苯乙醇质量的3-6倍。
作为优选,步骤2)中:所述甲醇钠和4-氯苯乙醇的摩尔比为5-10:1。
本发明团队在研究过程中发现甲醇钠需过量较多,如此能够使得4-氯苯乙醇尽可能的转化为产物,提高转化率。
作为优选,步骤2)中:升温至回流温度。
作为优选,步骤4)中:所述溶剂为甲酸或乙酸。
作为优选,步骤4)中:所述溶剂的用量为4-甲氧基苯乙醇粗品重量的4-10倍。
作为优选,步骤5)中:所述氢溴酸浓度为40%以上;氢溴酸与4-氯苯乙醇的摩尔比为2-4:1。
需要将氢溴酸设计在较高浓度上,酸性强,能够使得甲氧基更容易质子化,反应进行更彻底。
作为优选,步骤6)中:所述碱溶液为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液。
作为优选,步骤7)中:所述溶剂为烷烃和乙酸乙酯的混合溶剂、氯仿、二氯乙烷或甲基叔丁基醚;所述溶剂用量为湿滤饼重量的2.5-8倍。
与现有技术对比,本发明的有益效果是:本发明以4-氯苯乙醇为主原料,甲醇钠和氢溴酸等常用物料,产物纯度可达99%以上。产率可达90%以上,且整个合成工艺反应条件简单温和,后处理简单,成本较低。
附图说明
图1为实施例3所得产物的检测图谱。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种对羟基苯乙醇的合成方法,包括以下步骤:
1)向反应器中加入甲醇,甲醇钠和催化剂,搅拌;催化剂选自碘化钾,碘化亚铜;所述催化剂的用量为4-氯苯乙醇质量的0.05-0.1倍。
2)将4-氯苯乙醇分批次加入到上述反应器中,升温至回流温度反应;甲醇的用量为4-氯苯乙醇质量的3-6倍。甲醇钠和4-氯苯乙醇的摩尔比为5-10:1。
3)将步骤2)反应完毕所得的溶液降至室温,过滤,将滤液蒸干,得4-甲氧基苯乙醇粗品;
4)将步骤3)所得的4-甲氧基苯乙醇粗品加入到另一反应器中,加入溶剂,搅拌;溶剂为甲酸或乙酸,溶剂的用量为4-甲氧基苯乙醇粗品重量的4-10倍。
5)滴加氢溴酸,升温至回流温度;保温反应,直至4-甲氧基苯乙醇反应完毕;氢溴酸浓度为40%以上;氢溴酸与4-氯苯乙醇的摩尔比为2-4:1。
6)降温至55-65°C,缓慢加入碱溶液,调节pH值至6-7之间;碱溶液为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液。
7)降温至8-12°C,搅拌0.5-1.5h,将物料过滤,得湿滤饼,向湿滤饼中加入溶剂,升温溶解,分水,重结晶,过滤,旋干得最终产物。溶剂为烷烃和乙酸乙酯的混合溶剂、氯仿、二氯乙烷或甲基叔丁基醚;所述溶剂用量为湿滤饼重量的2.5-8倍。
实施例1
1)常温下向反应釜中加甲醇15kg、甲醇钠5.4kg及0.23kgCuI开启搅拌。
2)将3.13kg的4-氯苯乙醇分批加入到上述混合液中,加热至80度左右回流。
3)将物料降温至室温,过滤,滤液旋干得4-甲氧基苯乙醇粗品:3kg。
4)将所得物料加入到反应釜中,加入15kg冰乙酸,室温搅拌。
5)向其中滴加47%的氢溴酸10.3kg,升温至116°C,保温回流。
6)取样检测,4-甲氧基苯乙醇反应完毕,降温至60°C左右。向物料中缓慢滴加20%的碳酸钠溶液,同时观察反应pH值。当pH值到6-7之间时,停止滴加。
7)继续保温反应2h,降温至10°C,搅拌1h,过滤。湿滤饼用少量10°C左右冷水漂洗。将湿滤饼挖出,向其中加入氯仿7.5kg,升温至全部溶清,分出底部少量水层。
降温至0°C ,物料析出。过滤,将滤饼旋干得:2.52kg,纯度:99.2%,总收率:91.2%。
实施例2
1)常温下向反应釜中加甲醇15kg、甲醇钠8.6kg及0.27kgKI开启搅拌。
2)将3.13kg的4-氯苯乙醇分批加入到上述混合液中,加热至84度左右回流。
3)将物料降温至室温,过滤,滤液旋干得4-甲氧基苯乙醇粗品:2.96kg。
4)将所得物料加入到反应釜中,加入17.7kg冰乙酸,室温搅拌。
5)向其中滴加40%的氢溴酸12.1kg,升温至116°C,保温回流。
6)取样检测,4-甲氧基苯乙醇反应完毕,降温至60°C左右。向物料中缓慢滴加10%的氢氧化钠溶液,同时观察反应pH值。当pH值到6-7之间时,停止滴加。
7)继续保温反应2h,降温至10°C,搅拌1h,过滤。湿滤饼用少量10°C左右冷水漂洗。将湿滤饼挖出,向其中加入氯仿8kg,升温至全部溶清,分出底部少量水层。
降温至0°C ,物料析出。过滤,将滤饼旋干得:2.54kg,纯度:99.1%,总收率:92.1%。
实施例3
1)常温下向反应釜中加甲醇18kg、甲醇钠5.4kg及0.38kgCuI开启搅拌。
2)将3.13kg的4-氯苯乙醇分批加入到上述混合液中,加热至80度左右回流。
3)将物料降温至室温,过滤,滤液旋干得4-甲氧基苯乙醇粗品:3.1kg。
4)将所得物料加入到反应釜中,加入18kg冰乙酸,室温搅拌。
5)向其中滴加47%的氢溴酸10.3kg,升温至115°C,保温回流。
6)取样检测,4-甲氧基苯乙醇反应完毕,降温至60°C左右。向物料中缓慢滴加碳酸氢钠饱和溶液,同时观察反应pH值。当pH值到6-7之间时,停止滴加。
7)继续保温反应2h,降温至10°C,搅拌1h,过滤。湿滤饼用少量10°C左右冷水漂洗。将湿滤饼挖出,得2.7kg。向其中加入二氯乙烷7.5kg,升温至全部溶清,分出底部少量水层。降温至0°C ,物料析出。过滤,将滤饼旋干得:2.55kg,纯度:99.6%(如图1所示),总收率:92.5%。
本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种对羟基苯乙醇的合成方法,其特征在于包括以下步骤:
1)向反应器中加入甲醇,甲醇钠和催化剂,搅拌;
2)将4-氯苯乙醇分批次加入到上述反应器中,升温反应;
3)将步骤2)反应完毕所得的溶液降至室温,过滤,将滤液蒸干,得4-甲氧基苯乙醇粗品;
4)将步骤3)所得的4-甲氧基苯乙醇粗品加入到另一反应器中,加入溶剂,搅拌;
5)滴加氢溴酸,升温至回流温度;保温反应,直至4-甲氧基苯乙醇反应完毕;
6)降温至55-65°C,缓慢加入碱溶液,调节pH值至6-7之间;
7)降温至8-12°C,搅拌0.5-1.5h,将物料过滤,得湿滤饼,向湿滤饼中加入溶剂,升温溶解,分水,重结晶,过滤,旋干得最终产物。
2.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于,步骤1)中:
所述催化剂选自碘化钾,碘化亚铜;和/或
所述催化剂的用量为4-氯苯乙醇质量的0.05-0.1倍。
3.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于,步骤2)中:所述甲醇的用量为4-氯苯乙醇质量的3-6倍。
4.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于,步骤2)中:所述甲醇钠和4-氯苯乙醇的摩尔比为5-10:1。
5.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于,步骤2)中:升温至回流温度。
6.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于,步骤4)中:所述溶剂为甲酸或乙酸。
7.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于,步骤4)中:所述溶剂的用量为4-甲氧基苯乙醇粗品重量的4-10倍。
8.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于,步骤5)中:所述氢溴酸浓度为40%以上;氢溴酸与4-氯苯乙醇的摩尔比为2-4:1。
9.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于,步骤6)中:所述碱溶液为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液。
10.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于,步骤7)中:所述溶剂为烷烃和乙酸乙酯的混合溶剂、氯仿、二氯乙烷或甲基叔丁基醚;所述溶剂用量为湿滤饼重量的2.5-8倍。
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