一种白藜芦醇中间体对羟基苯甲醛的合成方法与流程

文档序号:12706064阅读:395来源:国知局

本发明涉及医药技术领域,具体涉及一种白藜芦醇中间体对羟基苯甲醛的合成方法。



背景技术:

对羟基苯甲醛是合成白藜芦醇系列产品的主要中间体。白藜芦醇系列产品是一类含有芪类结构的非黄酮类多酚化合物,天然存在于葡萄、桑葚、花生和虎杖中的抗氧化剂,属于多酚类化合物,主要通过清除或抑制自由基生成,抑制脂质过氧化、调节抗氧化相关酶活性等机制发挥抗氧化作用。由于良好的抑制癌细胞作用被喻为继紫杉醇之后的又一类新的绿色抗癌药物,市场需求量大。由于植物提取远远满足不了市场的需求,随着2007年高含量的合成白藜芦醇、紫檀茋相继通过美国FDA认证,采用合成方法生产逐步被人们所接受。通过白藜芦醇系列产品逆合成分析,我们发现不管采用何种工艺,通过中间双键的断裂,对羟基取代苯甲醛都会是反应过程关键中间体,除此之外,对羟基苯甲醛还广泛应用于医药、食品和农药等精细化学品,合成意义大。通过对文献和专利的调研,认为制备对羟基苯甲醛最有效和清洁的方法是通过金属催化、氧气氧化对羟基甲苯制得(张大男,中国专利CN102115435A)。进一步对专利和文献研究发现,该氧化反应受气液传质控制的影响明显,强化气液传质有利于反应,刘有智等通过设置反应流动床(中国专利CN101462933A)、张伟江选用喷射反应器(中国专利CN102992973A)来改进氧化反应;而在催化剂改进方面,吕亮等通过层状煅烧氧化物催化(中国专利CN102531860A),从而提升了反应的收率;为了增进催化剂比表面,李泉等通过活性碳负载型催化剂(化工矿物与加工2014,11,29),但催化剂的回收套用变得更加困难。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供一种白藜芦醇中间体对羟基苯甲醛的合成方法。该方法选用介孔复合金属氧化物作为催化剂,反应具有较高的反应活性和催化选择性,易于分离。

本发明所采用的技术方案如下:

在压力容器中,加入一定量的对甲苯酚和甲醇,然后加入介孔复合金属氧化物催化剂和一定量的氢氧化钠,0.5~1.5MPa压强下通入氧气,60℃~90℃下反应5~12h,反应结束后,过滤回收催化剂,滤液旋蒸回收反应溶剂,得到粗品;后处理得到目标产物对羟基苯甲醛。

所述的催化剂为介孔复合金属氧化物,其中金属包括Co、Cu、Mn、Fe、Ni中的两种或多种,催化剂与对甲苯酚的重量比为:1%~10%:1。

所述的原料氢氧化钠与对甲苯酚的摩尔比为1~3.5:1。

所述的反应氧气压强为0.5~1.5MPa,优选为1.2MPa。

所述的介孔复合金属氧化物催化剂采用浸渍-焙烧法制备,具体制备过程如下:

将多孔硅KIT-6和二甲苯投入反应容器中,在60~80℃的油浴中搅拌1~2h,得到KIT-6和二甲苯的混合溶液,其中多孔硅KIT-6与二甲苯的质量体积比为4g:30mL;将金属硝酸盐溶解在水中,得到金属硝酸盐溶液,其中金属硝酸盐与水的质量体积比为2~6克:4mL;然后将金属硝酸盐溶液滴加到KIT-6和二甲苯的混合溶液中,继续在60~80℃下搅拌6~10h。过滤,水洗,100~120℃下烘干4~8h,490~510℃焙烧2~4h,得到介孔复合金属氧化物催化剂。

金属硝酸盐溶液中金属硝酸盐与KIT-6和二甲苯的混合溶液中多孔硅KIT-6的质量比为2~6:4;

所述的金属硝酸盐为硝酸钴、硝酸铜、硝酸锰、硝酸铁、硝酸镍中的两种或多种。

本发明具有的有益效果是:

1、自制介孔催化剂具有于具有较大的表面积和孔容、可调的孔径(2-50nm)、催化活性高,介孔材料的孔道能够为反应提供位点隔离、孔道限域和共活化效应。

2、本发明所用的固体催化剂可回收套用,具有反应条件温和,后处理简单,污染小的优点。

附图说明

图1为铜钴复合金属氧化物的电镜图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的分析。

首先制备介孔复合金属氧化物催化剂,具体见如下实施例:

实施例1-1

将4g多孔硅KIT-6和30mL二甲苯投入反应容器中,在70℃的油浴中搅拌1h,得到KIT-6和二甲苯的混合溶液;将1g硝酸铜、1g硝酸钴溶解在4mL水中,得到金属硝酸盐溶液;然后将金属硝酸盐溶液滴加到KIT-6和二甲苯的混合溶液中,继续在70℃下搅拌8h。过滤,水洗,100℃下烘干8h,490℃焙烧4h,得到铜钴复合金属氧化物催化剂。图1为铜钴复合金属氧化物的电镜图,具有于具有较大的表面积和孔容、可调的孔径(2-50nm)。

实施例1-2

将4g多孔硅KIT-6和30mL二甲苯投入反应容器中,在70℃的油浴中搅拌1h,得到KIT-6和二甲苯的混合溶液;将2g硝酸镍、2g硝酸钴溶解在4mL水中,得到金属硝酸盐溶液;然后将金属硝酸盐溶液滴加到KIT-6和二甲苯的混合溶液中,继续在70℃下搅拌8h。过滤,水洗,120℃下烘干4h,510℃焙烧2h,得到镍钴复合金属氧化物催化剂。从电镜图可知该催化剂具有于具有较大的表面积和孔容、可调的孔径(2-50nm)。

实施例1-3

将4g多孔硅KIT-6和30mL二甲苯投入反应容器中,在70℃的油浴中搅拌1h,得到KIT-6和二甲苯的混合溶液;将3g硝酸锰、3g硝酸钴溶解在4mL水中,得到金属硝酸盐溶液;然后将金属硝酸盐溶液滴加到KIT-6和二甲苯的混合溶液中,继续在70℃下搅拌8h。过滤,水洗,110℃下烘干6h,500℃焙烧3h,得到锰钴复合金属氧化物催化剂。从电镜图可知该催化剂具有于具有较大的表面积和孔容、可调的孔径(2-50nm)。

实施例1-4

将4g多孔硅KIT-6和30mL二甲苯投入反应容器中,在70℃的油浴中搅拌1h,得到KIT-6和二甲苯的混合溶液;将2g硝酸镍、2g硝酸铜、2g硝酸钴溶解在4mL水中,得到金属硝酸盐溶液;然后将金属硝酸盐溶液滴加到KIT-6和二甲苯的混合溶液中,继续在70℃下搅拌8h。过滤,水洗,110℃下烘干6h,500℃焙烧3h,得到铜钴镍复合金属氧化物催化剂。从电镜图可知该催化剂具有于具有较大的表面积和孔容、可调的孔径(2-50nm)。

实施例1-5

将4g多孔硅KIT-6和30mL二甲苯投入反应容器中,在70℃的油浴中搅拌1h,得到KIT-6和二甲苯的混合溶液;将1g硝酸铁、1g硝酸铜、1g硝酸钴溶解在4mL水中,得到金属硝酸盐溶液;然后将金属硝酸盐溶液滴加到KIT-6和二甲苯的混合溶液中,继续在70℃下搅拌8h。过滤,水洗,110℃下烘干6h,500℃焙烧3h,得到铜铁钴复合金属氧化物催化剂。从电镜图可知该催化剂具有于具有较大的表面积和孔容、可调的孔径(2-50nm)。

实施例1-6

将4g多孔硅KIT-6和30mL二甲苯投入反应容器中,在70℃的油浴中搅拌1h,得到KIT-6和二甲苯的混合溶液;将1g硝酸铁、1g硝酸铜溶解在4mL水中,得到金属硝酸盐溶液;然后将金属硝酸盐溶液滴加到KIT-6和二甲苯的混合溶液中,继续在70℃下搅拌8h。过滤,水洗,110℃下烘干6h,500℃焙烧3h,得到铜铁复合金属氧化物催化剂。从电镜图可知该催化剂具有于具有较大的表面积和孔容、可调的孔径(2-50nm)。

然后利用上述实施例1-1~1-6制备得到的催化剂制备对羟基苯甲醛,具体见如下实施例:

实施例2-1

在150ml的压力反应容器中,加入10.00g对甲苯酚,10.00g氢氧化钠,0.50g铜钴复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.0MPa的氧气,温度控制在65℃条件下反应5h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为98.5%,对羟基苯甲醛的收率为70.0%。

实施例2-2

在150ml的压力反应容器中,加入12.00g对甲苯酚,10.50g氢氧化钠,0.55g锰钴复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.0MPa的氧气,温度控制在65℃条件下反应5h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为96.7%,对羟基苯甲醛的收率为63.0%。

实施例2-3

在150ml的压力反应容器中,加入10.00g对甲苯酚,3.90g氢氧化钠,0.65g铜钴复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.0MPa的氧气,温度控制在75℃条件下反应8h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为92.5%,对羟基苯甲醛的收率为58.0%。

实施例2-4

在150ml的压力反应容器中,加入10.00g对甲苯酚,6.00g氢氧化钠,0.65g镍钴复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.5MPa的氧气,温度控制在75℃条件下反应12h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为93.7%,对羟基苯甲醛的收率为61.0%。

实施例2-5

在150ml的压力反应容器中,加入12.00g对甲苯酚,13.3g氢氧化钠,0.75g镍钴复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.2MPa的氧气,温度控制在65℃条件下反应12h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为96.8%,对羟基苯甲醛的收率为63.0%。

实施例2-6

在150ml的压力反应容器中,加入12.00g对甲苯酚,15.5g氢氧化钠,0.65g铜钴镍复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.2MPa的氧气,温度控制在75℃条件下反应12h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为99.8%,对羟基苯甲醛的收率为82.0%。

实施例2-7

在150ml的压力反应容器中,加入12.00g对甲苯酚,12.0g氢氧化钠,1.0g铜钴复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.5MPa的氧气,温度控制在70℃条件下反应12h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为99.2%,对羟基苯甲醛的收率为67.0%。

实施例2-8

在150ml的压力反应容器中,加入12.00g对甲苯酚,9.0g氢氧化钠,1.0g铜钴复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.2MPa的氧气,温度控制在75℃条件下反应10h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为97.5%,对羟基苯甲醛的收率为64.0%。

实施例2-9

在150ml的压力反应容器中,加入12.00g对甲苯酚,9.0g氢氧化钠,1.0g铜铁钴复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.0MPa的氧气,温度控制在75℃条件下反应12h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为97.7%,对羟基苯甲醛的收率为65.0%。

实施例2-10

在150ml的压力反应容器中,加入12.00g对甲苯酚,10.0g氢氧化钠,1.0g铁钴复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.2MPa的氧气,温度控制在65℃条件下反应12h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为94.7%,对羟基苯甲醛的收率为58.0%。

实施例2-11

在150ml的压力反应容器中,加入12.00g对甲苯酚,13.0g氢氧化钠,1.0g铜铁钴复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.0MPa的氧气,温度控制在75℃条件下反应12h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为98.5%,对羟基苯甲醛的收率为65.0%。

实施例2-12

在150ml的压力反应容器中,加入12.00g对甲苯酚,12.0g氢氧化钠,1.0g铜铁钴复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.5MPa的氧气,温度控制在90℃条件下反应12h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为99.0%,对羟基苯甲醛的收率为67.0%。

实施例2-13

在150ml的压力反应容器中,加入12.00g对甲苯酚,9.0g氢氧化钠,0.5g铜铁钴复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.0MPa的氧气,温度控制在90℃条件下反应12h。反应完成后,高效液相检测反应液中对甲苯酚的转化率为96.0%,对羟基苯甲醛的收率为58.0%。

实施例2-14

在150ml的压力反应容器中,加入12.00g对甲苯酚,10.0g氢氧化钠,1.2g铜钴复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.2MPa的氧气,温度控制在75℃条件下反应8h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为98.6%,对羟基苯甲醛的收率为79.0%。

实施例2-15

在150ml的压力反应容器中,加入12.00g对甲苯酚,10.0g氢氧化钠,1.2g回收铜钴复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为1.2MPa的氧气,温度控制在75℃条件下反应8h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为98.5%,对羟基苯甲醛的收率为78.5%。

实施例2-16

在150ml的压力反应容器中,加入12.00g对甲苯酚,9.0g氢氧化钠,0.12g铜铁复合金属氧化物催化剂和100mL甲醇,通入压力为0.5MPa的氧气,温度控制在60℃条件下反应12h。反应完成后,高效液相检测反应液中,对甲苯酚的转化率为77.5%,对羟基苯甲醛的收率为44.0%。

上述固体催化剂均可回收套用。

上述实施例并非是对于本发明的限制,本发明并非仅限于上述实施例,只要符合本发明要求,均属于本发明的保护范围。

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