专利名称：一种2,2′-联苯二酚及其衍生物的制备方法
技术领域：
本发明涉及化学合成领域，特别是涉及一种制备2，2’ -联苯二酚及其衍生物的方法。
背景技术：
2，2’_联苯二酚及其衍生物是一类非常重要的有机化工产品。它可以用做液晶聚 合物的中间体原料。在合成高聚物方面，由于其耐热性能极佳，故可以用做聚酯、聚氨酯、聚 碳酸酯、聚砜及环氧树脂等高分子材料的改性单体，用来制造优良的工程塑料和复合材料。 它还可以用做橡胶防老剂、塑料抗氧剂以及染料中间体或石油制品的稳定剂。最近，人们利 用2，2’ -联苯二酚及其衍生物分子结构中的氧原子的螯合功能制备双齿配体，将其用做乙 烯聚合或共聚合的催化剂促进剂。这在石油化学工业中得到了广泛应用。在植物中发现的 2,2'-联苯二酚的衍生物具有一定的生理活性。例如从木兰科落叶乔木厚朴中分离得到的 5，5’ - 二烯丙基-2，2’ -联苯二酚具有抗炎、抗菌、抗氧化、抗肿瘤、抑制吗啡戒断反应等药 理作用，在中医上厚朴被用来消除胸腹满闷、止痛、健胃、下气降逆、止咳、祛除水毒和活血 化瘀等。由于2，2’ -联苯二酚及其衍生物的广泛用途，其合成和工业化生产一直是人们研 究的热点。因此，发现、发展新型的2，2’-联苯二酚及其衍生物的制备新法对于它们在药物 化学、材料科学等领域中的应用研究将产生积极的意义。目前人们已经知道2，2’ _邻苯二酚及其衍生物可以通过借助过氧化物在水存在 下在0-10(TC温度下氧化偶联在邻位具有氢原子的酚类化合物而制备。例如，US6077979描 述了通过借助过硫酸盐和催化量的铁或铁化合物在水存在下在0-100°C温度下氧化偶联两 分子的2，4_ 二甲基苯酚制备3，3’，5，5’ -四甲基-2，2’ -联苯二酚的方法。此外，还有人 研究了在超声辐射的条件下，借助过氧化氢和无机碱以及催化量的有机酸在0-100°C的温 度下氧化偶联两分子的2，4- 二叔丁基苯酚制备3，3’，5，5’ -四叔丁基-2，2’ -联苯二酚的 方法。该方法反应速度较快、产率较高。然而，US6077979所发展的合成3，3’，5，5’ -四甲基_2，2’ -联苯二酚的方法的问 题是在反应过程中会形成橡胶状的粘稠物质，这将导致反应器和搅拌器的污染。特别是进 行工业生产时，热交换和所有原料的充分混合几乎不可能做到，原料不能实现完全转化。另 外橡胶状的粘稠物质导致后处理异常复杂。而利用超声辐射方法合成2，2’ _联苯二酚及其衍生物的方法的问题是将会产生 严重的噪声污染，同时这个方法无法实现工业化生产。因此，发展技术上简单且经济的合成2，2’ _联苯二酚及其衍生物的方法具有重要 的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备2，2’ _联苯二酚及其衍生物的方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。本发明提供一种制备2，2’ -联苯二酚衍生物的方法，包括在邻位具有氢原子的酚类化合物A借助过氧化物在O-IOCTC温度下进行氧化偶联反应从而生成2，2’-联苯二酚 类化合物B。反应式如下所示
<formula>formula see original document page 4</formula>其中，所述的过氧化物为分子式为(叔丁基)-0-0-R的化合物，所述R为氢或叔丁
基；优选氢。具体而言，本发明方法包括将邻位具有氢原子的酚类化合物A、金属催化剂和1 毫升/毫摩尔酚类化合物A的低极性溶剂加入到反应容器中；然后在室温下向反应体系中 加入过氧化物；加入完毕后，将反应体系升温至75-85°C反应4-6小时；最后经过后处理得 到2，2’ -联苯二酚类化合物B ；其中，所述邻位具有氢原子的酚类化合物A、金属催化剂和 过氧化物的摩尔比为1 0.125-0.5 0.5-1.2。所述的金属催化剂为铁盐、铜盐、锰盐、钴盐、钯盐或银盐化合物。优选地，所述的金属催化剂为铁盐或铜盐化合物。所述的低极性溶剂选自乙酸乙酯、四氯化碳、二氧六环或甲苯。所述的邻位具有氢原子的酚类化合物A的R1和R2均为氢原子。所述的邻位具有氢原子的酚类化合物A的R1和R2均为(C1-C9)烷基、(C1-C9)烷 氧基、全氟代(C1-C3)烷基或全氟代(C1-C3)烷氧基。所述的邻位具有氢原子的酚类化合物A的R1和R2中一个为氢原子，另一个为 (C1-C9)烷基、(C1-C9)烷氧基、全氟代(C1-C3)烷基、全氟代(C1-C3)烷氧基或(C6-C10)方基。更具体地，本发明提供的2，2’ -联苯二酚的制备方法如反应通式(I)所示在邻 位具有氢原子的酚类化合物A借助过氧化物在0-100°C温度下进行氧化偶联反应从而生成 2，2’ -联苯二酚类化合物B。<formula>formula see original document page 4</formula>通式(I)具体的反应条件是将1当量邻位具有氢原子的酚类化合物A、0. 125-0. 5当量的金 属催化剂和适量的低极性溶剂(1毫升/毫摩尔酚类化合物A)加入到反应容器中。室温下 向反应体系中滴加1当量过氧化物。滴加完毕后，将反应体系加热升温至75-85°C反应4-6小时。待反应体系自然降至室温后，减压除去低极性溶剂后，将浓缩物柱层析或重结晶得到 2，2’ -联苯二酚类化合物B。所述的金属催化剂为铁、铜、锰、钴、钯或银等金属盐类化合物。优选铁盐和铜盐化合物，更优选的是铁盐。所述的低极性溶剂为乙酸乙酯、四氯化碳、二氧六环或甲苯等。所述的过氧化物为分子式为(叔丁基)-0-0-R的化合物。R优选为氢。所述的邻位具有氢原子的酚类化合物A的R1和R2可以均为氢原子，此时A为苯酚。所述的邻位具有氢原子的酚类化合物A的R1和R2可以一个为氢原子，另一个为 (C1-C9)烷基、(C1-C9)烷氧基、全氟代(C1-C3)烷基、全氟代(C1-C3)烷氧基或(C6-C10)方基。此时A为2-取代苯酚、3-取代苯酚或4-取代苯酚。优选的为2_甲基苯酚、2-乙 基苯酚、2-正丙基苯酚、2-异丙基苯酚、2-正丁基苯酚、2-叔丁基苯酚、2-异丁基苯酚、
2-环己基苯酚、2-苯基苯酚、2-甲氧基苯酚、2-乙氧基苯酚、3-甲基苯酚、3-乙基苯酚、
3-正丙基苯酚、3-异丙基苯酚、3-正丁基苯酚、3-叔丁基苯酚、3-异丁基苯酚、3-甲氧基苯 酚、3-乙氧基苯酚、3-环己基苯酚、3-苯基苯酚、4-甲基苯酚、4-乙基苯酚、4-正丙基苯酚、
4-异丙基苯酚、4-正丁基苯酚、4-叔丁基苯酚、4-异丁基苯酚、4-环己基苯酚、4-苯基苯 酚、4-甲氧基苯酚、4-乙氧基苯酚。所述的邻位具有氢原子的酚类化合物A的R1和R2可以均为(C1-C9)烷基、(C1-C9) 烷氧基、全氟代(C1-C3)烷基或全氟代(C1-C3)烷氧基。此时A为2，3-二取代苯酚、2，4-二取代苯酚、3，4-二取代苯酚、2，5-二取代苯酚 或3，5- 二取代苯酚。优选的R1和R2可以各自独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁 基、叔丁基、异丁基、甲氧基或乙氧基。例如2，3-二甲基苯酚、2-甲基-3-乙基苯酚、2-甲 基-3-正丙基苯酚、2-甲基-3-异丙基苯酚、2-甲基-3-正丁基苯酚、2-甲基-3-异丁基苯 酚、2-乙基-3-甲基苯酚、2，3- 二乙基苯酚、2-乙基-3-正丙基苯酚、2-乙基-3-正丁基苯 酚、2-正丙基-3-甲基苯酚、2-正丙基-3-乙基苯酚、2，3- 二正丙基苯酚、2-正丙基-3-正 丁基苯酚、2-异丙基-3-甲基苯酚、2，3- 二甲氧基苯酚、2，3- 二乙氧基苯酚、2，4- 二甲基苯 酚、2-甲基-4-乙基苯酚、2-甲基-4-正丙基苯酚、2-甲基-4-异丙基苯酚、2-甲基-4-正 丁基苯酚、2-甲基-4-叔丁基苯酚、2-甲基-4-异丁基苯酚、2-乙基-4-甲基苯酚、2，4-二 乙基苯酚、2-乙基-4-正丙基苯酚、2-乙基-4-异丙基苯酚、2-乙基-4-正丁基苯酚、2-乙 基-4-叔丁基苯酚、2-乙基-4-异丁基苯酚、2-正丙基-4-甲基苯酚、2-正丙基-4-乙基 苯酚、2，4_ 二正丙基苯酚、2-正丙基-4-异丙基苯酚、2-正丙基-4-正丁基苯酚、2-正丙 基-4-叔丁基苯酚、2-正丙基-4-异丁基苯酚、2-异丙基-4-甲基苯酚、2-异丙基-4-乙 基苯酚、2，4- 二异丙基苯酚、2-异丙基-4-异丙基苯酚、2-异丙基-4-正丁基苯酚、2-异丙 基-4-叔丁基苯酚、2-异丙基-4-异丁基苯酚、2-正丁基-4-甲基苯酚、2-正丁基-4-乙 基苯酚、2，4- 二正丁基苯酚、2-正丁基-4-异丙基苯酚、2-正丁基-4-正丁基苯酚、2-正丁 基-4-叔丁基苯酚、2-正丁基-4-异丁基苯酚、2-叔丁基-4-甲基苯酚、2-叔丁基-4-乙 基苯酚、2，4- 二叔丁基苯酚、2-叔丁基-4-异丙基苯酚、2-叔丁基-4-正丁基苯酚、2-叔丁 基-4-异丁基苯酚、2，4_ 二异丁基苯酚、2，4_ 二甲氧基苯酚、2，4_ 二乙氧基苯酚、3，4_ 二甲基苯酚、3-甲基-4-乙基苯酚、3-甲基-4-正丙基苯酚、3-甲基-4-异丙基苯酚、3-甲 基-4-正丁基苯酚、3-甲基-4-异丁基苯酚、3-乙基-4-甲基苯酚、3，4- 二乙基苯酚、3-乙 基-4-正丙基苯酚、3-乙基-4-正丁基苯酚、3-正丙基-4-甲基苯酚、3-正丙基-4-乙基苯 酚、3，4- 二正丙基苯酚、3-正丙基-4-正丁基苯酚、3-异丙基-4-甲基苯酚、3，4- 二甲氧基 苯酚、3，4_二乙氧基苯酚、2，5_二甲基苯酚、2-甲基-5-乙基苯酚、2-甲基-5-正丙基苯酚、 2-甲基-5-异丙基苯酚、2-甲基-5-正丁基苯酚、2-甲基-5-叔丁基苯酚、2-甲基_5_异丁 基苯酚、2-乙基-5-甲基苯酚、2，5- 二乙基苯酚、2-乙基-5-正丙基苯酚、2-乙基-5-异丙 基苯酚、2-乙基-5-正丁基苯酚、2-乙基-5-叔丁基苯酚、2-乙基-5-异丁基苯酚、2-正丙 基-5-甲基苯酚、2-正丙基-5-乙基苯酚、2，5- 二正丙基苯酚、2-正丙基-5-异丙基苯酚、 2-正丙基-5-正丁基苯酚、2-正丙基-5-叔丁基苯酚、2-正丙基-5-异丁基苯酚、2-异丙 基-5-甲基苯酚、2-异丙基-5-乙基苯酚、2，5- 二异丙基苯酚、2-异丙基-5-异丙基苯酚、 2-异丙基-5-正丁基苯酚、2-异丙基-5-叔丁基苯酚、2-异丙基-5-异丁基苯酚、2-正丁 基-5-甲基苯酚、2-正丁基-5-乙基苯酚、2，5- 二正丁基苯酚、2-正丁基-5-异丙基苯酚、
2-正丁基-5-正丁基苯酚、2-正丁基-5-叔丁基苯酚、2-正丁基-5-异丁基苯酚、2-叔丁 基-5-甲基苯酚、2-叔丁基-5-乙基苯酚、2，5- 二叔丁基苯酚、2-叔丁基-5-异丙基苯酚、 2_叔丁基-5-正丁基苯酚、2-叔丁基-5-异丁基苯酚、2，5-二异丁基苯酚、2，5-二甲氧基苯 酚、2，5_ 二乙氧基苯酚、3，5_ 二甲基苯酚、3-甲基-5-乙基苯酚、3-甲基-5-正丙基苯酚、
3-甲基-5-异丙基苯酚、3-甲基-5-正丁基苯酚、3-甲基-5-叔丁基苯酚、3-甲基_5_异丁 基苯酚、3-乙基-5-甲基苯酚、3，5- 二乙基苯酚、3-乙基-5-正丙基苯酚、3-乙基-5-异丙 基苯酚、3-乙基-5-正丁基苯酚、3-乙基-5-叔丁基苯酚、3-乙基-5-异丁基苯酚、3-正丙 基-5-甲基苯酚、3-正丙基-5-乙基苯酚、3，5- 二正丙基苯酚、3-正丙基-5-异丙基苯酚、 3-正丙基-5-正丁基苯酚、3-正丙基-5-叔丁基苯酚、3-正丙基-5-异丁基苯酚、3-异丙 基-5-甲基苯酚、3-异丙基-5-乙基苯酚、3，5- 二异丙基苯酚、3-异丙基-5-异丙基苯酚、 3-异丙基-5-正丁基苯酚、3-异丙基-5-叔丁基苯酚、3-异丙基-5-异丁基苯酚、3-正丁 基-5-甲基苯酚、3-正丁基-5-乙基苯酚、3，5- 二正丁基苯酚、3-正丁基-5-异丙基苯酚、 3-正丁基-5-正丁基苯酚、3-正丁基-5-叔丁基苯酚、3-正丁基-5-异丁基苯酚、3-叔丁 基-5-甲基苯酚、3-叔丁基-5-乙基苯酚、3，5- 二叔丁基苯酚、3-叔丁基-5-异丙基苯酚、 3-叔丁基-5-正丁基苯酚、3-叔丁基-5-异丁基苯酚、3，5- 二异丁基苯酚、3，5- 二甲氧基 苯酚、3，5_ 二乙氧基苯酚。本发明的合成方法具有以下有益效果1)与现有技术相比，本发明最大的优点在于本发明的普适性。例如在US6077979 中，底物只局限于2，4_ 二甲基苯酚，因此得到一种2，2’ -联苯二酚S卩3，3’，5，5’ -四甲 基_2，2’ -联苯二酚。而本发明没有底物的限制，可以得到多种类型的2，2’ -联苯二酚衍 生物。2)因为US6077979采用的过氧化物为过硫酸根阴离子，为水溶性，因此其只能用 水做溶剂；而本发明采用叔丁基过氧化氢或过氧化二叔丁基，因而采用低级性溶剂，使得后 处理简单易行，从而提供了一种更为简单和经济的合成方法。3)本发明得到的目标产物经 分离提纯后的产率为70-90%。所得化合物经过核磁共振谱图(1H NMR)、质谱(MS)分析确 定，结构无误。
4)由于此类反应适合于多种底物，经过对反应底物的优化和调节，可以合成出多 取代的、结构多样的2，2’ -邻苯二酚类化合物组合库，这些化合物有可能在药物化学和材 料科学等领域中得到广泛应用。
具体实施例方式以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例1
在250mL 二氧六环中分别加入50g (300mmol, leq) 4_甲基_2_叔丁基苯酚和 8. llg(150mmol,0. 5eq)三氯化铁，然后在室温下滴加入31mL(27. 4g, 300mmol, leq)叔丁基 过氧化氢，40分钟滴完。滴加完毕后体系开始加热至80°C反应4小时。反应结束后，减压 蒸馏除去二氧六环，残余物使用石油醚重结晶得44. 0克2，2’ - 二叔丁基-4，4’ -二甲基联 苯二酚，产率 90%。核磁共振氢谱(1H NMR, 300MHz, CDCl3) δ 7. 14-7. 12 (d，Jm = 1. 25Hz， 2H) ；7. 00-6. 88 (d, Jm = 1·25Ηζ，2Η) ；5. 18(s,2H) ；2.30(s，6H) ； 1· 242 (s，18H) · MS :m/z 326 (Μ+) ；311 ；255。实施例2在400mL甲苯中分另U力卩入77g (50(kimol，leq) 3，4_ 二甲氧基苯酚和 17. 4g(62. 5mmol,0. 125eq)七水合硫酸亚铁，然后在室温下滴加入26mL(22. 9g,250mmol, 0. 5eq)叔丁基过氧化氢，30分钟滴完。滴加完毕后体系开始加热至85°C反应5小时。反应 结束后，减压蒸馏除去二氧六环，残余物使用石油醚柱层析得到62. 0克3，3’，4，4’ -四甲 氧基联苯二酚，产率 81%。核磁共振氢谱(1H NMR, 300MHz, CDCl3) δ 7. 08(s,2H) ；6. 49 (s, 2H) ；5.35 (s，2H) ；3. 88(s，6H) ； 3. 75 (s，6H). MS :m/z 306 (Μ+)。实施例3在850mL乙酸乙酯中分别加入170g(lmol，leq)4_苯基苯酚和40. 5g(0. 25mol， 0. 25eq)三氯化铁，然后在室温下滴加入220mL(175. 2g，1. 2mol, 1. 2eq)过氧化二叔丁基， 150分钟滴完。滴加完毕后体系开始加热至75°C反应6小时。反应结束后，减压蒸馏除去乙 酸乙酯，残余物使用石油醚柱层析得到118. 3克4，4' -二苯基联苯二酚，产率70%。核磁 共振氢谱(1H NMR, 300MHz, CDCl3) δ 7. 58-7. 41 (m, 14H) ；7. 07 (d, J0 = 6. 2Hz,2H) ；5. 12 (s, 2H) · MS :m/z 338 (Μ+)。实施例4在200mL 四氯化碳中分别加入47g(500mmol，leq)苯酚和 20. 18g(150mmol,0. 3eq) 氯化亚铜，然后在室温下滴加入31mL(27. 4g, 300mmol, 0. 6eq)叔丁基过氧化氢，40分钟 滴完。滴加完毕后体系开始加热至80°C反应4小时。反应结束后，减压蒸馏除去四氯化 碳，残余物使用正己烷柱层析得32.5克2，2’ -联苯二酚，产率70%。核磁共振氢谱(1H NMR, 300MHz, CDCl3) δ 7. 62 (d, J0 = 6·2Ηζ，2Η) ；7. 24-6. 98 (m, 6Η) ；5· 35 (s，2H) · MS :m/z 186(Μ+)。实施例5
在150mL 二氧六环中分别加入48. 6g(300mmol, leq) 2_三氟甲基苯酚和 6. 38g(37. 5mmol,0. 125eq)硝酸银，然后在室温下滴加入 24. 8mL(21. 9g, 240mmol, 0. 8eq) 叔丁基过氧化氢，30分钟滴完。滴加完毕后体系开始加热至80°C反应4小时。反应结束后，减压蒸馏除去二氧六环，残余物使用石油醚重结晶得36. 2克2，2’ -三氟甲基联苯二酚，产 率 75%。核磁共振氢谱(1H NMR, 300MHz, CDCl3) δ 7. 88 (d，J0 = 6. 2Hz，2H) ；7. 48 (d，J0 = 6. 4Hz,2H) ；7. 01 (m, 2H) ；5. 45 (s, 2H) · MS :m/z322 (Μ+)。 虽然， 上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在 本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
权利要求
一种制备2，2’-联苯二酚衍生物的方法，包括使邻位具有氢原子的酚类化合物A借助过氧化物在0-100℃温度下进行氧化偶联反应从而生成2，2’-联苯二酚类化合物B；反应式如下所示FSA00000116252100011.tif
2.根据根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的过氧化物为(叔丁 基)-0-0-R,所述R为氢或叔丁基。
3.根据权利要求1所述的方法，包括下述步骤将邻位具有氢原子的酚类化合物A、金 属催化剂和低极性溶剂混合；然后在室温下加入过氧化物；加入完毕后，将反应体系升温至 75-85°C反应4-6小时；最后经过后处理得到2，2’_联苯二酚类化合物B ；其中，所述邻位具 有氢原子的酚类化合物A、金属催化剂和过氧化物的摩尔比为1 0.125-0.5 0.5-1.2。
4.根据根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的金属催化剂为铁盐、铜盐、锰 盐、钴盐、钯盐或银盐化合物。
5.根据根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的金属催化剂为铁盐或铜盐化 合物。
6.根据根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的低极性溶剂选自乙酸乙酯、四 氯化碳、二氧六环或甲苯。
7.根据根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述的邻位具有氢原子的酚类化 合物A的R1和R2均为氢原子。
8.根据根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述的邻位具有氢原子的酚类化 合物A的R1和R2均为(C1-C9)烷基、(C1-C9)烷氧基、全氟代(C1-C3)烷基或全氟代(C1-C3) 烷氧基。
9.根据根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述的邻位具有氢原子的酚类化 合物A的R1和R2中一个为氢原子，另一个为(C1-C9)烷基、(C1-C9)烷氧基、全氟代(C1-C3) 烷基、全氟代(C1-C3)烷氧基或(C6-C10)芳基。
全文摘要
本发明提供一种制备2，2′-联苯二酚衍生物的方法，包括在邻位具有氢原子的酚类化合物A借助过氧化物在0-100℃温度下进行氧化偶联反应从而生成2，2′-联苯二酚类化合物B；本发明方法更为简单和经济，后处理简单易行、普适性好，可以提供一系列2，2′-邻苯二酚衍生物。
文档编号C07C43/23GK101817713SQ20101016471
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者许峰, 高源 申请人:北京欧凯纳斯科技有限公司