CN1261401C - 2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌(ⅰ)的制备方法 - Google Patents
2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌(ⅰ)的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1261401C CN1261401C CN 200310108912 CN200310108912A CN1261401C CN 1261401 C CN1261401 C CN 1261401C CN 200310108912 CN200310108912 CN 200310108912 CN 200310108912 A CN200310108912 A CN 200310108912A CN 1261401 C CN1261401 C CN 1261401C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- iii
- compound
- methyl
- preparation
- trimethoxy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌(I)的制备方法。以3,4,5-三甲氧基甲苯(II)为原料,先与三氯氧磷和N.N-二甲基甲酰胺进行vilsmeier反应,在苯环上引入醛基生成2,3,4-三甲氧基-6-甲基-苯甲醛(III),随后在室温下,以少量有机酸催化用H2O2将(III)氧化成酚(IV),不经分离直接用重铬酸盐进一步氧化制备(I)的方法,总收率>80%。本发明操作简便,产品易于提纯,所用试剂价廉易得,对工业设备的腐蚀较小,具有实际生产价值。
Description
技术领域
本发明属有机化学领域,是2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌(I)的制备方法
背景技术
2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌(I)是合成辅酶Q系列化合物(CoQ1-10)的重要起始原料。日本专利(特开昭54-106440)描述了用60%H2O2在0℃将3,4,5-三甲氧基甲苯(II)直接氧化制备(I)的方法,但此法需用大量强酸:三氟乙酸作为催化剂,不仅价格较贵且对工业设备的腐蚀严重,收率也不高(68%)。日本专利(特开昭56-75450)也叙述了用(NH4)2S2O8将(II)直接氧化制备(I)的方法,但此法仍需用大量浓硫酸催化及提取,操作繁琐且收率低(55%),不适于工业大生产。中国专利(<公告号>1008053)改进了上述(NH4)2S2O8氧化法,收率有所提高,但仍需用大量的冰醋酸-浓硫酸作催化剂,对工业设备的腐蚀仍然较大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种高效、简便、价廉且适用于工业化生产的2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌(I)的制备方法。
本发明以3,4,5-三甲氧基甲苯(II)为原料,先与三氯氧磷和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)进行vilsmeier反应,在苯环上引入醛基,反应结束后加入无机碱分解络合物并中和过量的酸即生成2,3,4-三甲氧基-6-甲基-苯甲醛(III),随后在有机酸催化下用H2O2将(III)氧化成酚(IV),不经分离纯化,加入还原剂将过量H2O2完全除去后,在甲醇溶剂中,直接经重铬酸盐或空气在CuCl2·5H2O催化下继续氧化制备(I),总收率>80%。其合成路线如下:
在本发明的vilsmeier反应中,3,4,5-三甲氧基甲苯(II):三氯氧磷:DMF的摩尔比为:1∶1~1.8∶1~1.8。25℃~40℃滴加三氯氧磷到溶解有反应物(II)的DMF溶液中,加毕后继续搅拌1h~2h,再于80℃~90℃搅拌1h~2h反应即完成。水解时加入的无机碱为NaHCO3,或Na2CO3,或NaOH的水溶液,所得产物2,3,4-三甲氧基-6-甲基-苯甲醛(III)为白色固体。化合物(III)在有机酸催化下用H2O2氧化成酚(IV),所用有机酸为对-甲基苯磺酸或高硼酸,氧化剂浓度为30%~50%。化合物(III)与H2O2的摩尔比为1∶1.2~4,与有机酸的摩尔比为1∶0.2~0.4。除去过量的H2O2所加入的还原剂为NaHSO3,或Na2S2O4,或FeSO4等无机还原剂的水溶液,浓度为10%~30%。用重铬酸盐进一步氧化生成产物(I)时,化合物(III)与重铬酸盐的摩尔比为1∶0.5~1.0,与甲醇的摩尔比为1∶20~140。
后两步氧化反应简化为one pot反应。甲醇为溶剂,其用量不是特别关键,只需将化合物(III)完全溶解即可。酸催化剂为对-甲基苯磺酸。30%~40%的H2O2在对-甲基苯磺酸的催化下均可高效地生成化合物(IV),经GC-MS鉴定,同时有少量终产物(I)生成。除去过量的氧化剂而加入的还原剂为NaHSO3,或Na2S2O4,或FeSO4等无机还原剂的水溶液,浓度为10%~30%,不宜用其饱和溶液,否则随后加入的重铬酸盐难于溶解。加入的还原剂与过量H2O2反应大量放热,须在冰水浴中进行,待反应液温度降至20℃左右时方可加入重铬酸盐,否则副产物明显增加。重铬酸盐可用重铬酸钠或重铬酸钾,可加固体,也可加入其水溶液,均在1h内氧化完全。
化合物(IV)氧化生成产物(I)时也可用空气为氧化剂,CuCl2·5H2O为催化剂,于25℃~30℃搅拌20h~28h即可。
本发明之氧化反应中,化合物(III)∶H2O2∶对-甲基苯磺酸∶重铬酸盐∶甲醇的最佳摩尔比为1∶1.5~2.5∶0.2~0.3∶0.8~1.0∶50~80,第一步氧化反应约需1.5h~2.5h,第二步氧化反应约需0.5h~1h,反应温度均为25℃~35℃。
本发明的氧化反应为one pot反应,第一步氧化反应用少量有机酸催化且产物不需分离直接进行第二步氧化反应得到终产物(I),为本发明的基本特点。
本发明方法避免了强酸对工业设备的腐蚀问题;反应条件温和,试剂价廉易得,溶剂易于回收套用;时间短,成本低,收率高,操作简便,环境污染小,有良好的工业化应用前景。
具体实施方式
实施例
(1)2,3,4-三甲氧基-6-甲基-苯甲醛的制备
实施例(1):250ml干燥三颈瓶置于冰水浴中,加入3,4,5-三甲氧基甲苯120克(0.66mol)和二甲基甲酰胺76ml(72g,0.99mol),机械搅拌使其完全溶解。向其中缓慢滴加三氯氧磷72ml(120g,0.78mol),加毕后于30℃搅拌2h,再升温至90℃反应1h结束,得棕红色粘稠液体。将其缓慢倒入冰水中,搅拌下加入2N氢氧化钠水溶液至溶液呈弱碱性,收集析出的白色固体,水洗,真空干燥,得白色固体2,3,4-三甲氧基-6-甲基-苯甲醛133g,收率96%,Mp:61℃。
实施例(2):100ml干燥三颈瓶置于冰水浴中,加入3,4,5-三甲氧基甲苯12g(0.065mol)和二甲基甲酰胺15ml,机械搅拌使其完全溶解。向其中缓慢滴加三氯氧磷11ml(18g,0.117mol),加毕后于40℃搅拌1h,再升温至80℃反应2h结束,得棕红色粘稠液体。将其缓慢倒入冰水中,搅拌下加入饱和NaHCO3水溶液至溶液呈弱碱性,收集析出的白色固体,水洗,真空干燥,得白色固体2,3,4-三甲氧基-6-甲基-苯甲醛13.2g,收率96%,Mp:58.5℃~59.0℃。
(2)2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌的制备
实施例(1):2,3,4-三甲氧基-6-甲基-苯甲醛110g(0.52mol)置于3000ml烧瓶中,加入1000ml甲醇,机械搅拌下使其完全溶解,加入对-甲基苯磺酸16g(0.084mol),冰水浴冷却下,缓慢滴加70ml 30%H2O2,于25℃搅拌1.5h,加入15%NaHSO3水溶液至过量H2O2完全除去。一次性加入150g(0.5mol)K2Cr2O7,继续保持25℃搅拌2h结束。滤除不溶物,回收溶剂甲醇,剩余液用乙酸乙酯提取,至新加入的乙酸乙酯近乎无色,合并有机层,水洗,饱和NaHCO3水溶液洗至中性,有机相经无水硫酸钠干燥,回收溶剂后得红色溶液,冷却即成固体,石油醚(60℃~90℃)重结晶,得红色针状晶体2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌78g,收率82%,Mp:56.2℃~56.8℃。
实施例(2):100ml三颈烧瓶中加入30ml甲醇,3.1g(50mmol)高硼酸和2ml(2.5g,22mmol)30%H2O2,于40℃搅拌下缓慢滴加2.1g(10mmol)2,3,4-三甲氧基-6-甲基-苯甲醛溶于10ml甲醇的溶液,保温搅拌4h结束。加入10%Na2S2O4水溶液至过量H2O2完全除去。加入3g(10mmol)K2Cr2O7溶于20ml水中的溶液,继续保温40℃搅拌1.5h结束。滤除不溶物,回收溶剂,剩余液用乙酸乙酯提取,合并有机层,水洗,饱和NaHCO3水溶液洗至中性,有机相经无水硫酸钠干燥,回收溶剂后得红色溶液,冷却即成固体,石油醚(60℃~90℃)重结晶,得红色针状晶体2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌1.5g,收率75%,Mp:57.5℃~58.0℃。
实施例(3):1.5g(7mmol)2,3,4-三甲氧基-6-甲基-苯甲醛溶于35ml甲醇,加入0.5g(2.8mmol)对-甲基苯磺酸,25℃搅拌下缓慢滴加1.8ml(21mmol)50%H2O2,保温搅拌0.5h后加入30%FeSO4水溶液至过量H2O2完全除去。加入1.2g(7mmol)CuCl2·5H2O,继续搅拌24h结束。滤除不溶物,回收溶剂,剩余液用乙酸乙酯提取,合并有机层,水洗,饱和食盐水洗,有机相经无水硫酸钠干燥,回收溶剂后得红色溶液,冷却即成固体,石油醚(60℃~90℃)重结晶,得红色针状晶体2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌1.1g,收率79%,Mp:57℃~58℃。
本发明不限于上述实例。
Claims (4)
1.一种2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌(I)的制备方法
其特征在于3,4,5-三甲氧基甲苯(II)先与三氯氧磷和N,N-二甲基甲酰胺即DMF进行vilsmeier反应,在苯环上引入醛基,反应结束后加入无机碱分解络合物并中和过量的酸即得到2,3,4-三甲氧基-6-甲基-苯甲醛(III),随后在有机酸催化下用H2O2将(III)氧化成酚(IV),不经分离纯化,加入还原剂将过量H2O2完全除去后在甲醇溶剂下直接用重铬酸盐或空气在CuCl2·5H2O催化下进一步氧化生成2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌(I)。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于具体制备条件为:
(1)3,4,5-三甲氧基甲苯(II)∶三氯氧磷∶DMF的摩尔比为:1∶1~1.8∶1~1.8;
(2)25℃~40℃滴加三氯氧磷到溶解有反应物(II)的DMF溶液中,加毕后继续搅拌1h~2h,再于80℃~90℃搅拌1h~2h,化合物(III)即可获得;
(3)加入的无机碱为NaHCO3,或Na2CO3,或NaOH的水溶液;
(4)所用的H2O2浓度为30%~50%,氧化反应温度为25℃~35℃;
(5)2,3,4-三甲氧基-6-甲基-苯甲醛(III)∶H2O2的摩尔比为1∶1.2~4;
(6)有机酸为对-甲基苯磺酸,或高硼酸;
(7)2,3,4-三甲氧基-6-甲基-苯甲醛(III)与有机酸的摩尔比为1∶0.2~0.4;
(8)还原剂为NaHSO3,或Na2S2O4,或FeSO4的水溶液,浓度为10%~30%;
(9)2,3,4-三甲氧基-6-甲基-苯甲醛(III)与重铬酸盐的摩尔比为1∶0.5~1.0,氧化反应温度为25℃~35℃;
(10)2,3,4-三甲氧基-6-甲基-苯甲醛(III)与甲醇的摩尔比为1∶20~140。
3.如权利要求2所述的制备2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌(I)的方法,其特征在于具体制备条件是:
(1)由化合物(II)制备化合物(III)时,保持反应液温度25℃~40℃滴加三氯氧磷,加毕后继续保温搅拌1.0~2h,再于80℃~90℃搅拌1~2h反应即完成;
(2)由化合物(III)制备化合物(IV)所用的酸为对-甲基苯磺酸;
(3)由化合物(III)制备化合物(IV)所用的H2O2浓度为30%~40%;
(4)由化合物(III)制备化合物(I)时,化合物(III)∶H2O2∶对-甲基苯磺酸∶重铬酸盐∶甲醇的摩尔比为1∶1.5~2.5∶0.2~0.3∶0.8~1.0∶50~80;
(5)由化合物(III)制备化合物(I)时,反应温度为25℃~35℃;
(6)重铬酸盐是重铬酸钾或重铬酸钠。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于化合物(IV)氧化生成产物(I)时用空气为氧化剂,CuCl2·5H2O为催化剂,25℃~30℃下搅拌反应20h~28h即可。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200310108912 CN1261401C (zh) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | 2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌(ⅰ)的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200310108912 CN1261401C (zh) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | 2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌(ⅰ)的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1544408A CN1544408A (zh) | 2004-11-10 |
CN1261401C true CN1261401C (zh) | 2006-06-28 |
Family
ID=34334930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200310108912 Expired - Fee Related CN1261401C (zh) | 2003-11-27 | 2003-11-27 | 2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌(ⅰ)的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1261401C (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101627983B (zh) * | 2008-07-15 | 2012-03-14 | 葡萄王生技股份有限公司 | 一种抑制血管新生的医药组合物及其应用 |
FR3008092B1 (fr) * | 2013-07-02 | 2015-07-31 | Arkema France | Procede de synthese de composes azo |
-
2003
- 2003-11-27 CN CN 200310108912 patent/CN1261401C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1544408A (zh) | 2004-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102675167B (zh) | 一种对甲砜基苯甲醛的制备方法 | |
CN104876807A (zh) | 羟基苯醚(iii)的合成工艺 | |
CN101323575A (zh) | 硝基苯甲醛的合成方法 | |
CN1261401C (zh) | 2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌(ⅰ)的制备方法 | |
CN108191674A (zh) | 一种联苯胺化合物的合成方法 | |
CN101774897B (zh) | 一种制备香兰素及其类似物的方法 | |
CN107827742A (zh) | 一种co2直接羧化法制备芳香酸的方法 | |
CN102531899B (zh) | 一种以固定化对甲苯磺酸催化合成柠檬酸三丁酯的方法 | |
CN101928268B (zh) | 离子液体复合磷酸催化合成杂环乙酰化化合物的方法 | |
CN101565400B (zh) | 一种4-氨基-3,5,6-三氯吡啶-2-甲酸的制备方法 | |
CN102503779B (zh) | 3,4,5-三氟苯酚的制备方法 | |
CN105601529B (zh) | 丙草胺的合成方法 | |
CN110903181B (zh) | 双催化体系制备对苯醌化合物的方法 | |
CN101397293B (zh) | 一种基于离子液体催化的绿色硝化方法 | |
CN101357910A (zh) | 合成2-乙酰呋喃的方法 | |
CN1312103C (zh) | 一种使用混合溶剂臭氧氧化合成壬二酸和壬酸的方法 | |
CN1359897A (zh) | 羟苯磺酸钙水合物的合成工艺 | |
CN1281576C (zh) | 一种红色基gl的制备方法 | |
CN101270038B (zh) | 一种4,4'-二羟基二苯甲酮的合成方法 | |
CN1995014A (zh) | 用固体超强酸催化剂制备2-硝基-4-甲砜基甲苯的方法 | |
CN113149827A (zh) | 一种利用端炔与二氧化碳合成炔酸的方法 | |
CN106008239A (zh) | 一种溶剂蓝35的生产方法 | |
CN102643168B (zh) | 3,3-二苯基丙醇的制备方法 | |
CN1415605A (zh) | 一种n-乙基咔唑的制备方法 | |
CN100436396C (zh) | 一种合成对异丙基苯甲酸的新方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060628 Termination date: 20091228 |