CN111470970A - 一种对取代苄醇的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及精细化工品合成技术领域,且公开了一种对取代苄醇的制备方法是以对取代苄卤为原料,在水溶剂中加入一种水解剂,同时滴加碱溶液,使生成酯的同时发生水解反应,有效控制杂质生成的同时减少水解剂的使用量,首先,将水解剂加入水中,搅拌溶解,加入式Ⅰ化合物,滴加碱溶液,进行保温反应,其次水解完成后,将反应液降至精制温度,加入定量的精制溶剂,搅拌溶解有机物,静置分层,下层水层趁热蒸出多余部分水后套用至下批水解反应中;有机层降温析晶后,过滤,烘干得到对取代苄醇成品。本发明引入水解剂,减少了杂质的生成,提高了产品收率和质量,同时反应过程中不加有机溶剂,降低安全风险、减少环境污染,操作简单,条件温和。

Description

一种对取代苄醇的制备方法
技术领域
本发明涉及精细化工品合成技术领域,具体为一种对取代苄醇的制备方法。
背景技术
对取代苄醇是一类重要的精细化学品,在合成制药领域有重要应用。如对硝基苄醇是培南类抗生素的多个关键中间体,而4-联苯甲醇也是合成药物中间体的重要原料。
目前,制备对取代苄醇主要有对取代甲醛还原法、对取代甲酸酯化再还原法和对取代苄卤水解法等三种,而对取代苄卤水解法也是目前工业化最多的一种方法。对取代苄卤的水解一般以水为反应溶剂,在无机碱存在下,高温水解得到目标产品,但是该方法容易产生杂质二对取代苄醚,导致产品收率低、纯度差(CN 105801349、CN 105348107)。专利CN108892618报导以自制的对硝基苄氯为原料,现在甲苯溶剂中与乙酸钠反应生成乙酸对硝基苄酯,再在甲醇中,加碱水解得到对硝基苄醇,这种方法较大程度减少了杂质的产生,但是反应过程使用了两种有机溶剂,大大提高了工艺的安全风险、增加了环境污染、提高生产成本,不适于工业化生产。
目前对取代苄卤水解是一种最适于对取代苄醇工业化的方法,但由于现有技术报导的方法中,副反应多,收率低,且溶剂水的使用量大,废水多,因此有必要开发一条收率高、成本低、三废少、投资省的绿色合成工艺。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种对取代苄醇的制备方法。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种对取代苄醇的制备方法是以对取代苄卤为原料,在水溶剂中加入一种水解剂,同时滴加碱溶液,使生成酯的同时发生水解反应,有效控制杂质生成的同时减少水解剂的使用量,具体包括以下步骤:1)将水解剂加入水中,搅拌溶解,加入式Ⅰ化合物,升温至水解反应温度,开始滴加无机碱溶液,通过调节碱溶液滴加速度控制反应液pH值,碱溶液滴毕后继续保温反应1h;2)水解完成后,将反应液降至精制温度,加入定量的精制溶剂,搅拌溶解有机物,静置分层,下层水层趁热蒸出多余部分水后套用至下批水解反应中;有机层降温析晶后,过滤,烘干得到对取代苄醇成品。
优选的,所述步骤1)中水的用量为对取代苄卤投料重量的2~10倍,优选4倍。
优选的,所述步骤1)中水解剂为甲酸、甲酸钠、乙酸、乙酸钠、草酸和草酸钠,优选甲酸钠;式Ⅰ化合物与水解剂的摩尔当量比为1:0.1~0.4,优选0.4。
优选的,所述步骤1)中水解反应温度为90~110℃,优选100℃。
优选的,所述步骤1)中无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾,优选碳酸钠;式Ⅰ化合物与无机碱的摩尔当量比为 1:1.0~1.2,优选1.05%。
优选的,所述步骤1)中水解反应pH控制在5~9,优选pH为7.0~7.5。
优选的,所述步骤2)中精制温度为50~90℃,优选70~80℃。
优选的,所述步骤2)中精制溶剂选自甲苯、二氯乙烷、乙酸乙酯、乙酸异丁酯中的一种或两种以上的混合物,优选甲苯;精制溶剂使用量为式Ⅰ化合物投料量的1~5倍,优选3倍。
优选的,所述步骤2)中析晶温度为0~40℃,优选10~20℃。
优选的,所述步骤2)中水层可套用次数为1-5次,优选3次。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供了一种对取代苄醇的制备方法,具备以下有益效果:
(1)本发明引入水解剂,减少了杂质的生成,提高了产品收率和质量,同时反应过程中不加有机溶剂,降低安全风险、减少环境污染。
(2)本发明通过调节碱溶液的滴加速度来控制反应液pH,从而使酯在生成的同时进行碱性水解,保证产品质量的同时,减少水解剂的用量了。
(3)本发明通过套用水解溶剂水,大大减少了水的使用量和水解剂的使用量,提高了产品收率。
(4)本发明的方法操作简单,条件温和,绿色清洁,能高效、低成本地制备对取得基苄醇,适合工业化生产。
附图说明
图1为本发明对取代苄醇的制备流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
在1000ml烧瓶中加入对硝基苄溴100g(HPLC纯度85.3%,折纯0.395mol),水400g,甲酸钠10.7g(0.157mol),升温至100~105℃。缓慢滴加20%碳酸钠溶液110g(0.208mol),控制反应液pH为7~7.5,滴毕保温反应1h。加入甲苯300g,搅拌均匀,静置分层,下层水层蒸出85~90g水后直接作为水解剂和溶剂套入下批水解反应中;上层油层降至20℃左右析晶,过滤,烘干得对硝基苄醇产品57.2g(0.374mol),收率94.7%(以对硝基苄溴含量折纯计),HPLC纯度99.5%。
相同反应条件下,水层套用对成品收率和质量的影响结果见下表。
Figure RE-GDA0002547707640000041
实施例2:
在1000ml烧瓶中加入对硝基苄溴100g(HPLC纯度85.3%,折纯0.395mol),水400g,甲酸钠10.7g(0.157mol),升温至100~105℃。缓慢滴加10%氢氧化钠溶液166g(0.415mol),控制反应液pH为7~7.5,滴毕保温反应1h。加入甲苯300g,搅拌均匀,静置分层,下层水层蒸出145~150g水后直接作为水解剂和溶剂套入下批水解反应中;上层油层降至20℃左右析晶,过滤,烘干得对硝基苄醇产品56.5g(0.369mol),收率93.4%(以对硝基苄溴含量折纯计),HPLC纯度99.2%。
相同反应条件下,水层套用对成品收率和质量的影响结果见下表。
Figure RE-GDA0002547707640000042
实施例3:
在1000ml烧瓶中加入对硝基苄氯100g(HPLC纯度89.1%,折纯0.52mol),水500g,甲酸钠14.1g(0.207mol),升温至100~105℃,缓慢滴加20%碳酸钠溶液144.7g(0.273mol),控制反应液pH为7~7.5,滴毕保温反应1h,加入甲苯380g,搅拌均匀,静置分层,下层水层蒸出115~120g水后直接作为水解剂和溶剂套入下批水解反应中;上层油层降至20℃左右析晶,过滤,烘干得对硝基苄醇产品73.2g(0.478mol),收率92.0%(以对硝基苄氯含量折纯计),HPLC纯度99.4%。
相同反应条件下,水层套用对成品收率和质量的影响结果见下表。
Figure RE-GDA0002547707640000051
实施例4:
在1000ml烧瓶中加入对硝基苄氯100g(HPLC纯度89.1%,折纯0.52mol),水500g,甲酸钠14.1g(0.207mol),升温至100~105℃,缓慢滴加20%碳酸钾溶液188.6g(0.273mol),控制反应液pH为7~7.5,滴毕保温反应1h,加入甲苯380g,搅拌均匀,静置分层,下层水层蒸出150~155g水后直接作为水解剂和溶剂套入下批水解反应中;上层油层降至20℃左右析晶,过滤,烘干得对硝基苄醇产品74.5g(0.487mol),收率93.6%(以对硝基苄氯含量折纯计),HPLC纯度99.5%。
相同反应条件下,水层套用对成品收率和质量的影响结果见下表。
Figure RE-GDA0002547707640000052
Figure RE-GDA0002547707640000061
实施例5:
在1000ml烧瓶中加入4-联苯苄氯100g(HPLC纯度65.2%,折纯0.322mol),水400g,甲酸钠8.8g(0.129mol),升温至100~105℃。缓慢滴加20%碳酸钠溶液89.6g(0.169mol),控制反应液pH为7~7.5,滴毕保温反应1h。加入乙酸乙酯300g,搅拌均匀,静置分层,下层水层蒸出70~75g水后直接作为水解剂和溶剂套入下批水解反应中;上层油层降至20℃左右析晶,过滤,烘干得4-联苯甲醇产品54.0g(0.293mol),收率91.0%(以4-联苯苄氯含量折纯计),HPLC纯度99.0%。
相同反应条件下,水层套用对成品收率和质量的影响结果见下表。
Figure RE-GDA0002547707640000062
实施例6:
在1000ml烧瓶中加入4-联苯苄氯100g(HPLC纯度65.2%,折纯0.322mol),水400g,甲酸钠8.8g(0.129mol),升温至100~105℃。缓慢滴加10%氢氧化钠溶液135.2g(0.338mol),控制反应液pH为7~7.5,滴毕保温反应1h。

Claims (10)

1.一种对取代苄醇的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将水解剂加入水中,搅拌溶解,加入式Ⅰ化合物,升温至水解反应温度,开始滴加无机碱溶液,通过调节碱溶液滴加速度控制反应液pH值,碱溶液滴毕继续保温反应1h;
2)水解完成后,将反应液降至精制温度,加入定量的精制溶剂,搅拌溶解有机物,静置分层,下层水层趁热蒸出部分多余水,套用至下批水解反应中;有机层降温析晶后,过滤,烘干得到对取代苄醇成品。
2.根据权利要求1所述的一种对取代苄醇的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中水的用量为对取代苄卤投料重量的2~10倍,优选4倍。
3.根据权利要求1所述的一种对取代苄醇的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中水解剂为甲酸、甲酸钠、乙酸、乙酸钠、草酸和草酸钠中的一种或多种,优选甲酸钠;式Ⅰ化合物与水解剂的摩尔当量比为1:0.1~1.5,优选1:0.4。
4.根据权利要求1所述的一种对取代苄醇的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中水解反应温度为90~110℃,优选100℃。
5.根据权利要求1所述的一种对取代苄醇的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种,优选碳酸钠;式Ⅰ化合物与无机碱的摩尔当量比1:1.0~1.2,优选1:1.05。
6.根据权利要求1所述的一种对取代苄醇的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中水解反应pH控制在5~9,优选pH为7.5。
7.根据权利要求1所述的一种对取代苄醇的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中精制温度为50~90℃,优选70~80℃。
8.根据权利要求1所述的一种对取代苄醇的制备方法,所述步骤2)中精制溶剂选自甲苯、二氯乙烷、乙酸乙酯、乙酸异丁酯中的一种或两种以上的混合物,优选甲苯;精制溶剂使用量为式Ⅰ化合物投料量的1~5倍,优选3倍。
9.根据权利要求1所述的一种对取代苄醇的制备方法,所述步骤2)中析晶温度为0~40℃,优选10~20℃。
10.根据权利要求1所述的一种对取代苄醇的制备方法,所述步骤2)中水层可套用次数为1-5次,优选3次。
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