專利名稱：一種二氫黃樟素的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二氫黃樟素的制備方法。
背景技術(shù)：
二氫黃樟素是一種重要的化工中間體，在醫(yī)藥、農(nóng)藥及香料的合成過程中得到廣泛的應(yīng)用，尤其是制備高效農(nóng)藥增效劑胡椒基丁醚的重要原料。其結(jié)構(gòu)式如下 長期以來，二氫黃樟素主要采用以天然黃樟油提取的黃樟素催化加氫制得。但近年來，隨著黃樟素用量的上升，加之各國政府對環(huán)保法規(guī)的要求越來越嚴(yán)，這種以黃樟樹根為原料生產(chǎn)的黃樟油正面臨全球性的資源枯竭，導(dǎo)致世界市場上二氫黃樟素的價格急劇攀升，嚴(yán)重制約著以該原料為基礎(chǔ)的一系列下游產(chǎn)品的生產(chǎn)，因此，開發(fā)一條可行的工業(yè)化合成二氫黃樟素的路線是一項(xiàng)非常有意義的工作。為此，各國的化學(xué)工作者在這一方面做了許多探索和研究，已有一些文獻(xiàn)報道了合成二氫黃樟素的方法，較為典型的有以下幾種(1)US6342613，CN1138769，公開了一種以鄰苯二酚為原料，與二氯甲烷，無水碳酸鉀在極性溶劑中反應(yīng)得到鄰苯二酚亞甲醚，然后所得產(chǎn)物在催化劑作用下與丙酸酐反應(yīng)生成5-丙酰基苯并(1，3)-二氧雜環(huán)戊烯，最后將所得產(chǎn)物經(jīng)催化加氫反應(yīng)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
(2)US6252092公開了另一種合成方法，該方法以4-羥基苯丙酮為原料，經(jīng)催化氫化、醋酸酯化、重排、水解、亞甲基化等五步主要反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物。
其中方法(1)存在單程反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低，工業(yè)化成本高的缺點(diǎn)，而方法(2)反應(yīng)步驟多，重排收率低，不易于大規(guī)模工業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的二氫黃樟素的制備方法，該方法可提高產(chǎn)品收率和降低生產(chǎn)成本，且易于工業(yè)化。
本發(fā)明提供的二氫黃樟素的制備方法，為三步法，包括(1)以鄰苯二酚為原料，與丙酸酐、丙酰氯和丙酸中的任一種丙?；噭?，進(jìn)行丙?；磻?yīng)，制得3，4-二羥基苯丙酮；(2)然后將3，4-二羥基苯丙酮催化氫化生成4-丙基鄰苯二酚；(3)最后將4-丙基鄰苯二酚與二鹵代烷烴反應(yīng)，得到二氫黃樟素。
上述反應(yīng)過程如下(1)丙?；磻?yīng)以鄰苯二酚為原料，與丙酸酐、丙酰氯或丙酸于惰性溶劑中在催化劑作用下，進(jìn)行丙?；磻?yīng)，獲得3，4-二羥基苯丙酮，反應(yīng)式為 式(I)中的R代表以下基團(tuán)-Cl、-OCOCH2CH3、-OH反應(yīng)的工藝條件為反應(yīng)溫度為0～70℃，優(yōu)選為5～20℃，反應(yīng)時間為5～30小時，優(yōu)選為10～20小時；溶劑為二氯乙烷、四氯乙烷、環(huán)己烷、二硫化碳中的任一種；催化劑為AlCl3、ZnCl2、SnCl2、SnCl4、FeCl2、FeCl3、FeSO4、Fe2(SO4)3、H3PO4、HClO4、BF3中的任一種；鄰苯二酚與丙酸酐、丙酰氯或丙酸的摩爾配比為1∶0.5～3；與溶劑的摩爾配比為1∶3～10；鄰苯二酚與催化劑的摩爾配比為1∶0.01～1.25。反應(yīng)結(jié)束后，通過萃取、水洗、分層，然后將有機(jī)相分餾，并重結(jié)晶獲得生成物3，4-二羥基苯丙酮。
(2)還原反應(yīng)將所得的3，4-二羥基苯丙酮在催化劑作用下加氫反應(yīng)，生成4-丙基鄰苯二酚，反應(yīng)式為 反應(yīng)的工藝條件為反應(yīng)溫度為20～100℃，優(yōu)選為40～50℃，反應(yīng)時間為5～20小時，優(yōu)選為5～8小時；反應(yīng)壓力為4～60大氣壓，優(yōu)選為10～15大氣壓；所用溶劑為醇類，如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇中的一種，3，4-二羥基苯丙酮與溶劑的摩爾配比為1∶5～15；催化劑為Pd、Pt、Ru或?qū)⑵湄?fù)載在惰性基質(zhì)上，如Pd/C、Pt/C、Ru/C、Pd/Al2O3和Pd/BaSO4中的一種，3，4-二羥基苯丙酮與催化劑的摩爾配比為1∶0.001～0.005。反應(yīng)結(jié)束后，降溫抽濾，濾液負(fù)壓脫溶得4-丙基鄰苯二酚。
(3)亞甲基化反應(yīng)將上步所得4-丙基鄰苯二酚與二鹵代烷烴于偶極非質(zhì)子溶劑中在無機(jī)堿作用下反應(yīng)，得到目標(biāo)產(chǎn)物二氫黃樟素。反應(yīng)式為 式(II)中X代表鹵素，如-F、-Cl、-Br、-I。
反應(yīng)的工藝條件為反應(yīng)溫度為50～130℃，優(yōu)選為110～130℃，反應(yīng)時間4～10小時，優(yōu)選為5～6小時；所用的二鹵代烷烴為二氟甲烷、二氯甲烷、二溴甲烷、二碘甲烷中的一種；無機(jī)堿為NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3中的一種；溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亞砜中的一種；4-丙基鄰苯二酚與二鹵代烷烴、無機(jī)堿的摩爾配比為1∶1～3∶2～3；4-丙基鄰苯二酚與溶劑的摩爾配比為1∶6～20。反應(yīng)結(jié)束后，通過萃取、水洗、分層，然后將有機(jī)相分餾得目標(biāo)產(chǎn)物，為一種淡黃色液體化合物。
本發(fā)明工藝路線合理，工藝條件溫和可行，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品總收率高，純度高，是一種具有廣闊工業(yè)應(yīng)用前景的方法。
下面通過下述非限制性實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1(1)在帶有冷凝回流，攪拌滴加和加熱裝置的反應(yīng)釜中，加入111.3g鄰苯二酚，500ml二氯乙烷，166g ZnCl2，攪拌，降溫至0～5℃，緩慢滴加入140g丙酰氯，約2小時滴完，然后升溫至20℃，繼續(xù)反應(yīng)15小時，反應(yīng)完，加水稀釋，分離出有機(jī)相，將有機(jī)相依次進(jìn)行酸洗和水洗，硫酸鈉干燥，脫溶，剩余物用乙醇重結(jié)晶，得固體3，4-二羥基苯丙酮144g，熔點(diǎn)145～146℃，含量為98％，收率85％。
(2)將上步所得固體3，4-二羥基苯丙酮85g溶于300ml乙醇中，并加入2g5％的Pd/C催化劑，然后將該混合物置于高壓釜中，并在10atm的壓力下于40～45℃氫化，通氫約6小時后，反應(yīng)結(jié)束，將該混合物過濾，濾液減壓脫溶，剩余物用乙醇重結(jié)晶，得固體4-丙基鄰苯二酚75g，熔點(diǎn)59～60℃，含量為98％，收率97％。
(3)將上步所得固體4-丙基鄰苯二酚31g溶于45mlN，N-二甲基甲酰胺及5ml二氯甲烷中，然后將上述混合液緩慢滴加入預(yù)先裝有34g K2CO3，155mlN，N-二甲基甲酰胺及25ml二氯甲烷的混合溶液中，維持反應(yīng)溫度110～115℃，約2小時滴完，然后升溫至120～125℃繼續(xù)反應(yīng)3小時，反應(yīng)結(jié)束，降溫至20℃，過濾，減壓脫除溶劑，剩余物加入50ml水，環(huán)己烷100ml萃取，水洗，有機(jī)相用無水硫酸鈉干燥，減壓脫溶，收集100～105℃/665Pa餾份，得淡黃色油狀液體30g，含量為98.2％，收率90.1％。
實(shí)施例2(1)在帶有冷凝回流，攪拌滴加和加熱裝置的反應(yīng)釜中，加入111.3g鄰苯二酚，240ml二氯乙烷，2ml70％的高氯酸，攪拌，降溫至10～15℃，緩慢滴加入144g丙酸酐，約2小時滴完，然后升溫至20℃，繼續(xù)反應(yīng)15小時，反應(yīng)完，加水稀釋，分離出有機(jī)相，將有機(jī)相依次進(jìn)行酸洗和水洗，硫酸鈉干燥，脫溶，剩余物用乙醇重結(jié)晶，得固體3，4-二羥基苯丙酮136.5g，熔點(diǎn)145～146℃，含量為98.1％，收率80.5％。
(2)將上步所得固體3，4-二羥基苯丙酮85g溶于900ml乙醇中，并加入5g5％的Pd/C催化劑，然后將該混合物置于高壓釜中，并在10atm的壓力下于20～25℃氫化，通氫約7小時后，反應(yīng)結(jié)束，將該混合物過濾，濾液減壓脫溶，剩余物用乙醇重結(jié)晶，得固體4-丙基鄰苯二酚69g，熔點(diǎn)59～60℃，含量為98％，收率89％。
(3)將上步所得固體4-丙基鄰苯二酚31g溶于45ml二甲亞砜及5ml二氯甲烷中，然后將上述混合液緩慢滴加入預(yù)先裝有21g NaOH，155ml二甲亞砜及8ml二氯甲烷的混合溶液中，維持反應(yīng)溫度110～115℃，約2小時滴完，然后升溫至120～125℃繼續(xù)反應(yīng)3小時，反應(yīng)結(jié)束，降溫至20℃，過濾，減壓脫除溶劑，剩余物加入50ml水，環(huán)己烷100ml萃取，水洗，有機(jī)相用無水硫酸鈉干燥，減壓脫溶，收集100～105℃/665Pa餾份，得淡黃色油狀液體28.9g，含量為97.5％，收率85.8％。
實(shí)施例3(1)在帶有冷凝回流，攪拌滴加和加熱裝置的反應(yīng)釜中，加入111.3g鄰苯二酚，240ml二氯乙烷，170g AlCl3，攪拌，降溫至0～5℃，緩慢滴加入280g丙酰氯，約2小時滴完，然后升溫至70℃，繼續(xù)反應(yīng)15小時，反應(yīng)完，后處理同實(shí)施例1步驟(1)，得固體3，4-二羥基苯丙酮104g，含量為97％，收率61％。
(2)將上步所得固體3，4-二羥基苯丙酮85g溶于600ml乙醇中，并加入2g5％的Pd/C催化劑，然后將該混合物置于高壓釜中，并在60atm的壓力下于40～45℃氫化，通氫約6小時后，反應(yīng)結(jié)束，后處理同實(shí)施例1步驟(2)，得固體4-丙基鄰苯二酚70g，含量為98％，收率91％。
(3)將上步所得固體4-丙基鄰苯二酚31g溶于25mlN，N-二甲基甲酰胺及5ml二氯甲烷中，然后將上述混合液緩慢滴加入預(yù)先裝有29g KOH，75mlN，N-二甲基甲酰胺及35ml二氯甲烷的混合溶液中，維持反應(yīng)溫度50℃，約2小時滴完，在50℃繼續(xù)反應(yīng)3小時，反應(yīng)結(jié)束，后處理同實(shí)施例1步驟(3)，得淡黃色油狀液體13g，含量為98.1％，收率38.8％。
實(shí)施例4(1)在帶有冷凝回流，攪拌滴加和加熱裝置的反應(yīng)釜中，加入111.3g鄰苯二酚，800ml二氯乙烷，329g SnCl4，攪拌，降溫至0～5℃，緩慢滴加入47g丙酰氯，約2小時滴完，然后升溫至20℃，繼續(xù)反應(yīng)3小時，反應(yīng)完，后處理同實(shí)施例1步驟(1)，得固體3，4-二羥基苯丙酮55g，含量為98％，收率65％。
(2)將上步所得固體3，4-二羥基苯丙酮85g溶于300ml甲醇中，并加入3g5％的Pd/C催化劑，然后將該混合物置于高壓釜中，并在4atm的壓力下于40～45℃氫化，通氫約20小時后，反應(yīng)結(jié)束，后處理同實(shí)施例1步驟(2)，得固體4-丙基鄰苯二酚72g，含量為98％，收率93％。
(3)將上步所得固體4-丙基鄰苯二酚31g溶于75mlN，N-二甲基甲酰胺及5ml二溴甲烷中，然后將上述混合液緩慢滴加入預(yù)先裝有27g Na2CO3，225mlN，N-二甲基甲酰胺及23ml二溴甲烷的混合溶液中，維持反應(yīng)溫度110～115℃，約2小時滴完，然后升溫至120～125℃繼續(xù)反應(yīng)8小時，反應(yīng)結(jié)束，后處理同實(shí)施例1步驟(3)，得淡黃色油狀液體29.5g，含量為97.8％，收率88.1％。
實(shí)施例5
(1)在帶有冷凝回流，攪拌滴加和加熱裝置的反應(yīng)釜中，加入111.3g鄰苯二酚，500ml二硫化碳，60ml70％的高氯酸，攪拌，降溫至10～15℃，緩慢滴加入197g丙酸酐，約2小時滴完，然后升溫至20℃，繼續(xù)反應(yīng)28小時，反應(yīng)完，后處理同實(shí)施例1步驟(1)，得固體3，4-二羥基苯丙酮140g，含量為98％，收率82.7％。
(2)將上步所得固體3，4-二羥基苯丙酮85g溶于300ml異丙醇中，并加入1g5％的Pd/C催化劑，然后將該混合物置于高壓釜中，并在10atm的壓力下于100℃氫化，通氫約5小時后，反應(yīng)結(jié)束，后處理同實(shí)施例1步驟(2)，得固體4-丙基鄰苯二酚68.4g，含量為98％，收率88.2％。
(3)將上步所得固體4-丙基鄰苯二酚31g溶于75ml二甲亞砜及5ml二碘甲烷中，然后將上述混合液緩慢滴加入預(yù)先裝有25g NaOH，225ml二甲亞砜及27ml二碘甲烷的混合溶液中，維持反應(yīng)溫度90～95℃，約2小時滴完，然后升溫至100～110℃繼續(xù)反應(yīng)3小時，反應(yīng)結(jié)束，后處理同實(shí)施例1步驟(3)，得淡黃色油狀液體28.3g，含量為98.8％，收率85.1％。
實(shí)施例6(1)在帶有冷凝回流，攪拌滴加和加熱裝置的反應(yīng)釜中，加入111.3g鄰苯二酚，500ml四氯乙烷，166gZnCl，攪拌，降溫至10～15℃，緩慢滴加入112g丙酸，約2小時滴完，然后升溫至70℃，繼續(xù)反應(yīng)28小時，反應(yīng)完，后處理同實(shí)施例1步驟(1)，得固體3，4-二羥基苯丙酮89.3g，含量為98％，收率52.7％。
(2)將上步所得固體3，4-二羥基苯丙酮85g溶于300ml丁醇中，并加入1g5％的Pd/C催化劑，然后將該混合物置于高壓釜中，并在10atm的壓力下于100℃氫化，通氫約5小時后，反應(yīng)結(jié)束，后處理同實(shí)施例1步驟(2)，得固體4-丙基鄰苯二酚66.8g，含量為98％，收率86.2％。
(3)將上步所得固體4-丙基鄰苯二酚31g溶于25ml二甲亞砜及5ml二氯甲烷中，然后將上述混合液緩慢滴加入預(yù)先裝有17g NaOH，75ml二甲亞砜及25ml二氯甲烷的混合溶液中，維持反應(yīng)溫度90～95℃，約2小時滴完，然后升溫至100～110℃繼續(xù)反應(yīng)3小時，反應(yīng)結(jié)束，后處理同實(shí)施例1步驟(3)，得淡黃色油狀液體26.6g，含量為98.8％，收率80.1％。
權(quán)利要求
1.一種二氫黃樟素的制備方法，其特征是以(1)以鄰苯二酚為原料，與丙酸酐、丙酰氯和丙酸中的任一種丙?；噭?，進(jìn)行丙?；磻?yīng)，制得3，4-二羥基苯丙酮；(2)然后將3，4-二羥基苯丙酮催化氫化生成4-丙基鄰苯二酚；(3)最后將4-丙基鄰苯二酚與二鹵代烷烴反應(yīng)，得到二氫黃樟素。其反應(yīng)過程如下(1)合成3，4-二羥基苯丙酮 (I)式(I)中的R代表以下基團(tuán)-Cl、-OCOCH2CH3、-OH(2)合成4-丙基鄰苯二酚 (3)合成二氫黃樟素 (II)式(II)中X代表鹵素，如-F、-Cl、-Br、-I。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氫黃樟素的制備方法，其特征是在合成3，4-二羥基苯丙酮的反應(yīng)中，反應(yīng)溫度為0～70℃，反應(yīng)時間為5～30小時；溶劑為二氯乙烷、四氯乙烷、環(huán)己烷、二硫化碳中的任一種；催化劑為AlCl3、ZnCl2、SnCl2、SnCl4、FeCl2、FeCl3、FeSO4、Fe2(SO4)3、H3PO4、HClO4、BF3中的任一種；鄰苯二酚與丙酸酐、丙酰氯或丙酸的摩爾配比為1∶0.5～3；與溶劑的摩爾配比為1∶3～10；鄰苯二酚與催化劑的摩爾配比為1∶0.01～1.25。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述得二氫黃樟素的制備方法，其特征是在合成3，4-二羥基苯丙酮的反應(yīng)中，反應(yīng)溫度為5～20℃，反應(yīng)時間為10～20小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氫黃樟素的制備方法，其特征是在合成4-丙基鄰苯二酚的反應(yīng)中，反應(yīng)溫度為20～100℃，反應(yīng)時間為5～20小時；反應(yīng)壓力為4～60大氣壓；所用溶劑為醇類，如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇中的一種，3，4-二羥基苯丙酮與溶劑的摩爾配比為1∶5～15；催化劑為Pd、Pt、Ru或負(fù)載在惰性基質(zhì)上，如Pd/C、Pt/C、Ru/C、Pd/Al2O3和Pd/BaSO4中的一種，3，4-二羥基苯丙酮與催化劑的摩爾配比為1∶0.001～0.005。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氫黃樟素的制備方法，其特征是在合成4-丙基鄰苯二酚的反應(yīng)中，反應(yīng)溫度為40～50℃，反應(yīng)時間為5～8小時；反應(yīng)壓力10～15大氣壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氫黃樟素的制備方法，其特征是在合成二氫黃樟素的反應(yīng)中，反應(yīng)溫度為50～130℃，反應(yīng)時間為4～10小時；所用的二鹵代烷烴為二氟甲烷、二氯甲烷、二溴甲烷、二碘甲烷中的一種；無機(jī)堿為NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3中的一種；溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亞砜中的一種；4-丙基鄰苯二酚與二鹵代烷烴、無機(jī)堿的摩爾配比為1∶1～3∶2～3；4-丙基鄰苯二酚與溶劑的摩爾配比為1∶6～20。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的二氫黃樟素的制備方法，其特征是在合成二氫黃樟素的反應(yīng)中，反應(yīng)溫度為110～130℃，反應(yīng)時間為5～6小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種二氫黃樟素的制備方法，以鄰苯二酚為原料，通過丙酰化，還原和亞甲基化等三步反應(yīng)獲得目標(biāo)產(chǎn)物二氫黃樟素本發(fā)明工藝路線合理，工藝條件溫和可行，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品總收率高，純度高，是一種具有廣闊工業(yè)應(yīng)用前景的制備方法。
文檔編號C07D317/50GK1850819SQ20061003558
公開日2006年10月25日 申請日期2006年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者林彬 申請人:中山市凱達(dá)精細(xì)化工股份有限公司