一种胡椒环制备方法与流程

文档序号:11124118阅读:3450来源:国知局

本发明涉及化学合成领域,具体涉及一种合成胡椒环的方法。



背景技术:

胡椒环,化学名1,2-亚甲二氧基苯,广泛应用于低毒杀虫剂、黄连素、洋茉莉醛和芝麻酚以及抗氧化剂等的制备,胡椒环及其衍生物因其特殊的生化活性受到人们的广泛关注,其制备技术的研究开发成为合成药物以及合成香料研究中的重点之一。由于社会发展的需要,以植物精油为起始原料的制备技术愈来愈受到生态资源保护的限制,研究开发以石油化工产品为起始原料的全化学合成工艺路线已成为社会发展的迫切要求。

目前的文献介绍的合成方法有如下几种:

1.以邻苯二酚、二氯甲烷为原料,使用高压反应工艺合成胡椒环,该法对设备要求较高。

2.以邻苯二酚、二氯甲烷为原料,以相转移催化剂催化合成胡椒环,但回收困难,成本较高,会造成严重的环境污染。

3.以邻苯二酚、二氯甲烷为原料,以特殊的有机碱合成胡椒环,但价格过于昂贵,难以工业化。

4.以邻苯二酚、二氯甲烷为原料,以非极性溶剂DMF、DMSO为媒介合成胡椒环,存在溶剂反应温度较高(130℃左右),易分解情况。

5. 以邻苯二酚为原料,采用气相二氯甲烷反应,存在二氯甲烷损失严重现象。

6. 其它文献介绍采用无溶剂反应或分子筛催化,均因特殊的催化剂昂贵而难以工业化。

本发明介绍一种相对价格低廉,反应条件温和的合成胡椒环工艺方法。



技术实现要素:

本专利采用DMSO、二氯甲烷、氢氧化钠为底料,在回流温度下,滴加邻苯二酚的DMSO溶液,反应结束后采用油水分离器分离出产品和二氯甲烷,收率达到85%以上。

合成路线:

本发明通过以下技术方案实现: 一种胡椒环制备方法,采用DMSO、二氯甲烷、氢氧化钠为底料,滴加邻苯二酚的DMSO溶液,反应结束后采用油水分离器分离出胡椒环和二氯甲烷。

具体地,将DMSO、二氯甲烷、氢氧化钠投入到烧瓶中,升温。

具体地,滴加邻苯二酚的DMSO溶液时控制体系温度不超过120℃,滴加3到4小时。

具体地,滴完邻苯二酚的DMSO溶液后,再滴加二氯甲烷,滴完于110℃~115℃回流保温半小时,然后冷却到室温,过滤除去氯化钠,加入水。

具体地,使用油水分离器分离出二氯甲烷和胡椒环,分离到基本无明显油相蒸馏出来,然后开始蒸馏回收水,蒸出的水相用适量的二氯甲烷萃取,萃取后的水相可循环套用。蒸馏到顶温100℃,开始切换蒸馏回收DMSO ,回收的DMSO可循环套用。

具体地,上述制备方法具体为:将440mlDMSO,二氯甲烷120ml,氢氧化钠230g投入到2升的三口烧瓶中,升温到95℃,开始滴加110g的邻苯二酚溶解在440ml DMSO中的溶液,控制体系温度不超过120℃,滴加3到4小时,滴完再滴加90ml二氯甲烷,滴完于110℃~115℃回流保温半小时,冷却到室温,过滤除去氯化钠,加入水400ml,使用油水分离器分离出残余的二氯甲烷和胡椒环,分离到基本无明显油相蒸馏出来,开始蒸馏回收水,蒸出的水相用适量的二氯甲烷萃取,萃取后的水相可循环套用。蒸馏到顶温100℃,开始切换蒸馏回收DMSO ,回收的DMSO可循环套用,残余约90g。油水分离得到有机相胡椒环129g,气相纯度97%,收率85.4%。

本发明的有益效果在于:本发明采用DMSO为溶剂,以价格便宜的氢氧化钠为缚酸剂,同时控制反应体系的温度在120℃以下,减少了高温导致的溶剂分解现象,后处理采取油水分离器分离方式代替水蒸气蒸馏方式提取产品,大大减少废水产生量,工艺安全性更佳。将分出的水再度回收套用,令产生的废水量降到最小量。将蒸馏回收的二氯甲烷和DMSO再度回收套用,研究发现对反应没有影响,实现有机溶剂的绿色循环使用,降低了生产成本。

具体实施方式

实施例1:胡椒环制备

将440mlDMSO,二氯甲烷120ml,氢氧化钠230g投入到2升的三口烧瓶中,升温到95℃,开始滴加110g的邻苯二酚溶解在440ml DMSO中的溶液,控制体系温度不超过120℃,滴加3到4小时,滴完再滴加90ml二氯甲烷,滴完于110℃~115℃回流保温半小时,冷却到室温,过滤除去氯化钠,加入水400ml,使用油水分离器分离出残余的二氯甲烷和胡椒环,分离到基本无明显油相蒸馏出来,开始蒸馏回收水,蒸出的水相用适量的二氯甲烷萃取,萃取后的水相可循环套用。蒸馏到顶温100℃,开始切换蒸馏回收DMSO ,回收的DMSO可循环套用,残余约90g。油水分离得到有机相胡椒环129g,气相纯度97%,收率85.4%。

实施例2:胡椒环制备

将440ml回收的DMSO(GC98%以上),二氯甲烷120ml,氢氧化钠230g投入到2升的三口烧瓶中,升温到95℃,开始滴加110g的邻苯二酚溶解在440ml DMSO中的溶液(100ml回收DMSO加上300ml新鲜DMSO),控制体系温度不超过120℃,滴加3到4小时,滴完再滴加90ml二氯甲烷,滴完于110℃~115℃回流保温半小时,冷却到室温,过滤除去氯化钠,加入回收水400ml,使用油水分离器分离出残余的二氯甲烷和胡椒环,分离到基本无明显油相蒸馏出来,开始蒸馏回收水,蒸出的水相用适量的二氯甲烷萃取,萃取后的水相可循环套用。蒸馏到顶温100℃,开始切换蒸馏回收DMSO 。油水分离得到有机相胡椒环125g,气相纯度96.5%,收率82.3%。

实施例3:胡椒环制备

将55ml的DMSO,13ml的二氯甲烷和18g氢氧化钠投入到三口反应烧瓶中,搅拌下加热到95℃,在95~110℃下,滴加16.5g邻苯二酚溶解在55ml水的水溶液,滴加1.5小时,滴完升温到110~115℃,保温4小时,中途补加5ml二氯甲烷,原料基本转化完全,补加80ml水进行共沸蒸馏,得到胡椒环约12g,含量GC98%,收率64%。

对比实例1:(以碳酸钾为例)

将65mlDMSO,二氯甲烷13ml,碳酸钾30g投入到三口烧瓶中,升温到112℃,开始滴加16.5g的邻苯二酚溶解在55ml DMSO中的溶液,控制体系温度不超过130℃,滴加1.5小时,滴完再滴加12ml二氯甲烷,滴完于130℃左右回流保温5小时,冷却到室温,过滤除去氯化钾和碳酸钾盐类,加入水140ml,常压蒸馏出残余的二氯甲烷和胡椒环,至蒸馏出的水相中基本无明显油相,进行静置分液,分出的水相加入氯化钠用适量的二氯甲烷萃取,合并有机相,浓缩二氯甲烷,最终得到胡椒环16.9g,气相纯度91.7%,收率84.6%。

对比实例2:(以氢氧化钾为例,文献资料)

在500ml的圆底三口烧瓶中依次加入20g的邻苯二酚、100ml的二氯甲烷,75ml的二甲亚砜,在加热搅拌下慢慢滴加20g(质量分数50%)的氢氧化钾溶液,油浴温度控制在85~90℃下回流。反应4~5小时(TLC跟踪反应),然后进行蒸馏回收二氯甲烷,水蒸汽蒸馏得到粗品,用水洗至中性,用无水硫酸钠干燥,得到无水油状物资10.4g,收率57.2%。(《化工技术与开发》vol35No1 2006年1月,作者董新荣,李辉)

对比实例3:(以三乙胺为缚酸剂)

以三乙胺为缚酸剂,相同条件,回流保温2h,产品仅转化1.7%,失败。

对比实例4:(以吡啶为缚酸剂)

以三乙胺为缚酸剂,相同条件,回流保温1h,产品仅转化0.98%,失败。

对比实例5:(以碳酸钠为缚酸剂)

以碳酸钠为缚酸剂,相同条件,回流保温11.5h,产品转化18%,失败。

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