CN113429276A - 一种3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法 - Google Patents

一种3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法 Download PDF

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陈建平
王同亮
董良军
刘军
李凯军
孙庆文
张顺利
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Abstract

一种3,4,5‑三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,涉及有机合成技术领域。步骤包括将丁香醛钠盐添加至反应釜中,加入溶剂和碱后开启搅拌,然后升温至80‑160℃后加入硫酸二甲酯,进行保温搅拌反应1‑6h后检测pH值,若pH值<10,则边继续补加碱后边测pH值,直至pH值>10,若pH值>10,则反应结束,反应结束后过滤除去硫酸钠盐,对有机层母液进行减压蒸馏后回收溶剂,待下批次循环利用。本发明能够将产品的收率提高到96.7%‑98.2%,降低了成本;反应条件温和,操作方便,适合于工业化生产;降低了环保处理成本;减少了副产物甲醇的产生,提高了工业生产的安全性。

Description

一种3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域,尤其是涉及一种3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法。
背景技术
3,4,5-三甲氧基苯甲醛(简称TMB)是重要的有机合成中间体,广发应用于医药甲氧苄啶、三甲氧基肉桂酰胺等多种药物的合成。其结构式如下:
Figure 961285DEST_PATH_IMAGE001
目前对TMB的研究很多,根据文献报道的有关资料,传统的生产工艺是用二溴醛为原料,经过甲氧化反应得到丁香醛钠盐,然后和硫酸二甲酯发生甲基化反应得TMB。合成路线如下式:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
Figure 757988DEST_PATH_IMAGE003
Figure DEST_PATH_IMAGE004
Figure 131200DEST_PATH_IMAGE005
但是由于该方法硫酸二甲酯在水中遇碱极易分解,导致实际参与反应较少,利用率低,产生大量的硫酸甲酯钠高盐废水,需要加碱后处理成本较高。
虽然后期对此化合物的合成路线进行了改进,然而仍存在以下问题:甲基化时,需要碱性条件下进行,否则不反应,硫酸二甲酯遇碱极易水解成硫酸甲酯钠和硫酸钠等。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,采用丁香醛钠盐与硫酸二甲酯在无水溶剂中反应,通过调整反应温度,改变碱的加料方式,使硫酸二甲酯的两个甲基均参与反应,提高了硫酸二甲酯利用率,提高了产品收率,降低了成本,且反应条件温和,操作方便,适合于工业化生产,同时避免了高盐废水溶液产生,降低环保处理成本。
为解决以上技术问题,本发明采取的技术方案如下:
一种3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,在无水溶剂中,将丁香醛钠盐在碱性条件与硫酸二甲酯的两个甲基发生甲基化反应。其反应式为:
Figure DEST_PATH_IMAGE006
一种3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,具体为:将丁香醛钠盐添加至反应釜中,加入溶剂和碱后开启搅拌,然后升温至80-160℃后加入硫酸二甲酯,进行保温搅拌反应1-6h后检测pH值,若pH值<10,则边继续补加碱后边测pH值,直至pH值>10,若pH值>10,则反应结束,反应结束后过滤除去硫酸钠盐,对有机层母液进行减压蒸馏后回收溶剂,待下批次循环利用。
所述丁香醛钠盐与硫酸二甲酯的摩尔比为1:0.5-1。
所述溶剂为甲苯、二甲苯、三甲苯、氯苯或DMF中的一种。
所述碱为Na2CO3、K2CO3、KOH或NaOH中的一种。
所述保温搅拌反应的温度为135-160℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明的3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,与传统工艺相比,硫酸二甲酯单耗降低65%,提高了硫酸二甲酯利用率,将产品的收率提高到96.7%-98.2%,降低了成本。
(2)本发明的3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,反应条件温和,操作方便,适合于工业化生产。
(3)本发明的3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,反应在无水溶剂条件下进行,虽然增加了溶剂,溶剂挥发可能会造成空气污染,但是却减少了高盐废水溶液产生,降低了环保处理成本,具有积极的意义。
(4)本发明的3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,充分利用硫酸二甲酯两个甲基,减少了副产物甲醇的产生,提高了工业生产的安全性。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
在500ml烧瓶中加入丁香醛钠盐200g(0.98mol),然后加入180ml三甲苯和片碱10g(0.25mol)后开启搅拌,然后升温至120℃,匀速滴加硫酸二甲酯69.3g(0.55mol),所述滴加时间为1.5h, 然后于160℃保温搅拌反应3h后检测pH值,若pH值<10,则边继续补加碱后边测pH值,直至pH值>10,若pH值>10,则反应结束。反应结束后过滤除去硫酸钠盐,对有机层母液进行减压蒸馏后回收溶剂,待下批次循环利用,减压蒸馏后的产物共185.7g,收率为96.7%。
所述减压蒸馏过程中的压力为-0.08Mpa,温度为108℃。
实施例2
在500ml烧瓶中加入丁香醛钠盐200g(0.98mol),然后加入180ml二甲苯和纯碱15.9g(0.15mol)后开启搅拌,然后升温至100℃,匀速滴加硫酸二甲酯75g(0.60mol),所述滴加时间为1.5h,然后于135℃保温搅拌反应6h后检测pH值,若pH值<10,则边继续补加碱后边测pH值,直至pH值>10,若pH值>10,则反应结束。反应结束后过滤除去硫酸钠盐,对有机层母液进行减压蒸馏后回收溶剂,待下批次循环利用,减压蒸馏后的产物共188.6g,收率为98.2%。
所述减压蒸馏过程中的压力为-0.07Mpa,温度为98℃。
实施例3
在500ml烧瓶中加入丁香醛钠盐200g(0.98mol),然后加入200mlDMF和片碱10g(0.25mol)后开启搅拌,然后升温至110℃,匀速滴加硫酸二甲酯100.8g(0.80mol),所述滴加时间为1h,然后于145℃保温搅拌反应2h后检测pH值,若pH值<10,则边继续补加碱后边测pH值,直至pH值>10,若pH值>10,则反应结束。反应结束后过滤除去硫酸钠盐,对有机层母液进行减压蒸馏后回收溶剂,待下批次循环利用,减压蒸馏后的产物共187.3g,收率为97.5%。
所述减压蒸馏过程中的压力为-0.07Mpa,温度为110℃。
对比例1
在500ml烧瓶中加入丁香醛钠盐200g(0.98mol),然后加入180ml三甲苯后开启搅拌,然后升温至120℃,匀速滴加硫酸二甲酯69.3g(0.55mol),所述滴加时间为1.5h, 然后于160℃保温搅拌反应3h后检测pH值,pH值一直<10,继续于160℃下进行保温反应后发现溶液一直呈酸性,且无沉淀生成,将有机层母液检测,几乎无产物生成。
对比例2
在500ml烧瓶中加入丁香醛钠盐200g(0.98mol),然后加入180ml去离子水和片碱10g(0.25mol)后开启搅拌,然后升温至120℃,匀速滴加硫酸二甲酯69.3g(0.55mol),所述滴加时间为1.5h, 然后于160℃保温搅拌反应3h后检测pH值,若pH值<10,则边继续补加碱后边测pH值,直至pH值>10,若pH值>10,则反应结束。反应结束后过滤除去硫酸钠盐,对有机层母液进行减压蒸馏后回收溶剂,待下批次循环利用,减压蒸馏后的产物共152.8g,收率为80.1%。
除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (7)

1.一种3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,其特征在于,所述合成方法是在无水溶剂中,将丁香醛钠盐在碱性条件与硫酸二甲酯的两个甲基发生甲基化反应。
2.根据权利要求1所述的3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,其特征在于,所述合成方法的具体步骤包括:将丁香醛钠盐添加至反应釜中,加入溶剂和碱后开启搅拌,然后升温至80-160℃后加入硫酸二甲酯,进行保温搅拌反应1-6h后检测pH值,若pH值<10,则边继续补加碱后边测pH值,直至pH值>10,若pH值>10,则反应结束,反应结束后过滤除去硫酸钠盐,对有机层母液进行减压蒸馏后回收溶剂,待下批次循环利用。
3.根据权利要求2所述的3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,其特征在于,所述丁香醛钠盐与硫酸二甲酯的摩尔比为1:0.5-1。
4.根据权利要求2所述的3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,其特征在于,所述溶剂为甲苯、二甲苯、三甲苯、氯苯或DMF中的一种。
5.根据权利要求2所述的3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,其特征在于,所述碱为Na2CO3、K2CO3、KOH或NaOH中的一种。
6.根据权利要求2所述的3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,其特征在于,所述保温搅拌反应的温度为135-160℃。
7.根据权利要求2所述的3,4,5-三甲氧基苯甲醛的绿色工艺合成方法,其特征在于,3,4,5-三甲氧基苯甲醛的收率为96.7%-98.2%。
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徐保明等: ""无水溶剂法合成4-甲氧基苯甲醛的新工艺研究"", 《化学世界》 *

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