對氯肉桂酸甲酯的製備方法

2023-12-05 13:01:31

專利名稱：對氯肉桂酸甲酯的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種有機合成中間體的製備方法，具體是指ー種對氯肉桂酸甲酯的製備方法。
背景技術：
對氯肉桂酸甲酷，又稱為4-氯肉桂酸甲酷，作為ー種有機合成中間體，主要用於醫藥、精細化工、材料化工等領域。肉桂酸酯主要由苯甲醒與こ酸酯經Claisen-Schmidt縮合反應而得。用 Claisen-Schmidt反應製備肉桂酸酯的方法主要有1、以無水こ醇為溶劑，質量百分比10% NaOH為催化劑來製備，但是該方法反應時間長，副反應多，產品收率低，生產效益差。2、以こ酸酯為溶剤，醇鈉為催化劑縮合而成，該方法使產品收率有所改善，但後處理複雜，提純難度大。在以上製備方法中，都採用了こ酸酯大大過量的原料配比。過量的こ酸酯在強鹼性催化劑下，易發生酯縮合反應，生成大量的副產物，導致產品提純困難。此外，對氯肉桂酸甲酯大多採用由對氯苯甲醛與醋酸酐或丙ニ酸反應製得對氯肉桂酸，再與甲醇酯化反應得到對氯肉桂酸甲酯的兩步合成法。由於此エ藝操作步驟多，生產條件差，產品收率低，成本高且汙染嚴重，不符合緑色生產要求。

發明內容
本發明的目的在於針對現有技術中存在的不足，提供一種成本低、反應條件溫和、操作簡便的對氯肉桂酸甲酯的方法。為實現上述發明目的，本發明所提供對氯肉桂酸甲酯的製備方法，按照以下步驟進行I)以鹼性離子液體I-丁基-3-甲基咪唑碳酸鹽為溶劑和催化劑、四丁基溴化銨為相轉移催化劑與こ酸甲酯在5°C以下攪拌混合，然後加入對氯苯甲醛進行縮合反應；2)反應後滴加稀硫酸，使反應液pH在6. 5 7. 2之間；3)將上述溶液過濾，過濾所得濾液為離子液體與相轉移催化劑的混合液，過濾所得固體洗滌、乾燥，得對氯肉桂酸甲酷。在步驟I)中，所述縮合反應的條件為，在室溫下反應2 6h。在步驟2)中，所述稀硫酸的質量百分比5%。在步驟3)中，所得濾液經減壓蒸餾除水、飽和Na2CO3處理後可循環使用。本發明中，所述ト丁基-3-甲基咪唑碳酸鹽([bmim]2C03):四丁基溴化銨(TBAB):對氯苯甲醛こ酸甲酯的摩爾比優選為I. 2 2. O O. 01 O. 05 I. 05
I.5 I。本發明中，所述ト丁基-3-甲基咪唑碳酸鹽([bmim]2C03):四丁基溴化銨(TBAB):對氯苯甲醛こ酸甲酯的摩爾比為I. 5 I. 8 O. 03 O. 04 I. 2 I. 3 I。本發明的對氯肉桂酸甲酯合成反應式如下
CHO + CH3COOCH3 rでへ= chcooch3本發明中對氯肉桂酸甲酯的製備是以對氯苯甲醛和こ酸甲酯為原料，鹼性離子液體[bmim]2C03既做催化劑又做溶劑，TBAB為相轉移催化劑,經Claisen-Schmidt反應縮合而成。本發明中的鹼性離子液體[bmim]2C03是由[bmim]Br與Na2CO3反應製得。在本發明中，採用了先將こ酸甲酯與催化劑混合後，再加入對氯苯甲醛的加料方法，並加入了相轉移催化劑TBAB。這種加料法使こ酸甲酯的羰基組分難以轉變成碳負離子，從而避免了自身縮合和與對氯苯甲醛的交叉縮合，使反應能沿単一的方向進行。TBAB在固/液(對氯苯甲醛/離子液體)體系中起著有效的相轉移催化作用，在反應後期，使稀硫酸能迅速從水相進入離子液體相，參與消去反應，促進目標物的生成，加快了反應速度。本發明的有益效果本發明方法簡單，操作方便，且收率高，對環境無汙染，是ー種 緑色的合成方法。本發明相對現有技術具有以下優點I、本發明採用的鹼性離子液體[bmim]2C03.做溶劑，又具有較強的催化性能。因離子液體完全由正負離子組成，具有較強的極性，是ー種極性非質子溶劑，其高極性有助於反應中間體的生成。[bmim]2C03作為強鹼性離子液體，具有不揮發性，少流失的優點，而且回收循環方便。相比於無水こ醇或こ酸酯作溶剤，10% NaOH或醇鈉作催化劑，反應速度快，
產率高。2、離子液體與相轉移催化劑易於從反應體系中分離，分離後的離子液體與相轉移催化體系循環使用5次，依然能有效地催化該縮合反應，對氯肉桂酸甲酯的收率仍在80%以上。3、對氯苯甲醛適當過量有利於反應產率的提高，而こ酸甲酯過量反而導致產率有所下降。因為過量的こ酸甲酯在強鹼作用下易進行Claisen酯縮合反應，產生大量的副產物，收率降低，所以本發明採用了對氯苯甲醛稍過量的原料配比法。4、該發明方法的總體優勢在於其エ業化應用價值，對環境友好，反應條件溫和，易操作，催化劑易回收並可多次重複使用，產品質量穩定可靠，生產的對氯肉桂酸甲酯收率在85%以上(以こ酸甲酯計)。
具體實施例方式下面結合具體實施例進ー步闡述本發明。以下實施例僅是用於對本發明的進ー步具體描述，而不是用於對本發明要求保護範圍的限定。實施例I將O. 06mol 離子液體[bmim]2C03、0. 2g (O. 0006mol) TBAB 和 3. 7g (O. 05mol)こ酸甲酷加入三ロ燒瓶中，在攪拌下於l.Oh內分8批次加入7. 4g(0. 0525mol)對氯苯甲醛，使溫度保持在5°C以下，加畢，使之在室溫下反應2h後，緩慢滴加質量百分比5%硫酸，使反應液PH調控在6. 5 7. 2之間；過濾，所得濾液為離子液體與相轉移催化劑TBAB的混合液，經減壓蒸餾除水、飽和Na2CO3處理後循環使用，所得固體用50 60°C熱水洗滌、冰水洗滌、乾燥得對氯肉桂酸甲酯8. 7g，純度為98. 8%，收率為87. 4% (以こ酸甲酯計)。實施例2
將O. 14mol 離子液體[bmim]2C03、0. 6g (O. 002mol)TBAB 和 7. 4g (0. ImoI)乙i酸甲酉旨加入三ロ燒瓶中，在攪拌下於l.Oh內分8批次加入15. 5g(0. I lmol)對氯苯甲醛使溫度保持在5°C以下，加畢，使之在室溫下反應3h後，緩慢滴加質量百分比5 %硫酸，使反應液pH調控在6. 5 7. 2之間；過濾，所得濾液為離子液體與相轉移催化劑TBAB的混合液，經減壓蒸餾除水、飽和Na2CO3處理後循環使用，所得固體用50 60°C熱水洗滌、冰水洗滌、乾燥得對氯肉桂酸甲酯17. 5g，純度為99. 1%，收率為88. 2% (以こ酸甲酯計)。實施例3
將O. 24mol 離子液體[bmim]2C03、I. 5g (O. 0046mol) TBAB 和 11. Ig (O. 15mol)こ酸甲酷加入三ロ燒瓶中，在攪拌下於1.5h內分9批次加入25. 3g(0. 18mol)對氯苯甲醛使溫度保持在5°C以下，加畢，使之在室溫下反應3. 5h後，緩慢滴加質量百分比5%硫酸，使反應液PH調控在6. 5 7. 2之間；過濾，所得濾液為離子液體與相轉移催化劑TBAB的混合液，經減壓蒸餾除水、飽和Na2CO3處理後循環使用，所得固體用50 60°C熱水洗滌、冰水洗滌、乾燥得對氯肉桂酸甲酯27. 3g，純度為99. 4%，收率為92. 0% (以こ酸甲酯計)。實施例4將O. 36mol 離子液體[bmim]2C03、2. 6g (O. 008mol) TBAB 和 14. 8g (O. 2mol)こ酸甲酷加入三ロ燒瓶中，在攪拌下於I. 5h內分10批次加入36. 5g(0. 26mol)對氯苯甲醛使溫度保持在5°C以下，加畢，使之在室溫下反應4h後，緩慢滴加質量百分比5%硫酸，使反應液pH調控在6. 5 7. 2之間；過濾，所得濾液為離子液體與相轉移催化劑TBAB的混合液，經減壓蒸餾除水、飽和Na2CO3處理後循環使用，所得固體用50 60°C熱水洗滌、冰水洗滌、乾燥得對氯肉桂酸甲酯成品35. 8g，純度為99. 6%，收率為90. 7% (以こ酸甲酯計)。實施例5將O. 5mol 離子液體[bmim]2C03、4. Og (O. 0125mol) TBAB 和 18. 5g (O. 25mol)こ酸甲酷加入三ロ燒瓶中，在攪拌下於I. 5h內分10批次加入52. 5g(0. 375mol)對氯苯甲醛使溫度保持在5°C以下，加畢，使之在室溫下反應5h後，緩慢滴加質量百分比5%硫酸，使反應液PH調控在6. 5 7. 2之間；過濾，所得濾液為離子液體與相轉移催化劑TBAB的混合液，經減壓蒸餾除水、飽和Na2CO3處理後循環使用，所得固體用50 60°C熱水洗滌、冰水洗滌、乾燥得對氯肉桂酸甲酯43. 5g，純度為99. 0%，收率為87. 6% (以こ酸甲酯計)。實施例6將O. 48mol 離子液體[bmim]2C03、2. 9g(0. 009mol)TBAB 和 22. 2g(0. 3mol)こ酸甲酷加入三ロ燒瓶中，在攪拌下於I. 5h內分10批次加入50. 6g(0. 36mol)對氯苯甲醛使溫度保持在5°C以下，加畢，使之在室溫下反應3. 5h後，緩慢滴加質量百分比5%硫酸，使反應液PH調控在6. 5 7. 2之間；過濾，所得濾液為離子液體與相轉移催化劑TBAB的混合液，經減壓蒸餾除水、飽和Na2CO3處理後循環使用，所得固體用50 60°C熱水洗滌、冰水洗滌、乾燥得對氯肉桂酸甲酯成品54. 8g，純度為99. 8%，收率為92. 7% (以こ酸甲酯計)。對比例I將30mL無水こ醇、7. 5mL質量百分比10% NaOH和22. 2g(0. 3mol)こ酸甲酯加入三ロ燒瓶中，在攪拌下於I. O I. 5h內分8 10批次加入50. 6g(0. 36mol)對氯苯甲醛使溫度保持在5°C以下，加畢，使之在室溫下反應12h後，緩慢滴加質量百分比5%硫酸，使反應液PH調控在6. 5 7. 2之間；過濾，濾液經減壓回收こ醇和過量的對氯苯甲醛，所得固體經水洗、乾燥得對氯肉桂酸甲酯成品16. lg，純度為98. 5%，收率為26. 9% (以こ酸甲酯計)。從對比例I可以看到，以無水こ醇為溶剤，10%的NaOH為催化劑，產品收率極低。由於催化劑NaOH處於水相，而對氯苯甲醛作為固體原料，均不能有效地進入有機相，使NaOH對反應不能充分起到催化作用，導致產品收率降低。對比例2將35.6gこ酸甲酷，12.(^甲醇鈉和22.28(0.3!1101)こ酸甲酯加入三ロ燒瓶中，在攪拌下於I. O I. 5h內分8 10批次加入50. 6g(0. 36mol)對氯苯甲醛使溫度保持在5°C以下，加畢，使之在室溫下反應IOh後，緩慢滴加質量百分比5 %硫酸，使反應液pH調控在6. 5 7. 2之間；分出有機層，減壓回收こ酸甲酷，得白色固體，再經水洗、乾燥得對氯肉桂酸甲酯成品25.6g，純度為98.9%，收率為42.9% (以こ酸甲酯計)。在對比例2中，以こ酸甲酯為溶剤，甲醇鈉為催化劑，結果致使反應原料こ酸甲酯與對氯苯甲醛的摩爾比是2. 2 I。由於こ酸甲酯過量不大，反應時間長，收率増大不明顯，而且過量的こ酸酯易產生酯縮合反應，副產物增多，後處理困難，產品收率降低。對比例3將0.48mol離子液體[bmim]2C03和22.2g(0.3mol)こ酸甲酯加入三ロ燒瓶中，在攪拌下於I. O I. 5h內分8 10批次加入50. 6g(0. 36mol)對氯苯甲醛使溫度保持在5°C以下，加畢，使之在室溫下反應6h後，緩慢滴加質量百分比5 %硫酸，使反應液pH調控在6. 5 7. 2之間；過濾，濾液為離子液體水溶液，經減壓蒸餾除水、飽和Na2CO3處理後循環使用，所得固體用50 60°C熱水洗滌、冰水洗滌、乾燥得對氯肉桂酸甲酯成品26. lg，純度為98.4%，收率為43. 5% (以こ酸甲酯計)。在對比例3中，仍以離子液體[bmim]2C03為催化劑和溶剤，只是沒有相轉移催化劑TBAB，產品收率就從92. 7% (實施例6)降到了 43.5%。表明了離子液體在反應中只起到相內催化作用，沒有了相轉移催化劑，對氯苯甲醛、稀硫酸均不能有效地進入離子液體相，反應速度緩慢，收率降低。
權利要求
1.一種對氯肉桂酸甲酯的製備方法，按照以下步驟進行 1)以鹼性離子液體I-丁基-3-甲基咪唑碳酸鹽為溶劑和催化劑、四丁基溴化銨為相轉移催化劑與乙酸甲酯在5°C以下攪拌混合，然後加入對氯苯甲醛進行縮合反應； 2)反應後滴加稀硫酸，使反應液pH在6.5 7. 2之間； 3)將上述溶液過濾，過濾所得濾液為離子液體與相轉移催化劑的混合液，過濾所得固體洗滌、乾燥，得對氯肉桂酸甲酯。
2.根據權利要求I所述對氯肉桂酸甲酯的製備方法，其特徵在於在步驟I)中，所述縮合反應的條件為，在室溫下反應2 6h。
3.根據權利要求I所述對氯肉桂酸甲酯的製備方法，其特徵在於在步驟2)中，所述稀硫酸的質量百分比5%。
4.根據權利要求I所述對氯肉桂酸甲酯的製備方法，其特徵在於在步驟3)中，所得濾液經減壓蒸餾除水、飽和Na2CO3處理後可循環使用。
5.根據權利要求I所述對氯肉桂酸甲酯的製備方法，其特徵在於所述I-丁基-3-甲基咪唑碳酸鹽四丁基溴化銨對氯苯甲醛乙酸甲酯的摩爾比為I. 2 2. O O. 01 O.05 I. 05 I. 5 I。
6.根據權利要求I所述對氯肉桂酸甲酯的製備方法，其特徵在於所述I-丁基-3-甲基咪唑碳酸鹽四丁基溴化銨對氯苯甲醛乙酸甲酯的摩爾比為I. 5 I. 8 O. 03 O.04 I. 2 I. 3 I。
全文摘要
本發明提供了一種對氯肉桂酸甲酯的製備方法，以鹼性離子液體1-丁基-3-甲基咪唑碳酸鹽為溶劑和催化劑、四丁基溴化銨為相轉移催化劑與乙酸甲酯在5℃以下攪拌混合，然後加入對氯苯甲醛進行縮合反應；反應後滴加稀硫酸，滴加稀硫酸，使反應液pH在6.5～7.2之間；過濾，過濾所得濾液為離子液體與相轉移催化劑的混合液；過濾所得固體洗滌、乾燥，得對氯肉桂酸甲酯。本發明方法簡單，反應條件溫和，操作方便，催化劑易回收並可多次重複使用，產品質量穩定可靠，收率高，對環境無汙染，是一種綠色的合成方法。
文檔編號C07C69/65GK102659579SQ20121011204
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月17日 優先權日2012年4月17日
發明者葉思, 徐海林, 朱如慧, 楊潔, 韓洪傑 申請人:湖北遠成藥業有限公司