一種3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的催化合成方法
2023-05-09 14:52:06
專利名稱：一種3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的催化合成方法
技術領域：
本發明涉及一種3-甲氧基-4-羥基苯甲醇(俗稱香蘭醇)的催化合成方法。 更具體的，特指愈創木酚和甲醛經過羥烷基化反應製備3-甲氧基-4-羥基苯甲醇
的方法。
CH2OH
背景技術：
2001年，B.P.Bandgar等以硫酸化硼氫交換樹脂(SBER)將香蘭素進行還 原得到香蘭醇，該方法反應溫度低(常溫)，產率高(80%)，但是反應時間長達 35小時。2004年Lei Shi等以Ni為催化劑，以THF為溶劑將香蘭素還原可得到 54%的香蘭醇。2008年Yuhan Zhou等以NaBH4/Me2S(VB(OMe)3為催化劑將香 蘭酸進行還原得到高產率香蘭醇(98%)，反應時間僅1.5小時。以上合成方法 均屬還原法，該方法產物純淨，分離方便，工藝簡單，但是香蘭醇主要工業應 用是合成香蘭素，因此該方法只能作為一種實驗室合成方法而不能被工業化生 產所採用。
在愈創木酚和甲醛法合成3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的過程中，由於羥基是鄰 對位取代基，生成產物不但有對位取代的3-甲氧基-4-羥基苯甲醇，同時還伴隨 鄰位取代的3-甲氧基-2-羥基苯甲醇，因此控制甲醛的進攻位置，提高對位產物， —直是科研人員研究的熱點之一。
目前工業合成香蘭素的主要方法是亞硝化法。第一步愈創木酚與甲醛(或烏 洛託品)以鹽酸為催化劑反應得香蘭醇。再由香蘭醇與對亞硝基二甲苯胺(由N， N —二甲基苯胺與亞硝酸反應製得)氧化反應而得香蘭素。為了增加香蘭素的收 率，在反應過程中用銅和氯化亞銅做催化劑。但是該方法消耗定額(以愈創木酚計)可達到1.32，反應效率低、特別是對環境汙染嚴重。
歐洲專利EP0485613A1描述了酚，尤其是愈創木酚的對羥甲基化反應，通 過愈創木酚與甲醛，在醇類有機溶劑中，在氫氧化鈉和季銨化合物(如四甲基 氫氧化銨)存在進行反應。但是在反應過程中先後需要兩步減壓蒸餾去除多餘 的溶劑，因而造成工藝路線繁瑣。除此之外，該方法還具有反應溫度較高，反 應時間較長的缺點。
美國專利US005811587A描述了碳環芳香醚的羥烷基化方法。碳環芳香醚
與羰基化合物在催化劑存在情況下進行反應，其特徵在於羥烷基化反應是在存
在有效量沸石情況下進行。但是該方法對沸石要求比較嚴格，必須是大孔道的
疏水性的高矽鋁比絲光沸石，高矽鋁比絲光沸石在合成技術上有一定的難度，
造成成本偏高。八十年代末，日本多次發表關於對羥基苯甲醇的選擇合成的文
章。文章詳細論述了 P-環糊精及其衍生物在本反應中的作用。該方法以苯酚和
甲醛為原料，以氫氧化鈉和(3-環糊精為催化劑，在水溶液條件下反應。但是該
反應需要大量的氫氧化鈉和P-環糊精且反應速度很慢，因此很難工業化。
發明內容
本發明的目的在於提供一種工藝簡單、能耗低、環境友好的3-甲氧基-4-羥基苯甲醇合成方法。
本發明的首要目的在於提供一種3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的製備方法，該化 合物的特徵是在愈創木酚的對位上進行羥烷基化反應。以愈創木酚和甲醛為原 料，在鹼性催化劑條件下的液相環境中進行。
與現有技術相比，本發明具有以下優點
1)本發明反應溫度在5-60'C下進行，避免了高溫引起的產物聚合和歧化等 副反應，從而提高產物的選擇性。 -2) 本發明一步合成3-甲氧基4-羥基苯甲醇，愈創木酚，甲醛和三乙胺來源 豐富。具備很高的工業實用性。
3) 本發明工藝簡單、能耗低、環境友好。
(1) 催化劑
根據本發明的方法，羥烷基化是在鹼性環境中進行的。所需催化劑為氫氧 化鈉，氫氧化鉀，碳酸鈉，碳酸鉀，碳酸氫鈉，氨水，乙醇胺，二乙醇胺，三 乙醇胺，甲胺，三甲胺，三乙胺以及卞胺等鹼性化合物中的一種或者幾種混合 物。優選Q.s的有機胺類。
(2) 溶劑 羥烷基化反應在水溶液中進行。
(3) 反應條件
根據本發明，降低溫度有利於提高對位的選擇性，但是同時轉化率會降低。 因此，為了保證足夠的活性，反應溫度應在0-100'C之間，優選5-60'C。
所述反應通常在所有反應物混合在一起之後的15-480分鐘之內完成，優選 在30-300分鐘之內完成。
所述反應全部在常壓下進行。 .根據本發明，愈創木酚和甲醛的比例一般控制在0.01-10之間，優選0.5-9 之間。
根據本發明，所需催化劑與愈創木酚的摩爾比在0.01-6之間，優選0.1-4之間。
下面提供的實施例是為了進一步說明本發明，但絕不是對本發明的限制。在100ml裝有機械攪拌裝置的三口燒瓶中加入愈創木酚0.01 mol，三乙胺 2ml，多聚甲醛0.04mo1，水10ml。將反應混合物採用恆溫浴加熱到30'C，保 持恆定。溫度恆定後，控制反應時間為4h,高效液相色譜分析。將三乙胺進行
回收再利用。
3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的產率為18.9%; 3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的選擇性 為27.3%;愈創木酚的轉化率為69.2%。
實施例2
在100ml裝有機械攪拌裝置的三口燒瓶中加入愈創木酚0.01 mol,三乙胺 lml，多聚甲醛0.04mo1，水25ml。將反應混合物採用恆溫浴加熱到25'C，保 持恆定。溫度恆定後，控制反應時間為2.5h，高效液相色譜分析。將三乙胺進
行回收再利用。3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的產率為12.3%; 3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的選擇性
為37.1%;愈創木酚的轉化率為33.2%。
實施例3
在100ml裝有機械攪拌裝置的三口燒瓶中加入愈創木酚O.Ol mol，三乙胺 1.5ml，多聚甲醛0.03mo1，水25ml。將反應混合物採用恆溫浴加熱到30'C，保 持恆定。溫度恆定後，控制反應時間為3.5h，高效液相色譜分析。將三乙胺進
行回收再利用。
3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的產率為17.2%; 3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的選擇性 為30.8%;愈創木酚的轉化率為55.8%。
實施例4在100ml裝有機械攪拌裝置的三口燒瓶中加入愈創木酚0.01 mol，氫氧化鈉 0.03mol，多聚甲醛0.09mo1，水25ml。將反應混合物採用恆溫浴加熱到28'C, 保持恆定。溫度恆定後，控制反應時間為4h，高效液相色譜分析。
3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的產率為31.4%; 3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的選擇性
為44.1%;愈創木酚的轉化率為71.1%。
實施例5
在100ml裝有機械攪拌裝置的三口燒瓶中加入愈創木酚0.01 mol，氫氧化鉀 0.03mol，多聚甲醛0.05mo1，水20ml。將反應混合物採用恆溫浴加熱到28°C， 保持恆定。溫度恆定後，控制反應時間為4h，高效液相色譜分析。
3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的產率為16.7%; 3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的選擇性
為52.7%;愈創木酚的轉化率為32.0%。
實施例6
在100ml裝有機械攪拌裝置的三口燒瓶中加入愈創木酚0.01 mol,氫氧化鈉 O.(Bmol，多聚甲醛0.09mo1，水20ml。將反應混合物採用恆溫浴加熱到28°C， 保持恆定。溫度恆定後，控制反應時間為2h，高效液相色譜分析。
3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的產率為21.9%; 3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的選擇性 為45.0%;愈創木酚的轉化率為48.7%。
權利要求
1. 本發明涉及了一種3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的催化合成方法，其特徵在於3-甲氧基-4-羥基苯甲醇是由愈創木酚和甲醛在催化劑存在下的液相環境中進行催化合成。
2. 按照權利要求1所述3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的催化合成方法，其特徵在於所需催化劑為氫氧化鈉，氫氧化鉀，碳酸鈉，碳酸鉀，碳酸氫鈉，氨水，乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺，甲胺，三甲胺，三乙胺以及卞胺等鹼性化合物中的一種或者幾種混合物，優選CL8的有機胺類。
3. 按照權利要求1-2任一項所述3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的催化合成方法，其特徵在於所需溶劑為水溶液。
4. 按照權利要求1-3任一項所述3-甲氧基-4_羥基苯甲醇的催化合成方法，其特徵在於進行羥烷基化反應的溫度在0-100'C之間，優選5-6(TC。
5. 按照權利要求1-4任一項所述3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的催化合成方法，其特徵在於所需催化劑與愈創木酚的摩爾比在0.01-6之間，優選0.1-4之間。
6. 按照權利要求1-5任一項所述3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的催化合成方法，其特徵在於愈創木酚和甲醛的摩爾比一般控制在0.01-10之間，優選0.5-9之間。
7. 按照權利要求1-6任一項所述3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的催化合成方法，其特徵在於反應時間一般在15 -480分鐘之間，優選30-300分鐘。
8. 按照權利要求1-7任一項所述3-甲氧基-4羥基苯甲醇的催化合成方法，其特徵在於反應在常壓下進行。
全文摘要
本發明涉及了一種3-甲氧基-4-羥基苯甲醇的催化合成方法，該方法以愈創木酚和甲醛為原料，採用無機鹼或有機鹼中的一種或者幾種混合物為催化劑，以水溶液或者水-有機溶劑的混合液作為溶劑，反應時間為30～300分鐘，反應溫度為5-60℃，避免了高溫引起的產物聚合和歧化等副反應。本發明方法不但原料廉價易得，而且工藝簡單、能耗低、環境友好，具有較高的工業實用性。
文檔編號C07C43/23GK101486630SQ20091004659
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月25日 優先權日2009年2月25日
發明者劉嘵暉, 盧冠忠, 張志剛, 李海娟, 王筠松, 王豔芹, 詹望成, 耘 郭, 郭楊龍 申請人:華東理工大學