CN112723999A - 2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2‑（4‑乙氧基苯基）‑2‑甲基丙醇的合成方法，属于有机合成技术领域。该方法以廉价苯乙醚为原料，以离子液体为反应溶剂进行异丁酰氯傅克酰基化，反应完后甲基叔丁基醚萃取分液，醚相水洗干燥，回收醚相后蒸馏提纯得产物，加入叔丁基醚，加入计量的液溴溴化，溴化完成后水洗后处理结晶，加入石油醚，在对甲苯磺酸的催化作用下与新戊二醇回流脱水缩合即得缩合物。缩合物在溶剂中与催化剂锌盐高温转位，然后直接碱溶液水解，最后在硼氢化钠和三氯化铝的作用下还原得到2‑（4‑乙氧基苯基）‑2‑甲基丙醇。该方法收率高，安全环保，操作简单，离子液体补加少许三氯化铝后重新套用，水解反应重新生成新戊二醇也可回收套用。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法。
背景技术
醚菊酯（ethofenprox），又名多来宝、苄醚菊酯、利来多、依芬宁。化学名为2-(4-乙氧基苯基)-2-甲基丙基-3-苯氧基苄基醚，醚菊酯是一种优秀的绿色杀虫剂，该产品具有低毒性、活性高、杀虫谱广、防治效果好、对水生生物安全等特点，可广泛应用于多种害虫的防治。醚菊酯的结构式为：
有关醚菊酯合成的专利和文献报到很多，基本全部以关键中间体2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇为原料来合成，其结构式为：
2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇一般有以下几种合成方法，对乙氧基苯乙腈上甲基法：
此法原料对乙氧基苯乙腈需剧毒物氰化钠制得，不易购买，上甲基用到昂贵的碘甲烷，还原用到四氢铝锂，非常危险，整个合成工业化成本高，污染大。
傅克烷基化反应直接得到2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇乙酸酯，然后水解：
此法反应过程中产生大量间位异构体，对位与间位比例约为7:3,难以通过常规手段分离。
以对溴苯乙醚为原料合成：
此方法需要无水无氧格氏反应，二甲基环氧乙烷难以购买，工业化操作基本无可能。
发明内容
为了解决前述问题，本发明公开了一种2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法，其反应流程如下：
该方法包括：以苯乙醚为原料，经傅克烷基化和溴代反应得到1-(4-乙氧基苯基)-2-溴-2-甲基-1-丙酮，再于溶剂A中在催化剂的作用下与新戊二醇进行缩合反应，缩合反应的温度为90-110℃，再于溶剂B中缩合产物在锌盐的作用下和回流条件下进行转位反应，然后在碱性条件下水解，最后还原得到2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇。其中，1-(4-乙氧基苯基)-2-溴-2-甲基-1-丙酮、新戊二醇和催化剂的质量比为1:1.1-5.0:0.05-0.1，缩合产物和锌盐的质量比为1:0.01-0.2；催化剂为有机酸，锌盐为2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸锌，其结构式如下：
采用该锌盐能形成均相体系，收率高达90%以上，而采用常规的无机锌盐的收率仅50%左右。
其中，傅克烷基化反应的过程为：于离子液体中苯乙醚与异丁酰氯在-5—5℃条件下进行傅克酰基化反应，采用萃取剂分离离子液体层，萃取剂层经水洗、干燥、分离萃取剂和真空蒸馏得到1-(4-乙氧基苯基)-2-甲基-1-丙酮。其中，苯乙醚与异丁酰氯的摩尔比为1：1.1-3.0，苯乙醚与离子液体的质量比为1：2-10。在该步骤中，离子液体可回收再利用（需要补充少量三氯化铝）
其中，离子液体为三乙胺盐酸盐-三氯化铝离子液体，三乙胺盐酸盐与三氯化铝的摩尔比为1：1-3（具体可以为1：2）。
其中，萃取剂选自甲基叔丁基醚、乙酸乙酯或乙酸丁酯等，优选为甲基叔丁基醚。
其中，缩合反应的具体过程为：催化剂、1-(4-乙氧基苯基)-2-溴-2-甲基-1-丙酮和新戊二醇在溶剂A中进行回流分水反应，反应完成后，水洗、冷却结晶和过滤得到缩合产物。其中，催化剂为对甲苯磺酸等，溶剂A为石油醚等沸程为90-120℃的高沸点溶剂。
其中，转位反应的具体过程为：缩合产物和锌盐在溶剂B中进行回流反应，反应完成后冷却，溶剂B为甲苯（优选）或二甲苯等。
其中，水解反应的具体过程为：在转位反应的产物中加碱溶液（具体为50wt%氢氧化钠溶液）调整pH至12以上并在70-80℃条件下水解，水解完成后分液，水相调节pH值（加酸（常见酸即可）调节）至2-3，过滤得到2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸。
其中，还原反应的具体过程为：在甲基四氢呋喃中，2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸与还原剂在先常温反应（4-8小时）再回流条件下进行还原反应，反应完成后，冷却并用碱液（具体为30wt%氢氧化钠溶液）进行萃取，有机相分离溶剂得到产品。其中，还原剂为硼氢化钠和三氯化铝，2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸、硼氢化钠和三氯化铝的摩尔比为1：1.2-2.4：0.4-0.8。
具体地，锌盐的来源为：2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸和氧化锌在甲苯中，2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸与氧化锌的摩尔比为1.01-2.0：1，在75-85℃下进行反应，反应完成后降温、过滤、淋洗和干燥得到锌盐，淋洗液为甲苯。滤液作为原料与氧化锌反应制备锌盐（根据需要补充2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸）。即可以采用水解产物与氧化锌新鲜制备锌盐。
优选地，本发明实施例提供的2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法包括：
(1)于离子液体中苯乙醚与异丁酰氯在-5—5℃条件下进行傅克酰基化反应，采用萃取剂分离离子液体层，萃取剂层经水洗、干燥、分离萃取剂和真空蒸馏得到1-(4-乙氧基苯基)-2-甲基-1-丙酮。其中，苯乙醚与异丁酰氯的摩尔比为1：1.1-3.0，苯乙醚与离子液体的质量比为1：2-10。其中，离子液体为三乙胺盐酸盐-三氯化铝离子液体，三乙胺盐酸盐与三氯化铝的摩尔比为1：2。萃取剂选自甲基叔丁基醚、乙酸乙酯或乙酸丁酯等。
(2)1-(4-乙氧基苯基)-2-甲基-1-丙酮与溴反应得到1-(4-乙氧基苯基)-2-溴-2-甲基-1-丙酮；其过程为常规过程，本专利省略详细描述。
(3)催化剂、1-(4-乙氧基苯基)-2-溴-2-甲基-1-丙酮和新戊二醇在溶剂A中进行回流分水反应，反应完成后，水洗、冷却结晶和过滤得到缩合产物。其中，1-(4-乙氧基苯基)-2-溴-2-甲基-1-丙酮、新戊二醇和催化剂的质量比为1:1.1-5.0:0.05-0.1，催化剂为对甲苯磺酸，溶剂A为石油醚。
(4)缩合产物和锌盐在溶剂B中进行回流反应，反应完成后冷却。其中，缩合产物和锌盐的质量比为1:0.01-0.2，溶剂B为甲苯或二甲苯，锌盐为2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸锌。
(5)在转位反应的产物中加碱溶液调整pH至12以上并在70-80℃条件下水解，水解完成后分液，水相调节pH值至2-3，过滤得到2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸。
其中，步骤(4)和(5)可在同一步实现，产物新戊二醇可回收再利用。
(6)在甲基四氢呋喃中，2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸与还原剂在先常温反应再回流条件下进行还原反应，反应完成后，冷却并用碱液进行萃取，有机相分离溶剂得到产品。其中，还原剂为硼氢化钠和三氯化铝，2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸、硼氢化钠和三氯化铝的摩尔比为1：1.2-2.4：0.4-0.8。
步骤(4)、(5)和(6)可在同一步实现。
本发明开发了一种2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法，该方法以廉价苯乙醚为原料，以离子液体三乙胺盐酸盐三氯化铝为反应溶剂，0℃左右异丁酰氯傅克酰基化，反应完后甲基叔丁基醚萃取分液，离子液体可重新套用，醚相水洗干燥，回收醚相后蒸馏提纯得产物，加入叔丁基醚，加入计量的液溴溴化，溴化完成后水洗后处理结晶，加入90-120℃石油醚，在对甲苯磺酸的催化作用下与新戊二醇回流脱水缩合即得缩合物。缩合物在甲苯、二甲苯等高沸点惰性溶剂中与催化剂锌盐高温转位，然后直接加氢氧化钠水溶液水解得到2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸钠，分离出水相后酸化可得2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸，在硼氢化钠和三氯化铝的作用下还原得到2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇。转位产品也可以直接还原得到2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇目标产物。该方法收率高，安全环保，操作简单，其中傅克反应溶剂可补加少许三氯化铝后重新套用，水解反应重新生成新戊二醇也可回收套用，是一个工业化的好方法。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一 1-(4-乙氧基苯基)-2-甲基-1-丙酮的制备
将75g苯乙醚与150mL离子液体混合，在-5℃—5℃冷却下滴加异丁酰氯64g，滴毕再搅拌反应3-5h。反应液加入甲基叔丁基醚200ml提取，分出醚层。离子液体层用醚50mL*2提取2次，合并醚层，水洗，干燥，回收溶剂，5mmHg真空蒸馏得产品102g，收率85.4%。
实施例二 1-(4-乙氧基苯基)-2-溴-2-甲基-1-丙酮的制备
将实施例一的产物85g与160mL无水甲基叔丁基醚于20℃、1.5h内滴加16g溴，滴毕继续反应30min，慢慢加入100mL水，搅拌静置分层。醚层经水洗、30wt%亚硫酸氢钠溶液洗涤，再水洗，干燥，脱醚得白色结晶101g，m.p.36-38°，收率90%。
实施例三 缩酮的制备
将实施例二的产物100g，加入90-120℃石油醚300ml，加入新戊二醇60g和对甲苯磺酸5g，加热回流分水约8ml，反应完全，冷却，加水50ml洗涤，醚层冷至0℃结晶3-5小时，可见白色固体析出，过滤得白色固体122g，收率92%。
实施例四 转位水解制备2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸
将实施例三的产物120g加甲苯300ml,加2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸锌盐12g,加热回流，监测反应完后冷却，加50wt%氢氧化钠水溶液120ml，加热到70-80℃水解，水解完成后分液，水相调节pH值到2-3，可见大量白色固体析出，过滤水洗可得2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸62g, m.p.81-83°，收率90%。
实施例五 还原制备2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇
实施例四的产物60g干燥后加甲基四氢呋喃180ml，加硼氢化钠16g和三氯化铝14g，常温搅拌6小时后加热回流至还原反应完成，冷却，将反应液倒入30wt%100ml氢氧化钠溶液中，分液，甲基四氢呋喃旋干后的产品52g,收率92%。
实施例六 转位产物直接还原制备2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇
将实施例三的产物120g加甲苯300ml，加自制锌盐12g，加热回流，监测反应完后减压蒸馏除去甲苯溶液，加甲基四氢呋喃180ml，加硼氢化钠18g和三氯化铝15g，常温搅拌6小时后加热回流至还原反应完成，冷却，将反应液倒入30wt%100ml氢氧化钠溶液中，分液，甲基四氢呋喃旋干后得乙酸乙酯结晶得产品41g,收率75%。
实施例七 锌盐的制备
2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸 50g，甲苯200ml和氧化锌10.8g加入，加热到80℃搅拌5小时，大量白色固体析出，降温到℃后过滤，甲苯淋洗，干燥，可得锌盐55g，收率90%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法，其特征在于，所述方法包括：以苯乙醚为原料，经傅克烷基化和溴代反应得到1-(4-乙氧基苯基)-2-溴-2-甲基-1-丙酮，再于溶剂A中在催化剂的作用下与新戊二醇进行缩合反应，缩合反应的温度为90-110℃，再于溶剂B中缩合产物在锌盐的作用下和回流条件下进行转位反应，然后在碱性条件下水解，最后还原得到2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇；所述1-(4-乙氧基苯基)-2-溴-2-甲基-1-丙酮、新戊二醇和催化剂的质量比为1:1.1-5.0:0.05-0.1，所述缩合产物和锌盐的质量比为1:0.01-0.2；所述催化剂为有机酸，所述锌盐为2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸锌。
2.根据权利要求1所述的2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法，其特征在于，所述傅克烷基化反应的过程为：
于离子液体中苯乙醚与异丁酰氯在-5—5℃条件下进行傅克酰基化反应，采用萃取剂分离离子液体层，萃取剂层经水洗、干燥、分离萃取剂和真空蒸馏得到1-(4-乙氧基苯基)-2-甲基-1-丙酮；所述苯乙醚与异丁酰氯的摩尔比为1：1.1-3.0，所述苯乙醚与离子液体的质量比为1：2-10。
3.根据权利要求2所述的2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法，其特征在于，所述离子液体为三乙胺盐酸盐-三氯化铝离子液体，所述三乙胺盐酸盐与三氯化铝的摩尔比为1：1-3。
4.根据权利要求2所述的2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法，其特征在于，所述萃取剂选自甲基叔丁基醚、乙酸乙酯或乙酸丁酯。
5.根据权利要求1所述的2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法，其特征在于，所述缩合反应的具体过程为：催化剂、1-(4-乙氧基苯基)-2-溴-2-甲基-1-丙酮和新戊二醇在溶剂A中进行回流分水反应，反应完成后，水洗、冷却结晶和过滤得到缩合产物，所述催化剂为对甲苯磺酸，所述溶剂A为石油醚。
6.根据权利要求5所述的2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法，其特征在于，所述转位反应的具体过程为：缩合产物和锌盐在溶剂B中进行回流反应，反应完成后冷却，所述溶剂B为甲苯或二甲苯。
7.根据权利要求6所述的2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法，其特征在于，所述水解反应的具体过程为：在转位反应的产物中加碱溶液调整pH至12以上并在70-80℃条件下水解，水解完成后分液，水相调节pH值至2-3，过滤得到2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸。
8.根据权利要求7所述的2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法，其特征在于，所述还原反应的具体过程为：在甲基四氢呋喃中，所述2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸与还原剂在先常温反应再回流条件下进行还原反应，反应完成后，冷却并用碱液进行萃取，有机相分离溶剂得到产品，所述还原剂为硼氢化钠和三氯化铝，所述2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸、硼氢化钠和三氯化铝的摩尔比为1：1.2-2.4：0.4-0.8。
9.根据权利要求1所述的2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法，其特征在于，所述锌盐的来源为：
2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸和氧化锌在甲苯中，所述2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸与氧化锌的摩尔比为1.01-2.0：1，在75-85℃下进行反应，反应完成后降温、过滤、淋洗和干燥得到锌盐，所述淋洗液为甲苯；所述滤液作为原料与氧化锌反应制备锌盐。
10.根据权利要求1所述的2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙醇的合成方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)于离子液体中苯乙醚与异丁酰氯在-5—5℃条件下进行傅克酰基化反应，采用萃取剂分离离子液体层，萃取剂层经水洗、干燥、分离萃取剂和真空蒸馏得到1-(4-乙氧基苯基)-2-甲基-1-丙酮；所述苯乙醚与异丁酰氯的摩尔比为1：1.1-3.0，所述苯乙醚与离子液体的质量比为1：2-10；所述离子液体为三乙胺盐酸盐-三氯化铝离子液体，所述三乙胺盐酸盐与三氯化铝的摩尔比为1：2；所述萃取剂选自甲基叔丁基醚、乙酸乙酯或乙酸丁酯；
(2)1-(4-乙氧基苯基)-2-甲基-1-丙酮与溴反应得到1-(4-乙氧基苯基)-2-溴-2-甲基-1-丙酮；
(3)催化剂、1-(4-乙氧基苯基)-2-溴-2-甲基-1-丙酮和新戊二醇在溶剂A中进行回流分水反应，反应完成后，水洗、冷却结晶和过滤得到缩合产物；所述1-(4-乙氧基苯基)-2-溴-2-甲基-1-丙酮、新戊二醇和催化剂的质量比为1:1.1-5.0:0.05-0.1，所述催化剂为对甲苯磺酸，所述溶剂A为石油醚；
(4)缩合产物和锌盐在溶剂B中进行回流反应，反应完成后冷却；所述缩合产物和锌盐的质量比为1:0.01-0.2，所述溶剂B为甲苯或二甲苯，所述锌盐为2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸锌；
(5)在转位反应的产物中加碱溶液调整pH至12以上并在70-80℃条件下水解，水解完成后分液，水相调节pH值至2-3，过滤得到2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸；
(6)在甲基四氢呋喃中，所述2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸与还原剂在先常温反应再回流条件下进行还原反应，反应完成后，冷却并用碱液进行萃取，有机相分离溶剂得到产品，所述还原剂为硼氢化钠和三氯化铝，所述2-（4-乙氧基苯基）-2-甲基丙酸、硼氢化钠和三氯化铝的摩尔比为1：1.2-2.4：0.4-0.8。
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