一種2-羥基-4-溴苯甲酸的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開(kāi)了一種2-羥基-4-溴苯甲酸的合成方法，屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)溴苯甲酸，又稱(chēng)為4-溴苯甲酸，是最重要的精細(xì)化學(xué)品，被用于分析試劑，也是 有機(jī)合成中間體，被用于有機(jī)合成，是染料和醫(yī)藥的中間體。
[0003] 對(duì)溴苯甲酸一般情況下生產(chǎn)經(jīng)氧化、酸化而得。將對(duì)溴甲苯、水、氫氧化鉀混合后， 加熱煮沸，分次加入高錳酸鉀，再回流4h，經(jīng)過(guò)濾酸化得粗品。再于稀乙醇中用氨水溶解、 過(guò)濾，鹽酸中和、水洗即得成品。其合成方法主要還有化學(xué)氧化法和間接電氧化法。其中 化學(xué)氧化法是指通過(guò)氧化劑通過(guò)失去電子對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行氧化的方法，主要缺點(diǎn)為氧化劑價(jià) 格昂貴，有時(shí)候?qū)Νh(huán)境存在污染，生產(chǎn)能力比較低；另外的間接電氧化法是指在化學(xué)反應(yīng)器 中，用可變價(jià)金屬的鹽類(lèi)水溶液將有機(jī)反應(yīng)物氧化成目的產(chǎn)物，然后將用過(guò)的鹽類(lèi)水溶液 送到電解槽中，在轉(zhuǎn)變成所需要的氧化劑的過(guò)程，但是該方法存在操作比較復(fù)雜的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)目前對(duì)溴苯甲酸在合成的過(guò)程中，采用傳統(tǒng)的 化學(xué)氧化法運(yùn)行費(fèi)用昂貴、對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重、生產(chǎn)能力比較低，以及間接電氧化法操作比較 復(fù)雜的問(wèn)題，提供了一種2-羥基-4-溴苯甲酸的合成方法。該方法以苯酚為原材料，首先 通過(guò)加入硝酸和硫酸生成2-硝基苯酚，之后加入HCI和鋅粉合成2-氨基苯酚，隨后通過(guò)水 浴升溫以及加入CH3C0CH進(jìn)一步產(chǎn)生2-乙酰胺基苯酚，接下來(lái)，加入FeBrjP Br2，反應(yīng)冷卻 后加入Ca02和四氧化三鐵，從而使得2-乙酰胺基苯酚變成2-羥基-4-溴苯甲醛后，又生 成本發(fā)明所制得的2-羥基-4-溴苯甲酸。該方法不僅操作簡(jiǎn)單易行，反應(yīng)溫和，而且沒(méi)有 任何污染，使得產(chǎn)品收率和純度得到了顯著的提升。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明2-羥基-4-溴苯甲酸的合成路線為：
本發(fā)明涉及的2-羥基-4-溴苯甲酸的合成過(guò)程包括以下步驟： (1) 取60~120g苯酚放入裝有攪拌器、溫度計(jì)和滴液漏斗的500mL三口燒瓶中，向其 中加入50~60mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69 %的硝酸，控制轉(zhuǎn)速為500~600r/min，溫度為10~15°C， 攪拌均勻，其中在攪拌過(guò)程中，緩慢滴加30~40mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的硫酸，控制在15~ 20min內(nèi)滴加完成，待滴加完成后提升溫度至20~25°C，并設(shè)置壓力為1~1. 2MPa，反應(yīng) 40~45min，得2-硝基苯酚； (2) 將上述得到的2-硝基苯酚中置于反應(yīng)釜中，向其中加入15~18mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30%的氯化氫，攪拌均勻后，再加入0. 5~0. 8g鋅粉后，在溫度為60~70°C，壓力為0. 8~ 1. 3MPa的條件下，并通入氫氣，并密封反應(yīng)釜，連續(xù)反應(yīng)1~1. 5h，得2-氨基苯酚； (3) 取10~18mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的CH3C0CH，依舊以滴加的方式滴入上述所制得的 2-氨基苯酚中，攪拌均勻后進(jìn)行水浴加熱至100~108°C，反應(yīng)50~55min后，降低溫度為 50~60°C，再進(jìn)行加熱20~25min后，停止加熱，使其自然冷卻至室溫，得2-乙酰胺基苯 酚； (4) 將上述得到的2-乙酰胺基苯酚置于固定反應(yīng)器中，加入0. 8~1. 6g的FeBr3，控 制溫度為70~75°C，壓力為1~2MPa，轉(zhuǎn)速為300~500r/min，攪拌反應(yīng)15~30min，待 攪拌反應(yīng)完全后，以每分鐘30~40滴的勻速緩慢滴加10~13mLBr2，保持溫度不變，提高 壓力為1. 2~2. 2MPa，反應(yīng)20~25min后，讓其自然冷卻，得2-乙酰氨基-4-溴苯酚； (5) 在上述得到的2-乙酰氨基-4-溴苯酚中加入5~17mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%甲醛溶 液，在20~23°C條件下攪拌均勾，之后再加入3~5mL的NaBH4，繼續(xù)攪拌混合均勻后，反應(yīng) 1~2h，然后在5~lOmin內(nèi)逐步升溫至30~32°C，反應(yīng)30~45min，隨后再在3~7min 內(nèi)逐步升溫至35~38°C，反應(yīng)50~65min，得2-羥基-4-溴苯甲醛； (6) 再取2~3gCa02,1~4g四氧化三鐵放入上述得到的2-羥基-4-溴苯甲醛中，充 分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅M(jìn)行水浴加熱至100~l〇5°C，反應(yīng)45~65min后，再進(jìn)行冰浴使溫度降低 至3~5°C，然后再加入0. 3~0. 4gNi/鈉基膨潤(rùn)土催化劑，反應(yīng)1~1. 5h，取出靜置30~ 35min，過(guò)濾，置于100~105°C的烘箱中干燥20~30min，得2-羥基-4-溴苯甲酸。
[0006] 本發(fā)明的有益效果是： (1)本發(fā)明不僅操作簡(jiǎn)單易行，而且反應(yīng)過(guò)程中也比較溫和，沒(méi)有任何污染；（2)最終， 通過(guò)本發(fā)明使得產(chǎn)品收率和純度得到了顯著的提升。
【具體實(shí)施方式】
[0007] 本發(fā)明涉及的一種2-羥基-4-溴苯甲酸的合成過(guò)程包括以下步驟： 首先取60~120g苯酚放入裝有攪拌器、溫度計(jì)和滴液漏斗的500mL三口燒瓶中，向 其中加入50~60mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69 %的硝酸，控制轉(zhuǎn)速為500~600r/min，溫度為10~ 15°C，攪拌均勾，其中在攪拌過(guò)程中，緩慢滴加30~40mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75 %的硫酸，控制在 15~20min內(nèi)滴加完成，待滴加完成后提升溫度至20~25°C，并設(shè)置壓力為1~1. 2MPa， 反應(yīng)40~45min，得2-硝基苯酚；然后將上述得到的2-硝基苯酚中置于反應(yīng)釜中，向其中 加入15~18mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氯化氫，攪拌均勻后，再加入0. 5~0. 8g鋅粉后，在溫度 為60~70°C，壓力為0. 8~1. 3MPa的條件下，并通入氫氣，并密封反應(yīng)釜，連續(xù)反應(yīng)1~ 1. 5h，得2-氨基苯酚；隨后取10~18mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37 %的CH3C0CH，依舊以滴加的方式滴 入上述所制得的2-氨基苯酚中，攪拌均勻后進(jìn)行水浴加熱至100~108°C，反應(yīng)50~55min 后，降低溫度為50~60°C，再進(jìn)行加熱20~25min后，停止加熱，使其自然冷卻至室溫，得 2_乙酰胺基苯酚；之后將上述得到的2-乙酰胺基苯酚置于固定反應(yīng)器中，加入0. 8~1. 6g 的FeBr3,控制溫度為70~75°C，壓力為1~2MPa，轉(zhuǎn)速為300~500r/min，攪拌反應(yīng)15~ 30min，待攪拌反應(yīng)完全后，以每分鐘30~40滴的勻速緩慢滴加10~13mLBr2，保持溫度不 變，提高壓力為1. 2~2. 2MPa，反應(yīng)20~25min后，讓其自然冷卻，得2-乙酰氨基-4-溴 苯酚；接下來(lái)在上述得到的2-乙酰氨基-4-溴苯酚中加入5~17mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%甲醛 溶液，在20~23°C條件下攪拌均勾，之后再加入3~5mL的NaBH4，繼續(xù)攪拌混合均勾后， 反應(yīng)1~2h，然后在5~lOmin內(nèi)逐步升溫至30~32°C，反應(yīng)30~45min，隨后再在3~ 7min內(nèi)逐步升溫至35~38°C，反應(yīng)50~65min，得2-羥基-4-溴苯甲醛；最后再取2~ 3gCa02,1~4g四氧化三鐵放入上述得到的2-羥基-4-溴苯甲醛中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅M(jìn) 行水浴加熱至100~l〇5°C，反應(yīng)45~65min后，再進(jìn)行冰浴使溫度降低至3~5°C，然后 再加入0. 3~0. 4gNi/鈉基膨潤(rùn)土催化劑，反應(yīng)1~1. 5h，取出靜置30~35min，過(guò)濾，置 于100~105°C的烘箱中干燥20~30min，得2-羥基-4-溴苯甲酸。
[0008]實(shí)例1 首先取60g苯酚放入裝有攪拌器、溫度計(jì)和滴液漏斗的500mL三口燒瓶中，向其中加入 5〇mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%的硝酸，控制轉(zhuǎn)速為500r/min，溫度為10°C，攪拌均勻，其中在攪拌過(guò) 程中，緩慢滴加30mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的硫酸，控制在15min內(nèi)滴加完成，待滴加完成后提 升溫度至20°C，并設(shè)置壓力為IMPa，反應(yīng)40min，得2-硝基苯酚；然后將上述得到的2-硝 基苯酚中置于反應(yīng)釜中，向其中加入15mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氯化氫，攪拌均勻后，再加入 〇. 5g鋅粉后，在溫度為60°C，壓力為0. 8MPa的條件下，并通入氫氣，并密封反應(yīng)釜，連續(xù)反 應(yīng)lh，得2-氨基苯酚；隨后取10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的CH3C0CH，依舊以滴加的方式滴入上 述所制得的2-氨基苯酚中，攪拌均勻后進(jìn)行水浴加熱至100°C，反應(yīng)50min后，降低溫度為 50°C，再進(jìn)行加熱20min后，停止加熱，使其自然冷卻至室溫，得2-乙酰胺基苯酚；之后將 上述得到的2-乙酰胺基苯酚置于固定反應(yīng)器中，加入0. 8g的FeBr3，控制溫度為70°C，壓 力為IMPa，轉(zhuǎn)速為300r/min，攪拌反應(yīng)15min，待攪拌反應(yīng)完全后，以每分鐘30滴的勻速緩 慢滴加10mLBr2，保持溫度不變，提高壓力為1. 2MPa，反應(yīng)20min后，讓其自然冷卻，得2-乙 酰氨基-4-溴苯酚；接下來(lái)在上述得到的2-乙酰氨基-4-溴苯酚中加入5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 40%甲醛溶液，在20°C條件下攪拌均勻，之后再加入3mL的NaBH4，繼續(xù)攪拌混合均勻后，反 應(yīng)lh，然后在5min內(nèi)逐步升溫至30°C