專利名稱：4－[2－(反式－4－烷基環(huán)己基)乙基]苯酚的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種4-[2-(反式-4-烷基環(huán)己基)乙基]苯酚的合成方法，屬于精細(xì)化工，主要用于液晶。
背景技術(shù)：
近年來，隨著液晶顯示技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)液晶顯示材料的需求量也不斷擴(kuò)大。4-[2-(反式-4-烷基環(huán)己基)乙基]苯酚是一類重要的液晶中間體，可以用來合成含乙撐橋鍵的醚類液晶、酯類液晶，還可以用來合成重要的液晶中間體4-[2-(反式-4-烷基環(huán)己基)乙基]環(huán)己酮。
美國(guó)專利4439015中報(bào)道了采用(反式-4-烷基環(huán)己基)乙酸為原料合成4-[2-(反式-4-烷基環(huán)己基)乙基]苯酚的方法，合成路線如下所示 其中R為C1～C9的直鏈烷基。
該方法所用起始原料(反式-4-烷基環(huán)己基)乙酸需經(jīng)以下方法制備 (反式-4-烷基環(huán)己基)乙酸的制備是以(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酸為原料，經(jīng)還原、溴代、氰化、水解得到，反應(yīng)所用氫化鋁鋰試劑價(jià)格昂貴，氰化反應(yīng)污染嚴(yán)重。
清華大學(xué)唐洪、徐壽頤等，高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào).1994.5，689～692，報(bào)導(dǎo)了以(反式-4-正戊基環(huán)己基)甲酸為原料，合成路線如下所示 該路線以(反式4-烷基環(huán)己基)甲酸做起始原料計(jì)算，總反應(yīng)步驟多達(dá)9步；總收率低，約為10％；而且反應(yīng)同樣使用氫化鋁鋰試劑，非常昂貴，導(dǎo)致制備成本高，污染嚴(yán)重等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本專利的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種反應(yīng)步驟少、收率高、成本低、污染少的4-[2-(反式-4-烷基環(huán)己基)乙基]苯酚的合成方法。
為了達(dá)到本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明利用格氏試劑與酰氯在低溫下偶聯(lián)生成酮的原理，采用4-甲氧基芐氯格氏試劑在低溫下與(反式-4-環(huán)己基)甲酰氯直接偶聯(lián)反應(yīng)得到苯乙酮衍生物，建立起分子骨架，通過黃鳴龍還原法將酮轉(zhuǎn)化為乙撐橋鍵，再進(jìn)一步通過的官能團(tuán)轉(zhuǎn)換反應(yīng)制得目標(biāo)化合物，簡(jiǎn)化反應(yīng)步驟。本發(fā)明采用4-反式烷基環(huán)己基甲酸為原材料，其中R為C1～C9的直鏈烷基，其合成路線如下
本發(fā)明包括以下步驟(1)分別將(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酸與氯化亞砜加入到反應(yīng)瓶中，(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酸與氯化亞砜的摩爾比為1∶3.4～4.5?；亓鞣磻?yīng)5.5～6.5小時(shí)，然后蒸除過量的氯化亞砜，得到(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酰氯。
(2)將步驟(1)所得到(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酰氯溶于四氫呋喃，加入反應(yīng)瓶中，降溫至-30℃～-70℃，攪拌下滴加利用4-甲氧基芐氯與鎂粉制備的格氏試劑，其中(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酰氯與4-甲氧基芐氯的摩爾比為1∶1～1.5。滴完后繼續(xù)攪拌1小時(shí)，倒入冰與濃鹽酸的混合物中水解，分出有機(jī)層，洗滌至中性，蒸除四氫呋喃，制得(4-甲氧基苯基)-1-(4-反式烷基環(huán)己基)乙酮。
(3)將步驟(2)得到2-(4-甲氧基苯基)-1-(4-反式烷基環(huán)己基)乙酮加入反應(yīng)瓶中，加入水合肼、二甘醇、氫氧化鉀，加熱升溫至115℃～125℃，反應(yīng)2.5～3.5小時(shí)，然后加熱升溫，并在升溫過程中不斷從反應(yīng)體系中分出水和過量的水合肼，升溫至220℃，保溫反應(yīng)2小時(shí)，然后冷卻到室溫，倒入水中，加入石油醚萃取。分出油層，水洗至中性，蒸除溶劑，得到4-[2-(反式-4-烷基環(huán)己基)乙基]苯甲醚。
(4)將步驟(3)得到4-[2-(反式-4-烷基環(huán)己基)乙基]苯甲醚加入反應(yīng)瓶，加入質(zhì)量濃度為45％～50％氫溴酸、乙酸，回流反應(yīng)7.5～8.5小時(shí)，然后冷卻到室溫，加入甲苯萃取，分出有機(jī)層，水洗至中性，無水硫酸鎂干燥。蒸除溶劑，用石油醚重結(jié)晶得到目的產(chǎn)物。
本發(fā)明的優(yōu)選的合成方法，其特點(diǎn)在于步驟(1)中(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酸與氯化亞砜的摩爾比為1∶4，反應(yīng)時(shí)間為6小時(shí)，步驟(2)反應(yīng)溫度為-40℃～-45℃，(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酰氯與4-甲氧基芐氯的摩爾比為1∶1.2，步驟(3)中加熱升溫至120℃，保溫反應(yīng)3小時(shí)，步驟(4)所用氫溴酸的質(zhì)量濃度為45％～48％，反應(yīng)時(shí)間8小時(shí)。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1)反應(yīng)步驟少，以(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酸為起始原料計(jì)算，總反應(yīng)步驟為4步。
2)反應(yīng)總收率高，本發(fā)明方法總收率為42～48％，清華大學(xué)報(bào)道的方法總收率約為10％。
3)由于避免使用氫化鋁鋰等價(jià)格昂貴的試劑，以及反應(yīng)步驟減少、總收率提高，可以大幅降低反應(yīng)成本。由于避免使用氰化鈉等劇毒試劑，減輕了污染，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
實(shí)施例14-[2-(反式-4-丙基環(huán)己基)乙基]苯酚的合成1. (4-丙基環(huán)己基)甲酰氯的制備(反式4-丙基環(huán)己基)甲酸與氯化亞砜的摩爾比為1∶4。將100g(反式4-丙基環(huán)己基)甲酸，280g氯化亞砜加入到500ml三口燒瓶中，加熱回流。反應(yīng)6小時(shí)，然后蒸除過量的氯化亞砜，得到紅色油狀液體(反式-4-丙基環(huán)己基)甲酰氯。
2. 2-(4-甲氧基苯基)-1-(4-反式戊基環(huán)己基)乙酮的合成氮?dú)獗Ｗo(hù)下將14.0g鎂粉、200ml干燥的四氫呋喃、幾粒碘加入到1000ml三口瓶中，滴加溶有91.0g甲氧基芐氯的300ml干燥的四氫呋喃溶液，控制滴加速度使反應(yīng)溫度保持在35℃～45℃，約2小時(shí)滴完。滴完后再回流30分鐘，制得備用。
按(反式-4-丙基環(huán)己基)甲酰氯與甲氧基芐氯格氏試劑的摩爾比為1∶1.2將溶有92g(反式-4-丙基環(huán)己基)甲酰氯的300ml干燥四氫呋喃溶液加入1000ml三口燒瓶中，氮?dú)獗Ｗo(hù)下降溫到-40℃～-45℃，緩慢滴加上部反應(yīng)所制備的甲氧基芐氯格氏試劑，約2小時(shí)滴完。攪拌反應(yīng)1小時(shí)，倒入500g冰與100ml濃鹽酸混合物中水解。分出油層，飽和食鹽水洗滌至中性，減壓蒸除溶劑，得到棕色油狀液體。
3. 4-[2-(反式-4-丙基環(huán)己基)乙基]苯甲醚的合成將上步反應(yīng)所得2-(4-甲氧基苯基)-1-(4-反式丙基環(huán)己基)乙酮加入到2000ml三口燒瓶中，加入80g氫氧化鉀，600ml二甘醇，200ml85％水合肼，升溫到120℃反應(yīng)3小時(shí)。然后加熱升溫，并在升溫過程中不斷從反應(yīng)體系中分出水及過量水合肼。升溫至220℃保溫反應(yīng)2小時(shí)。冷卻至室溫，倒入2000ml水中，加入1000ml石油醚萃取。分出油層，水洗至中性，減壓蒸除溶劑，得到紅色油狀液體。
4. 4-[2-(反式-4-丙基環(huán)己基)乙基]苯酚的合成將上步反應(yīng)所得4-[2-(反式-4-烷基環(huán)己基)乙基]苯甲醚加入1000ml三口燒瓶，加入400ml乙酸，200ml 48％的氫溴酸，回流反應(yīng)8小時(shí)。冷卻后用500ml甲苯萃取，水洗至中性，無水硫酸鎂干燥。減壓蒸除溶劑，用石油醚重結(jié)晶2遍，得到白色晶體59g，氣相色譜含量99％。以(反式4-丙基環(huán)己基)甲酸為起始原料計(jì)算，總收率為48％。
4-[2-(反式-4-丙基環(huán)己基)乙基]苯酚的結(jié)構(gòu)鑒定數(shù)據(jù)FT-IR(溴化鉀壓片，cm-1)3409，1600，1512，1447，1370，1236，824。
1HNMR(300MHz，CDCl3，δ)0.96(3H，t)，1.25～1.58(18H，m)，2.55(2H，t)，5.0(1H，s)，6.68(2H，d)，6.95(2H，d)。
MS246(M+)。
實(shí)施例24-[2-(反式-4-乙基環(huán)己基)乙基]苯酚的合成方法同實(shí)施例1，不同的是用(反式-4-乙基環(huán)己基)甲酸替代(反式-4-丙基環(huán)己基)甲酸，步驟(2)中反應(yīng)溫度-30℃～-35℃，合成出4-[2-(反式-4-乙基環(huán)己基)乙基]苯酚，總收率35％。
4-[2-(反式-4-乙基環(huán)己基)乙基]苯酚的結(jié)構(gòu)鑒定數(shù)據(jù)FT-IR(溴化鉀壓片，cm-1)3410，1601，1512，1448，1369，1236，824。
1HNMR(300MHz，CDCl3，δ)0.96(3H，t)，1.24～1.59(16H，m)，2.55(2H，t)，5.0(1H，s)，6.68(2H，d)，6.95(2H，d)。
MS234(M+)。
實(shí)施例34-[2-(反式-4-戊基環(huán)己基)乙基]苯酚的制備方法同實(shí)施例1，不同的是用(反式-4-戊基環(huán)己基)甲酸替代(反式-4-丙基環(huán)己基甲酸，步驟(2)中反應(yīng)溫度-60℃～-65℃，合成出4-[2-(反式-4-戊基環(huán)己基)乙基]苯酚，總收率42％。
4-[2-(反式-4-戊基環(huán)己基)乙基]苯酚的結(jié)構(gòu)鑒定數(shù)據(jù)FT-IR(溴化鉀壓片，cm-1)3407，1602，1517，1450，1371，1235，826。
1HNMR(300MHz，CDCl3，δ)0.96(3H，t)，1.24～1.58(24H，m)，2.55(2H，t)，5.0(1H，s)，6.68(2H，d)，6.95(2H，d)。
MS270(M+)。
實(shí)施例44-[2-(反式-4-庚基環(huán)己基)乙基]苯酚的制備方法同實(shí)施例1，不同的是用(反式-4-庚基環(huán)己基)甲酸替代(反式-4-丙基環(huán)己基)甲酸，總收率44％。
FT-IR(溴化鉀壓片，cm-1)3407，1602，1517，1450，1371，1235，826。
1HNMR(300MHz，CDCl3，δ)0.96(3H，t)，1.24～1.58(28H，m)，2.55(2H，t)，5.0(1H，s)，6.68(2H，d)，6.95(2H，d)。
MS298(M+)。
權(quán)利要求
1.一種4-[2-(反式-4-烷基環(huán)己基)乙基]苯酚的合成方法，其分子結(jié)構(gòu)式如(I)所示 式中R為C1～C9的直鏈烷基，以(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酸為原料，其分子結(jié)構(gòu)式如(II)所示，其中R與化合物(I)中的R相同，本發(fā)明合成方法包括以下步驟(1)分別將(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酸與氯化亞砜加入到反應(yīng)瓶中，(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酸與氯化亞砜的摩爾比為1∶3.5～4.5，回流反應(yīng)5.5～6.5小時(shí)，然后蒸除過量的氯化亞砜，得到(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酰氯；(2)將步驟(1)所得到(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酰氯溶于四氫呋喃，加入反應(yīng)瓶中，降溫至-30℃～-70℃，攪拌下滴加利用4-甲氧基芐氯與鎂粉制備的格氏試劑，其中(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酰氯與4-甲氧基芐氯的摩爾比為1∶1～1.5，滴完后繼續(xù)攪拌1小時(shí)，倒入冰與濃鹽酸的混合物中水解，分出有機(jī)層，洗滌至中性，蒸除四氫呋喃，制得(4-甲氧基苯基)-1-(4-反式烷基環(huán)己基)乙酮；(3)將步驟(2)得到2-(4-甲氧基苯基)-1-(4-反式烷基環(huán)己基)乙酮加入反應(yīng)瓶中，加入水合肼、二甘醇、氫氧化鉀，加熱升溫至115℃～125℃，反應(yīng)2.5～3.5小時(shí)，然后加熱升溫，并在升溫過程中不斷從反應(yīng)體系中分出水和過量的水合肼，升溫至220℃保溫反應(yīng)2小時(shí)，然后冷卻到室溫，倒入水中，加入石油醚萃取，分出油層，水洗至中性，蒸除溶劑，得到4-[2-(反式-4-烷基環(huán)己基)乙基]苯甲醚；(4)將步驟(3)得到4-[2-(反式-4-烷基環(huán)己基)乙基]苯甲醚加入反應(yīng)瓶，加入質(zhì)量濃度為45％～50％的氫溴酸、乙酸，回流反應(yīng)7.5～8.5小時(shí)，然后冷卻到室溫，加入甲苯萃取，分出有機(jī)層，水洗至中性，無水硫酸鎂干燥，蒸除溶劑，用石油醚重結(jié)晶得到目的產(chǎn)物。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的4-[2-(反式-4-烷基環(huán)己基)乙基]苯酚的合成方法，其特征在于步驟(1)中(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酸與氯化亞砜的摩爾比為1∶4，反應(yīng)時(shí)間為6小時(shí)，步驟(2)反應(yīng)溫度為-40℃～-45℃，(反式-4-烷基環(huán)己基)甲酰氯與4-甲氧基芐氯的摩爾比為1∶1.2，步驟(3)中加熱升溫至120℃，保溫反應(yīng)3小時(shí)，步驟(4)所用氫溴酸的質(zhì)量濃度48％，反應(yīng)時(shí)間8小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了4－[2－(反式－4－烷基環(huán)己基)乙基]苯酚的合成方法，是為了解決現(xiàn)有技術(shù)合成步驟多，產(chǎn)品成本高等問題。該方法包括以下步驟1)(反式－4－烷基環(huán)己基)甲酸與氯化亞砜制得(反式－4－烷基環(huán)己基)甲酰氯。2)(反式－4－烷基環(huán)己基)甲酰氯在溫度－30℃～－70℃與4－甲氧基芐氯格氏試劑反應(yīng)，制得2－(4－甲氧基苯基)－1－(4－反式烷基環(huán)己基)乙酮。3)對(duì)2－(4－甲氧基苯基)－1－(4－反式烷基環(huán)己基)乙酮進(jìn)行黃鳴龍還原反應(yīng)得到4－[2－(反式－4－烷基環(huán)己基)乙基]苯甲醚。4)4－[2－(反式－4－烷基環(huán)己基)乙基]苯甲醚與氫溴酸、乙酸進(jìn)行脫甲基反應(yīng)制得4－[2－(反式－4－烷基環(huán)己基)乙基]苯酚。本發(fā)明主要用于4－[2－(反式－4－烷基環(huán)己基)乙基]苯酚類化合物的合成。
文檔編號(hào)C07C39/06GK1827568SQ20061007280
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2006年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月10日
發(fā)明者安忠維, 李建, 徐茂梁 申請(qǐng)人:西安近代化學(xué)研究所