本發(fā)明涉及一種3-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮的制備方法。
背景技術(shù)：
3-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮的分子結(jié)構(gòu)式如下所示：
其分子量：242.27，沸點(diǎn)：432.1±40.0℃，密度：1.174±0.6g/cm3，是一種非常重要的化工料，目前，國內(nèi)還沒有關(guān)于該化合物的制備方法的文獻(xiàn)報道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種3-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮的制備方法。
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種3-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
(1)使鄰甲氧基酚和酰氯在溶劑和堿性物質(zhì)的存在下進(jìn)行反應(yīng)生成化合物?。?/p>
(2)使化合物ⅰ和對甲基苯甲酰氯在無水三氯化鋁和有機(jī)溶劑的存在下進(jìn)行傅克反應(yīng)生成化合物ⅱ；
(3)使化合物ⅱ和醇在溶劑和催化劑的存在下進(jìn)行酯交換反應(yīng)生成所述3-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮。
優(yōu)選地，步驟(1)中，所述酰氯和鄰甲氧基酚的摩爾比為1～1.5：1，所述堿性物質(zhì)與鄰甲氧基酚的質(zhì)量比為0.2～0.8：1，所述反應(yīng)在3～6℃下進(jìn)行，所述酰氯為氯乙酰氯、乙酰氯、苯甲酰氯、草酰氯或三氯乙酰氯。
優(yōu)選地，所述堿性物質(zhì)為氫氧化鈉。
優(yōu)選地，步驟(1)中，所述溶劑為有機(jī)溶劑和水的混合溶劑。更優(yōu)選地，步驟(1)中，所述有機(jī)溶劑為二氯乙烷。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面：步驟(1)中，所述反應(yīng)的具體實(shí)施如下：將鄰甲氧基酚、二氯乙烷和水加入反應(yīng)器中，滴加堿性物質(zhì)的水溶液和酰氯與二氯乙烷的混合液，滴加溫度為3～6℃，滴加時間為1.5～2.5h，滴加完畢，在3～6℃條件下反應(yīng)，反應(yīng)至體系ph小于等于5。
根據(jù)本發(fā)明的更優(yōu)選方面：所述制備方法還包括對步驟(1)的反應(yīng)完畢后的體系進(jìn)行后處理的步驟，所述后處理的步驟具體實(shí)施如下：所述反應(yīng)結(jié)束后，取樣分析酚含量，當(dāng)ph小于等于5時，加入鹽酸調(diào)整體系ph小于等于1，分層得到有機(jī)層，所述有機(jī)層在小于等于10℃條件下用水洗滌，蒸餾。
優(yōu)選地，所述蒸餾具體為：先進(jìn)行一次常壓蒸餾去除部分有機(jī)溶劑，然后加入有機(jī)溶劑再進(jìn)行蒸餾去除部分有機(jī)溶劑。
更優(yōu)選地，所述蒸餾后的體系直接用于進(jìn)行下一步。
優(yōu)選地，步驟(2)中，所述對甲基苯甲酰氯與鄰甲氧基酚的摩爾比為1～1.5：1，所述無水三氯化鋁與對甲基苯甲酰氯的質(zhì)量比為0.5～1：1，所述傅克反應(yīng)在20±3℃下進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面：步驟(2)中，所述傅克反應(yīng)的具體實(shí)施如下：將有機(jī)溶劑和無水三氯化鋁加入反應(yīng)器中，在溫度小于等于5℃條件下加入對甲基苯甲酰氯，完畢后，向反應(yīng)器滴加化合物ⅰ和有機(jī)溶劑的混合液，滴加時間0.5～1.5h，滴加溫度20±3℃，滴加完畢，在20±3℃下反應(yīng)15～20h。
根據(jù)本發(fā)明的更優(yōu)選方面：所述制備方法還包括對步驟(2)的傅克反應(yīng)完畢后的體系進(jìn)行后處理的步驟，所述后處理的步驟具體實(shí)施如下：所述傅克反應(yīng)結(jié)束后，體系降溫至0～10℃，滴加鹽酸和水，滴加時間為0.5～1.5h，滴加完畢后，升溫至20±3℃，分層得到有機(jī)相，即為化合物ⅱ與有機(jī)溶劑的混合液。
優(yōu)選地，所述化合物ⅱ與有機(jī)溶劑的混合液直接用于進(jìn)行下一步。
優(yōu)選地，步驟(3)中，所述醇為甲醇，所述催化劑為鹽酸，所述酯交換反應(yīng)在回流溫度下進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面：步驟(3)中，所述酯交換反應(yīng)的具體實(shí)施如下：在反應(yīng)器中加入化合物ⅱ、二氯乙烷、甲醇和鹽酸，在回流溫度下反應(yīng)2～5小時。
根據(jù)本發(fā)明的更優(yōu)選方面：所述制備方法還包括步驟(3)的酯交換反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行后處理的步驟，所述后處理具體實(shí)施如下：所述酯交換反應(yīng)結(jié)束后，體系冷卻，結(jié)晶，過濾，然后用甲醇洗滌，干燥得到所述3-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步更優(yōu)選方面：所述步驟(3)的酯交換反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行后處理的具體實(shí)施如下：所述酯交換反應(yīng)結(jié)束后，體系攪拌并自然冷卻至室溫，結(jié)晶，繼續(xù)在2～3h內(nèi)慢慢冷卻至0～5℃，在0～5℃保持2～4h，過濾，然后用0℃甲醇淋洗，減壓烘干得到所述3-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮。
由于上述技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明制備方法采用鄰甲氧基酚為原料，先對鄰甲氧基酚進(jìn)行酚的保護(hù)，然后通過傅克反應(yīng)和酯交換反應(yīng)，制備得到3-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮，制備方法簡單，操作方便，制備路線的總收率達(dá)84％以上。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。實(shí)施例中使用的原料可通過商購獲得。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種3-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮的制備方法，制備方法包括以下步驟：
(1)酚的保護(hù)：
在1000ml反應(yīng)瓶中分別加入76.8g鄰甲氧基酚、200ml二氯乙烷和51g水，溫度控制在3-6℃，雙滴加氯乙酰氯與二氯乙烷的混合液(91.8g氯乙酰氯、100ml二氯乙烷)和128.5g液堿(質(zhì)量濃度30％的氫氧化鈉水溶液)，滴加時間約2小時，滴加結(jié)束后控制溫度5℃保溫1小時左右，取樣分析酚含量，當(dāng)ph小于等于5時，滴加23.4g鹽酸(質(zhì)量濃度30％的hcl水溶液)和204g水，體系中和至ph小于等于1，滴加完畢，即刻分水，下層有機(jī)層進(jìn)另一1000ml洗滌瓶加水339g，在小于10℃下攪拌40分鐘，再分去水，下層有機(jī)層進(jìn)1000ml濃縮瓶常壓蒸出200ml二氯乙烷，再加入新鮮二氯乙烷320ml，再蒸出二氯乙烷200ml，得到化合物ⅰ和二氯乙烷的混合液，冷卻至室溫待用于下一步(水分小于等于0.05％)。
(2)傅克反應(yīng)
在干燥潔凈2000ml反應(yīng)瓶中依次加入400ml二氯乙烷和100.5g無水三氯化鋁，冷卻至5℃以下時，緩緩滴加127g對甲基苯甲酰氯(109ml)，約10分鐘滴完(有放熱)，滴加后期無水三氯化鋁全部溶解。開始滴加步驟(1)得到的化合物ⅰ和二氯乙烷的混合液，溫度控制20±3℃，滴完約1小時，然后保溫反應(yīng)18小時，反應(yīng)結(jié)束后在0～10℃間滴入126g鹽酸(質(zhì)量濃度30％的hcl水溶液)和474g水，1小時滴完，立刻升溫至20℃，分層，分出下層有機(jī)相得到化合物ⅱ和二氯乙烷的混合液，該混合液用于下一步。
(3)酯交換反應(yīng)
在2000ml反應(yīng)瓶中投入步驟(2)制備得到的化合物ⅱ和二氯乙烷的混合液，常壓(熱水浴)蒸出二氯乙烷340ml，加入31.5g鹽酸(質(zhì)量濃度30％的hcl水溶液)和900ml甲醇，常壓蒸出二氯乙烷和甲醇220ml，回流反應(yīng)3小時，攪拌并自然冷卻至室溫過夜，次日冷卻至0～5℃(在2～3小時中慢冷)，并在0～5℃保持2～4小時，過濾，0℃的200ml甲醇淋洗，減壓(50～60℃)烘干得119.4g的3-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮，收率為85％。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種3-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮的制備方法，制備方法包括以下步驟：
(1)酚的保護(hù)：
在1000ml反應(yīng)瓶中分別加入76.8g鄰甲氧基酚、200ml二氯乙烷和51g水，溫度控制在4℃，雙滴加氯乙酰氯與二氯乙烷的混合液(69.9g氯乙酰氯、100ml二氯乙烷)和76.8g液堿(質(zhì)量濃度30％的氫氧化鈉水溶液)，滴加時間約2小時，滴加結(jié)束后控制溫度5℃保溫1小時左右，取樣分析酚含量，當(dāng)ph小于等于5時，滴加鹽酸(質(zhì)量濃度30％的hcl水溶液)和水使體系中和至ph為1，滴加完畢，即刻分水，下層有機(jī)層進(jìn)另一1000ml洗滌瓶加水339g，在小于10℃下攪拌40分鐘，再分去水，下層有機(jī)層進(jìn)1000ml濃縮瓶常壓蒸出200ml二氯乙烷，再加入新鮮二氯乙烯320ml，再蒸出二氯乙烷200ml，得到化合物ⅰ和二氯乙烷的混合液，冷卻至室溫待用于下一步(水分小于等于0.05％)。
(2)傅克反應(yīng)
在干燥潔凈2000ml反應(yīng)瓶中依次加入400ml二氯乙烷和63.5g無水三氯化鋁，冷卻至5℃以下時，緩緩滴加127g對甲基苯甲酰氯(109ml)，約10分鐘滴完(有放熱)，滴加后期無水三氯化鋁全部溶解。開始滴加步驟(1)得到的化合物ⅰ和二氯乙烷的混合液，溫度控制20±3℃，滴完約1小時，然后保溫反應(yīng)18小時，反應(yīng)結(jié)束后在0～10℃間滴入126g鹽酸(質(zhì)量濃度30％的hcl水溶液)和474g水，1小時滴完，立刻升溫至20℃，分層，分出下層有機(jī)相得到化合物ⅱ和二氯乙烷的混合液，該混合液用于下一步。
(3)酯交換反應(yīng)
在2000ml反應(yīng)瓶中投入步驟(2)制備得到的化合物ⅱ和二氯乙烷的混合液，常壓(熱水浴)蒸出二氯乙烷340ml，加入31.5g鹽酸(質(zhì)量濃度30％的hcl水溶液)和900ml甲醇，常壓蒸出二氯乙烷和甲醇220ml，回流反應(yīng)3小時，攪拌并自然冷卻至室溫過夜，次日冷卻至0～5℃(在2～3小時中慢冷)，并在0～5℃保持2～4小時，過濾，2℃的200ml甲醇淋洗，減壓(50～60℃)烘干得119g的3-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮，收率為84.7％。
對比例1
本對比例提供一種3-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮的制備方法，制備方法包括以下步驟：
(1)在1000ml反應(yīng)瓶中分別加入76.8g鄰甲氧基酚、300ml二氯乙烷、91.8g氯乙酰氯、51g水和128.5g液堿(質(zhì)量濃度30％的氫氧化鈉水溶液)，在5℃下反應(yīng)3小時，取樣分析酚含量，當(dāng)ph小于等于5時，滴加23.4g鹽酸(質(zhì)量濃度30％的hcl水溶液)和204g水，體系中和至ph小于等于1，滴加完畢，即刻分水，下層有機(jī)層進(jìn)另一1000ml洗滌瓶加水339g，在小于10℃下攪拌40分鐘，再分去水，下層有機(jī)層進(jìn)1000ml濃縮瓶常壓蒸出200ml二氯乙烷，再加入新鮮二氯乙烯320ml，再蒸出二氯乙烷200ml，得到混合液，冷卻至室溫待用于下一步。
(2)在干燥潔凈2000ml反應(yīng)瓶中依次加入400ml二氯乙烷、100.5g無水三氯化鋁、127g對甲基苯甲酰氯(109ml)和步驟(1)得到的混合液，溫度控制20±3℃，保溫反應(yīng)18小時，反應(yīng)結(jié)束后在0～10℃間滴入126g鹽酸(質(zhì)量濃度30％的hcl水溶液)和474g水，1小時滴完，立刻升溫至20℃，分層，分出下層有機(jī)相得到混合液，該混合液用于下一步。
(3)在2000ml反應(yīng)瓶中投入步驟(2)制備得到的混合液，常壓(熱水浴)蒸出二氯乙烷340ml，加入31.5g鹽酸(質(zhì)量濃度30％的hcl水溶液)和900ml甲醇，常壓蒸出二氯乙烷和甲醇220ml，回流反應(yīng)3小時，攪拌并自然冷卻至室溫過夜，次日冷卻至0～5℃(在2～3小時中慢冷)，并在0～5℃保持2～4小時，過濾，2℃的200ml甲醇淋洗，減壓(50～60℃)烘干得105g的3-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮，收率為75％。
以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，且本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。