专利名称：一种羟基苯甲醛的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种已知化合物的制备方法，确切地说是一种对(邻、间)羟基苯甲酸的 合成方法。
二背景技术：
羟基苯甲醛是一种重要的有机中间体，在医药、香料以及化工等行业有广泛的应用，年 需求量巨大，市场供不应求，我国每年缺口近千吨。
为了获得价格低廉、品质好的羟基苯甲醛，在近些年已候选出许多新的合成方法与工艺 技术。现将生产羟基苯甲醛的主要方法归结为以下几类其一是以苯酚为原料，通过与氯仿.3rded.NewYork:JohnWiley&Sons,1981:1370-1378.] 或甲醛[Kamimura，Hiroshi.JP,62153240[P](1987)].等反应合成对羟基苯甲醛，这些方法工艺 简单，但工艺收率低，原料消耗大，对设备的要求高，含酚废水不易处理；其二是以对(邻、 间)甲酚为原料，有①直接通过与氧气反应合成对(邻、间)羟基苯甲醛[AkadaM,Yoshikuni T.JP,6124535[P](1986)]，此工艺原料价格低廉，但工艺产生含酚强碱性废水20 — 30吨/吨产品 [WangF,etal.[J].ChemCommun,2003(ll):1172-1173]，工艺污染较严重，且催化剂难选择；② 从对(邻、间)甲酚出发，经醋酐酯化，氯化及水解制得对羟基苯甲醛[五田博等.日本特许 公开JP62155236A(1987);金婺利隆等.日本特许公开JP63208550A(1988)];③对对(邻、间) 甲酚利用AP^b^e-W仰菌种通过生物转化作用来获得羟基苯甲醛[Edward S,Miller Jr,and StevenW,Peretti[J].GreenChemisry,June 1999:143-152]，虽此工艺绿色，无污染，产率高，操 作简单，反应条件也比较温和，但生产周期太长，釜效底。其三是以其它物质为原料，如氨 基苯甲醛法[Takeshita A,TokumwuT. JP,02172940[P](19卯)]等，但都由于存在工艺复杂、产 品纯度底以及生产成本高等缺点。
三
发明内容
本发明旨在提供一种制备羟基苯甲醛的新的合成方法，所要解决的技术问题是遴选新的 工艺路线。
本发明所称的羟基苯甲醛包括对羟基苯甲醛、间羟基苯甲醛和邻羟基苯甲醛。所用的原 料依次是对甲酚、间甲酚和邻甲酚。为叙述方便，下统称甲基酚。
本工艺路线以甲基酚为起始原料，首先与酯化剂三光气进行酯化反应生成碳酸二(甲基 苯基)酯，然后侧链氯化生成碳酸二 (二氯甲基苯基)酯(下称二氯代酯)，最后水解生成
目标产物羟基苯甲醛。该过程流程如下<formula>formula see original document page 4</formula>
申请人曾就三光气的制备方法申请过发明专利，ZL00119052.0。
本合成方法以甲基酚为原料，包括酯化、氯化和水解化学过程及其相应的分离等物理过 程，其特征在是
1、 所述的酯化反应是甲基酚的钠盐水溶液同三光气有机溶液在搅拌和有抗氧化剂及催 化剂存在条件下于25 35"C反应3 4小时，反应结束用氨水、甲酸和水洗涤，静置分层，取 有机相脱溶得到碳酸二 (甲基苯基)酉旨。
甲基酚与三光气的摩尔比为1: 0.15-0.22，优选l: 0.17 0.19。
所述的三光气有机溶液即是三光气溶解在二氯甲垸或苯或甲苯或四氢呋喃溶剂中形成 的溶液，优选三光气饱和有机溶液。
所述的抗氧化剂选自亚硫酸钠或亚硫酸氢钠或硫代硫酸钠等，添加量为原料甲基酚质量 的2~3%。
所述的催化剂选自N-甲基吗啉或三乙胺或三乙烯二胺或吡啶或吡啶衍生物等，添加量 为原料甲基酚质量的2~3%。
实验表明，在同样的工艺条件下使用甲基酚钠粉末与三光气有机溶液进行固-液反应也 同样可以得到碳酸二 (甲基苯基)酉旨。
2、 所述的氯化是碳酸二 (甲基苯基)酯在熔融和光照并搅拌条件下直接通入氯气，通 至理论量(酯与氯气的摩尔比为1: 2)左右时，降温至60 7(TC,加入六次甲基四胺和80%
(体积百分比)乙醇水溶液，回流反应1 2小时，用碱调反应液pH值至4 6继续回流反应 1~2小时。
所述的光照选自高压汞灯或荧光紫外灯。
3、 所述的水解是直接在未经分离的氯化反应液中进行的。具体方法是向反应液中加水 和相转移催化剂，并用无机酸调反应液pH值至1~2，加热回流反应1 2小时。反应结束后 冷却、分离，得到固体羟基苯甲醛。
所述的相转移催化剂选自聚乙二醇(PEG)或季铵盐，如四甲基溴化铵或四丁基溴化铵或三乙基节基氯化铵等。其用量为二氯代酯质量的0.5~2%。 所述无机酸选自盐酸或硫酸。 本方法具有以下有点
(1) 与醋酸酐酰化相比，三光气法毒性小、反应过程简单、反应平稳易控制且安全性 高。由于本方法采用成酯法保护羟基，大大提高了最终产物的收率，降低了生产成本。
(2) 氯化阶段采用无溶剂的本体法，避免了使用溶剂CC14, CCL不仅有毒且对大气层 有强破坏作用。
(3) 氯化产物不分离，直接对其进行沙米尔脱反应，提高目标产物羟基苯甲醛的产量， 避免了由于对产物的分离所带来的物料浪费及附加工艺，成本较低。以原料甲基酚计目标产 物收率》87%。
(4) 与醋酸酐等水解最终产物相比较，本发明生成了二氧化碳和水，对设备的腐蚀性小。
(5) 所用原料均为常用且价格低廉原料，合成条件较温和，便于工业化生产。具体实施例方式
实施例1
向装有搅拌器、冷凝管、滴液漏斗、温度计的250毫升四口烧瓶中，依次加入21.612g 对甲酚、2%亚硫酸氢钠、8g氢氧化钠与50ml水，快速搅拌，至对甲酚完全溶解，在室温下， 滴加含10.8g三光气的二氯甲垸饱和溶液，滴加完毕后，加入2y。催化剂N-甲基吗啉，反应 2小时，用氨水、甲酸、蒸馏水反复洗多次，取二氯甲烷层，蒸干溶剂得碳酸二 (甲基苯基) 酯。收率以对甲酚计算为98. 4%。
用二氯甲烷提纯上述产物酯，烘干，投入到装有搅拌器、冷凝管、温度计250毫升四口 烧瓶中，搅拌，加热，在酯熔融状态下，通入氯气，按20 30升/千克酯'小时的流量通至理 论量(约6小时)。冷却至60 7(TC。
在烧瓶中依次加入4. 4g六次甲基四胺、20ml乙醇、5mL水，搅拌，加热回流2小时， 冷却搅拌缓慢加入6ml (50 70%的氢氧化钠液体)，保持pH在4 6，水浴加热回流2小时。
蒸出乙醇，向瓶中加入100ml水、0.5%相转移催化剂四甲基溴化铵、浓盐酸5 6滴，加 热至90 11(TC回流，冷却，过滤，得对羟基苯甲醛粗品，收率以对甲酚计算为88. 1%。
实施例2
向装有搅拌器、冷凝管、滴液漏斗、温度计的250毫升四口烧瓶中，依次加入25.8g间 甲酚钠盐、3%亚硫酸氢钠、2%三乙胺与50ml 二氯甲烷，快速搅拌，在室温下，开始滴加含10.8g三光气的甲苯饱和溶液，滴加完毕后，反应2小时，用氨水、甲酸、蒸馏水反复洗多 次，取甲苯层，蒸干溶剂得碳酸二 (甲基苯基)酯。收率以间甲酚计算为97.69L
用甲苯提纯上述产物酯，烘干，投入到装有搅拌器、冷凝管、温度计250毫升四口烧瓶 中，搅拌，加热，在酯熔融状态下，通入氯气，反应6小时。冷却至60 7(TC。
在烧瓶中依次加入4.4g六次甲基四胺、20ml乙醇、5mL水，搅拌，加热回流2小时， 冷却搅拌缓慢加入一定量的氢氧化钠溶液，保持pH在4 6，水浴加热回流2小时。
蒸出乙醇，向瓶中加入100ml水、PEG200g、浓盐酸5~6滴，加热至90 11(TC回流， 冷却，过滤，得间羟基苯甲醛粗品，收率以间甲酚计算为87.2%。
实施例3
向装有搅拌器、冷凝管、滴液漏斗、温度计的250毫升四口烧瓶中，依次加入21.612g 邻甲酚、2%亚硫酸氢钠、8g氢氧化钠与50ml水，快速搅拌，至邻甲酚完全溶解，在室温下， 滴加含10.8g三光气的二氯甲烷饱和溶液，滴加完毕后，加入2。/。催化剂N-甲基吗啉，反应 2小时，用氨水、甲酸、蒸馏水反复洗多次，取二氯甲烷层，蒸干溶剂得碳酸二 (甲基苯基) 酯。收率以邻甲酚计算为98.4%。
用二氯甲烷提纯上述产物酯，烘干，投入到装有搅拌器、冷凝管、温度计250毫升四口 烧瓶中，搅拌，加热，在酯熔融状态下，通入氯气，反应6小时。冷却至60 7(TC。
在烧瓶中依次加入4.4g六次甲基四胺、20mL乙醇、5mL水，搅拌，加热回流2小时， 冷却搅拌缓慢加入6ml (50 70%的氢氧化钠液体)，保持pH在4 6，水浴加热回流2小时。
蒸出乙醇，向瓶中加入100ml水、0. 5%相转移催化剂四J基溴化铵、浓盐酸5~6滴，加 热至90 11(TC回流，冷却，过滤，得邻羟基苯甲醛粗品，收率以邻甲酚计算为88. 1%。
权利要求
1、一种羟基苯甲醛的合成方法，以甲基酚为原料，包括酯化、氯化和水解，其特征在于所述的酯化反应是甲基酚钠与三光气进行酯化反应生成碳酸二(甲基苯基)酯，所述的氯化是碳酸二(甲基苯基)酯在熔融和光照条件下进行侧链氯化生成碳酸二(二氯甲基苯基)酯，所述的水解是碳酸(二氯甲基苯基)酯在酸性条件下水解生成羟基苯甲醛。
2、 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述的酯化是甲基酚钠固体或甲基酚钠水溶液与三光气有机溶液在抗氧化剂和催化剂存在的条件下于25 35'C反应3~4小时， 甲基酚与三光气的摩尔比为1: 0.15~0.22;所述的三光气有机溶液是三光气溶解在二氯甲烷 或苯或甲苯或四氢呋喃溶剂中形成的溶液。
3、 根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于甲基酚与三光气的摩尔比为1:0.17~0.19。
4、 根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于所述的三光气有机溶液是三光气饱 和有机溶液。
5、 根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于所述的抗氧化剂选自亚硫酸钠或亚硫酸氢钠或硫代硫酸钠，添加量为原料甲基酚质量的2 3%。
6、 根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于所述的催化剂选自N-甲基吗啉或三 乙胺或三乙烯二胺或吡啶或吡啶衍生物，添加量为甲基酚质量的2 3%。
7、 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述的氯化是碳酸二 (甲基苯基)酯在熔融和光照并搅拌条件下直接通入氯气，通至理论量时停止通氯并降温至60 7(TC，加 入六次甲基四胺和80%乙醇水溶液，回流反应1 2小时，用碱调反应液pH值至4-6，继续 回流反应1~2小时；所述的光照是功率……的高压汞灯或功率……荧光紫外灯。
8、 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述的水解是在氯化反应液中加水 和相转移催化剂，并用无机酸调反应液pH至1 2，加热回流反应1~2小时。
9、 根据权利要求8所述的合成方法，其特征在于所述的相转移催化剂选自聚乙二醇 或季铵盐，添加量为二氯代酯质量的0.5 2%。
全文摘要
一种羟基苯甲醛的合成方法，以甲基酚为原料，首先甲基酚钠与三光气进行酯化反应生成碳酸二(甲基苯基)酯，然后在熔融和光照条件下本体氯化生成碳酸二(二氯甲基苯基)酯，最后在酸性条件下水解生成羟基苯甲醛。以对甲酚为原料生成对羟基甲醛，余类推。本方法工艺简单，反应平稳，易于控制，原料易得，便于工业化，特别是对设备腐蚀性小，对环境安全，产品收率高，以原料甲基酚计，收率≥87％。
文档编号C07C45/43GK101417929SQ20081024470
公开日2009年4月29日 申请日期2008年11月26日 优先权日2008年11月26日
发明者姚日生, 超 李, 李曼曼, 磊 王, 邓胜松, 陈国祥, 丽 陶 申请人:合肥工业大学