一種3,5-二甲氧基苯甲醛的合成方法
2023-12-05 16:38:06
一種3,5-二甲氧基苯甲醛的合成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種藥物中間體的合成方法，尤其涉及一種3，5_二甲氧基苯甲醛的合成方法。
【背景技術】
[0002]3，5_ 二甲氧基苯甲醛可廣泛用於有機合成，是合成醌、肉桂酸類等藥物的重要中間體，是一類高附加值精細化學品。尤其3，5_二甲氧基苯甲醛可以用來合成白藜蘆醇。白藜蘆醇是含有芪類結構的非黃酮類多酚化合物，是一種低毒的天然藥物，具有多種生物活性和藥理作用。近年的研究表明，白藜蘆醇具有抗癌、抗心血管疾病、抗突變、抗氧化、抗菌、抗炎、誘導細胞凋亡及雌激素調節等多方面有益人類健康的生物藥理活性，故在人體健康保健方面具有重要的應用價值。
[0003]目前3，5_二甲氧基苯甲醛主要有以下合成方法:
[0004]吳豔芬等將3，5_二甲氧基苯甲酸甲酯經肼解回流，鐵氰化鉀氧化製得3，5_ 二甲氧基苯甲醛，該法成本高、汙染大，難於工業規模生產。
[0005]向建南等將對硝基甲苯氧化、還原製得4-氨基苯甲醛，再經溴代，重氮化去氨基，保護醛羰基，甲基化合成，步驟繁瑣，操作不便，環境汙染大。
[0006]Khatib等將3，5_二羥基苯甲醛用碘甲烷甲基化直接合成，起始原料難得，昂貴。
[0007]徐寶峰等以3，5-二羥基苯甲酸為原料，經硫酸二甲酯甲基化、酯化，高壓加氫合成，高壓反應，條件要求較高。此外，還以苯甲酸為原料，經磺化、鹼熔、精製、酸化、烷氧基化得3，5-二甲氧基苯甲酸後，與鄰苯二胺反應得2-取代苯並咪唑，在金屬鈉和乙醇作用下，還原、水解合成3，5-二甲氧基苯甲醛，此法步驟繁瑣，操作不便。
[0008]陳峙等用3，4，5-三甲氧基苯甲醛為原料，經縮醛保護、脫甲基、水解脫醛保護製備，原料價格較貴，成本高。
【發明內容】
[0009]為克服現有技術的缺陷，本發明提供了一種3，5_二甲氧基苯甲醛的合成方法，條件溫和、選擇性好、清潔環保。
[0010]為實現上述目的，本發明的技術方案為:
[0011]—種3，5_ 二甲氧基苯甲醛的合成方法，以3，5_ 二甲氧基苯甲酸甲酯為原料，在鉀改性MnOx/ γ -Al2O3催化劑的作用下，採用固定床反應器，通入氫氣升溫至380-460°C，製得3，5_ 二甲氧基苯甲醛。
[0012]本發明採用鉀改性MnOx/Y-Al2O3催化劑在固定床反應器中反應，常壓下即可進行反應，反應條件溫和，適於工業化生產;通常情況下，苯環上的甲氧基在溫度大於380 V時會分解為酚羥基和乙烯，而本發明溫度為380-460°C，在氫氣氛圍和鉀改性MnOx/ γ -Al2O3催化劑的共同作用下，抑制了 3，5_ 二甲氧基苯甲酸甲酯的自身分解，減少了副反應的發生，提高了3，5_ 二甲氧基苯甲酸甲酯的轉化率。
[0013]優選的，其步驟為:
[0014](I)製備鉀改性MnOx/ γ -Al2O3催化劑;
[0015](2)將步驟(I)製備的催化劑填充至固定床反應器中，並在氫氣氛圍中活化處理；
[0016](3)將3，5_二甲氧基苯甲酸甲酯溶解於有機溶劑後汽化，與氫氣混合後進入固定床反應器中，加熱至380-460°C反應，得到3，5_ 二甲氧基苯甲醛。
[0017]進一步優選的，所述步驟(I)中的具體步驟為:將MnOx/ γ -Al2O3催化劑加入到KNO3溶液中，經攪拌、乾燥、焙燒後製得K改性MnOx/ γ -Al2O3催化劑。
[0018]更進一步優選的，所述MnOx/γ -Al2O3催化劑的製備步驟為:將硝酸錳和硝酸鋁用去離子水溶解，加熱至55-65°C，加入氨水，調節pH至沉澱完全，將沉澱物抽濾、洗滌、乾燥、焙燒後即得催化劑。
[0019]進一步優選的，所述步驟(2)中氫氣氛圍活化處理的溫度為450±10°C。該溫度下活化效果更好。
[0020]進一步優選的，所述步驟(3)中的有機溶劑為甲醇或乙醇。使用甲醇作溶劑，3，5_二甲氧基苯甲酸甲酯與氫氣反應時生成甲醇，可繼續作溶劑循環利用。
[0021]進一步優選的，所述步驟(3)中的汽化方法為，將3，5_二甲氧基苯甲酸甲酯溶液通過微量計量慄注入汽化器，由汽化器對3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶液進行汽化。
[0022]進一步優選的，所述步驟(3)中的氫氣流速為30?100mL/min。
[0023]進一步優選的，所述步驟(3)的壓力為常壓。
[0024]與現有技術相比，本發明的有益效果為:
[0025]1.本發明反應條件溫和，選擇性好，清潔環保，使用固定床反應器，適用於工業化生產，為3，5_ 二甲氧基苯甲醛的綠色工業化生產提供了一種新的有效途徑。
[0026]2.本發明使用的催化劑原料易得，製備方法簡單，節能環保。
【具體實施方式】
[0027]下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。
[0028]—、催化劑的製備
[0029]實施例1
[0030]向250mL三口瓶中加入4.91g六水硝酸錳，37.89g九水硝酸鋁，60mL去離子水溶解，攪拌，加熱至600C，滴加氨水共沉澱，沉澱終點pH=9，保持溫度並繼續攪拌2小時。冷卻至室溫，抽濾、洗滌至中性，110°C乾燥過夜，馬弗爐中於450°C焙燒3小時。所得催化劑編號為CO。
[0031]實施例2
[0032]製備方法與實施例1相同，所不同的是六水硝酸錳的質量為7.16g，所得催化劑編號為Cl。
[0033]實施例3
[0034]在燒杯中加入1.620g(4%)硝酸鉀，1mL去離子水溶解，取15g實施例2製得的催化劑為前體，加入硝酸鉀溶液中，再加少量去離子水使催化劑完全浸沒，攪拌，浸漬4小時，靜置，110°C乾燥，馬弗爐中於450°C焙燒3小時。所得催化劑編號為C2。
[0035]實施例4
[0036]製備方法與實施例3相同，所不同的是硝酸鉀質量為1.995g，所得催化劑編號為C3o
[0037]實施例5
[0038]製備方法與實施例3相同，所不同的是硝酸鉀質量為2.475g，所得催化劑編號為C4o
[0039]實施例6
[0040]製備方法與實施例3相同，所不同的是，前體為實施例1所製得的催化劑，所得催化劑編號為C5。
[0041 ] 實施例7
[0042]製備方法與實施例3相同，所不同的是，前體為實施例1所製得的催化劑，硝酸鉀質量為1.995g，所得催化劑編號為C6。
[0043]實施例8
[0044]製備方法與實施例3相同，所不同的是，前體為實施例1所製得的催化劑，硝酸鉀質量為2.475g，所得催化劑編號為C7。
[0045]二、3，5_ 二甲氧基苯甲醛的合成
[0046]實施例9
[0047]取15g催化劑Cl填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為50mL/min的氫氣，450°C還原2小時，然後降溫至400°C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL乙醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率72.4 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性86.5 V0o
[0048]實施例10
[0049]取15g催化劑C2填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為50mL/min的氫氣，450°C還原2小時，然後降溫至400°C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL乙醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率71.8 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性91.2 %。
[0050]實施例11
[0051 ] 取15g催化劑C3填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為50mL/min的氫氣，450°C還原2小時，然後降溫至400°C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL乙醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率69.2 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性94.6 %。
[0052]實施例12
[0053]取15g催化劑C4填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為50mL/min的氫氣，450°C還原2小時，然後降溫至400°C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL乙醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率65.1 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性95.1 %。
[0054]實施例13
[0055]取15g催化劑C3填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為50mL/min的氫氣，450°C還原2小時，然後降溫至380°C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL乙醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率64.7 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性97.5 V0o
[0056]實施例14
[0057]取15g催化劑C3填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為50mL/min的氫氣，450°C還原2小時，然後降溫至350°C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL乙醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率32.5 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性96.4 %。
[0058]實施例15
[0059]取15g催化劑C3填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為50mL/min的氫氣，450°C還原2小時，然後升溫至450°C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL乙醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率71.7 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性83.9 %。
[0060]實施例16
[0061 ] 取15g催化劑CO填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為50mL/min的氫氣，450°C還原2小時，然後降溫至400°C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL乙醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率62.2 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性88.0 %。
[0062]實施例17
[0063]取15g催化劑C5填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為50mL/min的氫氣，450°C還原2小時，然後降溫至400°C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL乙醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率70.1 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性90.3 %。
[0064]實施例18
[0065]取15g催化劑C6填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為50mL/min的氫氣，450°C還原2小時，然後降溫至400°C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL乙醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率68.2 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性93.1 %。
[0066]實施例19
[0067]取15g催化劑C7填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為50mL/min的氫氣，450°C還原2小時，然後降溫至400°C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL乙醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率67.5 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性94.0 %。
[0068]實施例20
[0069]取15g催化劑C3填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為30mL/min的氫氣，450°C還原2小時，然後降溫至400°C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL乙醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率72.0 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性92.9 %。
[0070]實施例21
[0071]取15g催化劑C3填充到固定床反應器中，通入壓力為0.110^、流速為100111171^11的氫氣，4500C還原2小時，然後降溫至4000C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL乙醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率65.3 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性95.1 %。
[0072]實施例22
[0073]取15g催化劑C2填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為50mL/min的氫氣，450 0C還原2小時，然後降溫至400 0C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL甲醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率71.2 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性91.5 V0o
[0074]實施例23
[0075]取15g催化劑C3填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為50mL/min的氫氣，450 0C還原2小時，然後降溫至400 0C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL甲醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率70.5 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性95.5 V0o
[0076]實施例24
[0077]取15g催化劑C4填充到固定床反應器中，通入壓力為0.1MPa、流速為50mL/min的氫氣，450 0C還原2小時，然後降溫至400 0C，將5g3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶解在10mL甲醇中，用微量計量慄以2mL/min的流速注入汽化器，產物經冷凝後接收。產物進行氣相分析，3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯轉化率64.7 %，3，5-二甲氧基苯甲醛選擇性94.5 V0o
[0078]上述實施例雖然對本發明的【具體實施方式】進行了描述，但並非對發明保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護範圍內。
【主權項】
1.一種3，5_ 二甲氧基苯甲醛的合成方法，其特徵是，以3，5_ 二甲氧基苯甲酸甲酯為原料，在鉀改性MnOx/ γ -Al2O3催化劑的作用下，採用固定床反應器，通入氫氣升溫至380-460°C，製得3，5_二甲氧基苯甲醛。2.如權利要求1所述的一種3，5_二甲氧基苯甲醛的合成方法，其特徵是，其步驟為: (1)製備鉀改性MnOx/γ -Al2O3催化劑； (2)將步驟(I)製備的催化劑填充至固定床反應器中，並在氫氣氛圍中活化處理； (3)將3，5_二甲氧基苯甲酸甲酯溶解於有機溶劑後汽化，與氫氣混合後進入固定床反應器中，加熱至380-460 0C反應，得到3，5-二甲氧基苯甲醛。3.如權利要求2所述的一種3，5_二甲氧基苯甲醛的合成方法，其特徵是，所述步驟(I)中的具體步驟為:將MnOx/ γ -Al2O3催化劑加入到KNO3溶液中，經攪拌、乾燥、焙燒後製得K改性MnOx/ γ -Al2O3催化劑。4.如權利要求3所述的一種3，5_二甲氧基苯甲醛的合成方法，其特徵是，所述MnOx/γ-Al2O3催化劑的製備步驟為:將硝酸猛和硝酸鋁用去離子水溶解，加熱至55-65°C，加入氨水，調節PH至沉澱完全，將沉澱物抽濾、洗滌、乾燥，焙燒後即得催化劑。5.如權利要求2所述的一種3，5_二甲氧基苯甲醛的合成方法，其特徵是，所述步驟(2)中氫氣氛圍活化處理的溫度為450 ±10°C。6.如權利要求2所述的一種3，5_二甲氧基苯甲醛的合成方法，其特徵是，所述步驟(3)中的有機溶劑為甲醇或乙醇。7.如權利要求2所述的一種3，5_二甲氧基苯甲醛的合成方法，其特徵是，所述步驟(3)中的汽化方法為:將3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶液通過微量計量慄注入汽化器，由汽化器對3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯溶液進行汽化。8.如權利要求2所述的一種3，5_二甲氧基苯甲醛的合成方法，其特徵是，所述步驟(3)中的氫氣流速為30?100mL/min。9.如權利要求2所述的一種3，5_二甲氧基苯甲醛的合成方法，其特徵是，所述步驟(3)的壓力為常壓。
【專利摘要】本發明公開了一種3,5?二甲氧基苯甲醛的合成方法，以3,5?二甲氧基苯甲酸甲酯為原料，在鉀改性MnOx/γ?Al2O3催化劑的作用下，採用固定床反應器，通入氫氣升溫至380?460℃，製得3,5?二甲氧基苯甲醛。本發明採用鉀改性MnOx/γ?Al2O3催化劑在固定床反應器中反應，常壓下即可進行反應，反應條件溫和，轉化率高，選擇性好，適於工業化生產。
【IPC分類】B01J23/34, C07C45/41, C07C47/575
【公開號】CN105712850
【申請號】CN201610052536
【發明人】張志德, 徐華清, 陳玉琴, 鄭國靜, 胡晶晶
【申請人】山東師範大學