专利名称：一种2-羟基-1-｛4-(2-羟乙氧基)苯基｝-2-甲基-1-丙酮的制备方法
技术领域：
本发明涉及有机化学技术领域，一种光引发剂2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮的合成方法。
背景技术：
2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮是一种紫外光固化引发剂，是唯一FDA认证体系允许可用光引发剂，可用于与食品非直接接触的胶粘剂中，低气味，低挥发，低黄变，带有活泼羟基乙氧基端羟基，可参与反应。可用于水性光固化体系，熔点高，亦可用于UV固化粉末涂料。目前合成2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮的常用方法为乙二醇苯醚醋酸酯与异丁酰氯在刘易斯酸催化下发生傅-克反应，产物在溶剂冰醋酸中进行溴化，溴化产物蒸去溶剂冰醋酸后加入溶剂乙醇和氢氧化钠水溶液进行水解，纯化结晶得到产物2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮。该工艺的主要缺点为溴化反应利用冰醋酸作为溶剂，对设备的腐蚀性大，反应进行较慢，需要10小时以上。水解过程要利用大量的乙醇作为溶剂，后处理比较麻烦，而且成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能缩短反应时间、降低生产成本、提高收率的一种2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮的制备方法。
本发明采用下述技术方案解决其技术问题 一种2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮的制备方法，其特征在于第一步采用乙二醇苯醚醋酸酯为原料，与摩尔比为1～1.2倍当量的异丁酰氯在刘易斯酸的催化下进行傅-克反应，反应温度为-5℃～5℃，反应时间为3～6小时；第二步反应是在N，N-二甲基甲酰胺或碘催化下进行溴化反应；第三步在室温下使用相转移催化剂对溴化产物催化水解；最后进行提纯结晶制得2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮产品。
所述刘易斯酸为三氯化铝或三氯化铁，刘易斯酸的用量为异丁酰氯的2～2.2倍。
所述溴化反应采用的催化剂为N，N-二甲基甲酰胺或I2，催化剂的量为加溴重量的1％，反应温度为20℃～25℃，反应时间为1～2小时。
所述傅-克反应和溴化反应采用的溶剂为二氯甲烷或二氯乙烷，所需溶剂重量为起始原料乙二醇苯醚醋酸酯的三倍。
所述催化水解使用相转移催化剂，催化反应温度为20～25，反应时间为1小时。
所述相转移催化剂为四丁基溴化铵或四丁基硫酸铵或苄基三乙基溴化铵，催化剂的量为起始原料乙二醇苯醚醋酸酯重量的1％。所述相转移催化剂为四丁基溴化铵或四丁基硫酸铵或苄基三乙基溴化铵。
所述提纯用的溶剂为乙酸乙酯，其用量为产物理论重量的5倍，重结晶溶剂为二氯乙烷，其用量为产物理论重量的3倍。
本发明在溴化的过程中利用二氯甲烷或二氯乙烷作为溶剂，不再使用醋酸，在DMF或I2催化下发生反应，使反应的时间大大缩短，由原来的10小时缩短为1～2小时。另外，在水解的过程中，本发明引入相转移催化剂，使溴代中间产物在水中直接与碱发生反应，避免使用大量的乙醇作为溶剂，简化了工艺流程，降低生产成本，提高了收率。
具体实施例方式 本发明2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮的合成，需要通过以下三步反应完成。
中间体A
中间体B
引发剂 第一步是异丁酰氯在刘易斯酸(Lewis acid)的催化下与乙二醇苯醚醋酸酯发生芳香环上的亲电取代反应(Friedel-Crafts反应)生成中间体A，第二步由中间体A的羰基α氢在催化条件下与溴发生取代反应，生成中间体B，第三步是中间体B在氢氧化钠水溶液中利用相转移催化水解，制得2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮粗产物。第四步通过萃取、减压蒸馏、重结晶提纯得到2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮晶体。
刘易斯酸包括三氯化铁、三氯化铝等，优选三氯化铝，其配比为乙二醇苯醚醋酸酯的2.0～2.2倍(摩尔比)。
在刘易斯酸的催化下，异丁酰氯与乙二醇苯醚醋酸酯的反应温度为-5℃～5℃，反应的时间为3～6小时。
本发明中溴化反应的催化剂为N，N-二甲基甲酰胺(DMF)或I2，优选DMF。
本发明中溴代中间体B的水解反应，所用的碱为10％～60％的氢氧化钠水溶液，最常用的是32％氢氧化钠水溶液，氢氧化钠用量为溴代产物理论量(mol量)的1.5倍。
本发明中溴代中间体B的水解反应，所用的相转移催化剂为四丁基溴化铵或四丁基硫酸铵或苄基三乙基溴化铵，优选四丁基溴化铵(TBBA)。
实施例1 1、傅-克反应 将53.4g(0.4mol)无水三氯化铝溶解到108g二氯乙烷中，在-5℃下开始滴加乙二醇苯醚醋酸酯36g(0.2mol)，在0.5小时内加完。然后，在-5℃下滴加异丁酰氯21.3g(0.2mol)，在1小时加完，再搅拌反应6小时，控制温度在-5℃～0℃，将反应混合物倒入20ml盐酸和450g冰水的混合物中中淬灭，分出有机相，用20％盐酸80mL洗涤2次，干燥，得中间体A。
2、溴化反应 向A中加入DMF 0.32g，在20℃开始滴加溴32g(0.2mol)(加溴的量按什么比例掌握？)，保持温度不高于25℃，2小时加完。然后保温反应1小时，温度25℃。用饱和亚硫酸氢钠溶液淬灭，用水60ml洗涤2次(问题同前，说明书里没有限定，不说别人是否知道有这个程序及原料和用量？)，蒸除溶剂，得粘稠油状物。
3、催化水解 在上一步的油状产物中加入36g水)和0.36g相转移催化剂四丁基溴化铵的混合溶液，再于20℃以下加入75g32％的氢氧化钠溶液(氢氧化钠用量为理论量0.4mol的1.5倍)(加氢氧化钠溶液的量按什么比例掌握？)，然后在20℃下，反应1小时后，用37％盐酸中和至中性， 4、提纯结晶 用225g乙酸乙酯萃取，洗涤、干燥后蒸去乙酸乙酯；加入二氯乙烷135g，加热用活性炭脱色，趁热过滤除去活性炭及颗粒杂质，降温结晶、再将晶体过滤烘干得产品2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮31.4g，最终产品的收率为70.2％，含量98.5％。
实施例2 1、傅-克反应 将58.7g(0.44mol)无水三氯化铝溶解到108g二氯甲烷中，在0℃开始滴加乙二醇苯醚醋酸酯36g(0.2mol)，在0.5小时内加完。然后，在0℃下滴加异丁酰氯25.6g(0.24mol)，在1小时加完，再搅拌反应3小时，控制温度在0℃～5℃左右，将反应混合物倒入20ml盐酸和450g冰水中淬灭，分出有机相，用20％盐酸80mL洗涤2次，干燥，得中间体A。
2、溴化反应 向A中加入I20.32g，在20℃开始滴加Br232g(0.2mol)，保持温度不高于25℃，2小时加完。然后保温反应2小时，温度20℃。用60g(20％)亚硫酸氢钠溶液淬灭，用水60ml洗涤2次，蒸除溶剂，得粘稠油状物。
3、催化水解 在上一步的油状产物中加入36g水和0.36g四丁基硫酸铵，再于20℃以下加入75g(32％)氢氧化钠溶液，然后在25℃下反应1小时后，用37％盐酸中和至中性。
4、提纯结晶 用225g乙酸乙酯萃取，洗涤、干燥后蒸去乙酸乙酯，加入二氯乙烷135g，加热用活性炭脱色，趁热过滤除去活性炭及颗粒杂质，降温结晶、过滤、烘干得产品2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮29.0g，最终产品收率为64.8％，含量98.7％。
实施例3 1、傅-克反应 将53.4g(0.40mol)无水三氯化铝溶解到108g二氯乙烷中，在-5℃开始滴加乙二醇苯醚醋酸酯36g(0.2mol)，在0.5小时内加完。然后，在-5℃下滴加异丁酰氯21.3g(0.20mol)，在1小时左右加完，再搅拌反应6小时，控制温度在-5℃～0℃，将反应混合物倒入20ml盐酸和450g冰水中淬灭，分出有机相，用20％盐酸80mL洗涤2次，干燥，得中间体A。
2、溴化反应 向A中加入DMF 0.32g，在20℃左右开始滴加Br232g(0.2mol)，保持温度不高于25℃，2小时加完。然后保温反应1小时，温度25℃。用60g(20％)亚硫酸氢钠溶液淬灭，用水60ml洗涤2次，蒸除溶剂，得粘稠油状物。
3、催化水解 在上一步的油状产物中加入36g水和0.36g苄基三乙基溴化铵，再于20℃以下加入75g(32％)氢氧化钠溶液，然后在20℃下反应1小时后，用37％盐酸中和至中性。
4、提纯结晶 用225g乙酸乙酯萃取，洗涤、干燥后蒸去乙酸乙酯，加入二氯乙烷135g，加热用活性炭脱色，趁热过滤除去活性炭及固体杂质，降温结晶、过滤、烘干得产品2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮30.0g，最终产品收率为66.8％，含量98.2％。
权利要求
1.一种2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮的制备方法，其特征在于第一步采用乙二醇苯醚醋酸酯为原料，与摩尔比为1～1.2倍当量的异丁酰氯在刘易斯酸的催化下进行傅-克反应，反应温度为-5℃～5℃，反应时间为3～6小时；第二步反应是在N，N-二甲基甲酰胺或碘催化下进行溴化反应；第三步在室温下使用相转移催化剂对溴化产物催化水解；最后进行提纯结晶制得2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮产品。
2.根据权利要求1所述的2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮的制备方法，其特征在于所述刘易斯酸为三氯化铝，刘易斯酸的用量为乙二醇苯醚醋酸酯的2.0～2.2倍摩尔比。
3.根据权利要求1所述的2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮的制备方法，其特征在于所述溴化反应所用溴的摩尔量与反应物摩尔量相等，溴化采用的催化剂为N，N-二甲基甲酰胺或I2，催化剂的量为加溴重量的1％，反应温度为20℃～25℃，反应时间为1～2小时。
4.根据权利要求1所述的2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮的制备方法，其特征在于所述傅-克反应和溴化反应过程采用的溶剂为二氯甲烷或二氯乙烷，所需溶剂重量的摩尔比为起始原料乙二醇苯醚醋酸酯的3倍。
5.根据权利要求1所述的2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮制备方法，其特征在于所述催化水解使用相转移催化剂，催化反应温度为20℃～25℃，反应时间为1小时。
6.根据权利要求1所述的2-羟基-1-4-(2-羟乙氧基)苯基-2-甲基-1-丙酮制备方法，其特征在于所述相转移催化剂为四丁基溴化铵或四丁基硫酸铵或苄基三乙基溴化铵，催化剂的量为起始原料乙二醇苯醚醋酸酯重量的1％。
全文摘要
一种2-羟基-1-｛4-(2-羟乙氧基)苯基｝-2-甲基-1-丙酮的制备方法，采用乙二醇苯醚醋酸酯为原料，与摩尔比为1～1.2倍当量的异丁酰氯在刘易斯酸的催化下进行傅-克反应，反应温度为-5℃～5℃，反应时间为3～6小时；在N，N-二甲基甲酰胺或碘催化下进行溴化反应；在室温下使用相转移催化剂对溴化产物催化水解；最后进行提纯结晶制得产品。本发明在溴化的过程中利用二氯甲烷或二氯乙烷作为溶剂，不再使用醋酸，在DMF或I2催化下发生反应，使反应的时间大大缩短。在水解的过程中引入相转移催化剂，使溴代中间产物在水中直接与碱发生反应，避免用大量的乙醇作为溶剂，简化了工艺流程，降低生产成本，提高了收率。
文档编号C07C45/65GK101811951SQ20101016725
公开日2010年8月25日 申请日期2010年5月7日 优先权日2010年5月7日
发明者曹新刚, 程金奎, 张莉 申请人:甘肃金盾化工有限责任公司