用于生产烷氧基苯酚和烷氧基-羟基苯甲醛的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于从羟基苯酚制备烷氧基苯酚的方法，该方法包括使至少一种羟基苯酚O-烷基化反应成至少一种烷氧基苯酚，所述反应使用O-烷基化剂、含有布朗斯台德碱的水性溶剂以及有机溶剂进行，其中碱/O-烷基化剂比率为0.5摩尔-1.5摩尔之间的碱/摩尔O-烷基化剂，O-烷基化剂/羟基苯酚比率为0.5mol-2mol的O-烷基化剂/摩尔羟基苯酚，并且有机溶剂/羟基苯酚比率为小于280ml、优选10ml-250ml、并且更优选50ml-150ml有机溶剂/摩尔羟基苯酚。本发明还涉及一种用于从至少一种羟基苯酚化合物制备至少烷氧基羟基苯甲醛的方法。
【专利说明】用于生产烷氧基苯酚和烷氧基-羟基苯甲醛的方法
[0001] 发明抟术领域
[0002] 本发明涉及一种用于从至少一种羟基苯酚生产至少一种烷氧基苯酚化合物的方 法。
[0003] 本发明还涉及一种用于从至少一种羟基苯酚化合物生产至少一种烷氧基羟基苯 甲醛化合物的方法。本发明更确切地说涉及一种用于合成香草醛（VA或4-羟基-3-甲氧 基苯甲醛）和/或乙基香草醛（EVA或3-乙氧基-4-羟基苯甲醛）的方法。本发明具体地 涉及一种用于从愈创木酚和/或乙基愈创木酚的一种前体并且具体地说从邻苯二酚生产 香草醛和/或乙基香草醛的方法。 现有技术
[0004] 烷氧基羟基苯甲醛是首先用作调味品和芳香剂并且然后随后在多个领域中用作 中间产品的非常重要的产品，这些领域例如农业化学、制药、化妆品工业以及其他工业。
[0005] 具体地说，香草醛和乙基香草醛是实质上旨在用于食物中的产品。因此，提供具有 高化学纯度和良好味觉品质的市场产品同时确保销售成本尽可能低是重要的。
[0006] 因此，用于合成所述产品的方法需要对所进行的化学反应进行改进以及进行有效 分离和纯化操作。
[0007] 已提出用于合成芳族醛的各种方法。最重要的方法是基于起始酚类化合物例如苯 酚、儿茶酚、儿茶酚衍生物、愈创木酚（或者2-甲氧基苯酚）或者乙基愈创木酚（或者2-乙 氧基苯酚）的官能化。在此类型的方法中，通常以成盐形式、例如钠盐形式使用酚类化合 物：根据不同方法，将一个甲酰基添加到相对于存在于苯环上的羟基的对位上。
[0008] 为了生产愈创木酚，一些方法在于选择邻-硝基氯苯（ONCB)作为起始材料。
[0009] 这些方法与由邻苯二酚起始的方法相比具有很多缺点：处理CMR(致癌、致突变且 对生殖有毒）毒性化合物，如邻-茴香胺；多个步骤；放热且危险的反应，如重氮盐的硝化 或水解；产生大量排出物；形成杂质，如在6-氯香草醛形式的香草醛中的5-氯愈创木酚 等。
[0010] 此外，存在一种用于获得香草醛的完全不同的路径，该路径在于使愈创木酚与乙 醛酸在一种碱性介质中反应，得到4-羟基-3-甲氧基扁桃酸并且然后氧化所获得的缩合 物。
[0011] 从邻苯二酚合成愈创木酚或乙基愈创木酚是更加直接的。
[0012] 还存在用于从氢醌合成对-甲氧基苯酚（PMP，也被称为氢醌单甲醚MEHQ)的方法。 例如，PMP在工业中用作聚合抑制剂或用作抗氧化剂。
[0013] 发明目的
[0014] 这些获得路径需要改进并且具体地是从邻苯二酚和/或从氢醌起始的获得路径。 本发明的一个目的在于，以良好产率、较低杂质产生和/或有效杂质去除以及高羟基苯酚 转化率来工业制造烷氧基苯酚化合物，同时限制这种生产的成本。本发明的一个目的具体 地说在于，在使用0-烷基化剂进行0-烷基化反应基础上生产此烷氧基苯酚化合物。因此， 从邻苯二酚生产例如愈创木酚是可能的，但是藜芦醚（1，2-二甲氧基苯）也经由愈创木酚 的另外（连续的）〇_甲基化反应来形成。根据本发明用于制备烷氧基苯酚的方法生成至少 一种二烷氧基苯类型的化合物。这种化合物可以被视为一种杂质，但是有时也可被视为一 种经济上可利用的化合物。鉴于烷氧基苯酚和二烷氧基苯类型的化合物的平行经济利用的 可能益处，希望的是能够根据市场需求优先针对这些化合物中的一种或另一种调整合成， 即能够以与烷氧基苯酚相比更大或更小的程度来形成二烷氧基苯类型的化合物，并且反之 亦然。例如，如今可以与愈创木酚分开地利用藜芦醚。因此，本发明目的在于提供一种用于 从至少一种羟基苯酚生产至少一种烷氧基苯酚的方法，该方法使得有可能调整或调节二烷 氧基苯/烷氧基苯酚的生产比率。
[0015] 本发明的一个目的具体地说在于，在烷氧基苯酚如愈创木酚、乙基愈创木酚、4-甲 氧基苯酚（PMP)和/或4-乙氧基苯酚（PEP)的合成过程中，根据满足独立的市场需要的比 率，即根据〇. 001与〇. 9之间的二烷氧基苯/烷氧基苯酚比率，形成二烷氧基苯化合物如1， 2- _甲氧基苯（黎芦酿）、1，2- _乙氧基苯、1，4- _甲氧基苯（PDMB)或者1，4- _乙氧基 苯，同时限制工业生产的成本。本发明的一个目的具体地说在于，提供一种这样的方法，同 时使起始羟基苯酚的转化率最大化。
[0016] 此外，为了利用高纯度烷氧基苯酚化合物，从形成的二烷氧基苯中分离该烷氧基 苯酚是特别必要的。本发明的一个目的还在于，在由至少一种羟基苯酚生产至少一种烷氧 基苯酚之后去除所形成的二烷氧基苯化合物。通常，二烷氧基苯化合物难以从烷氧基苯酚 化合物中分离。因此这使得获得可利用的烷氧基苯酚（即具体地从所形成的二烷氧基苯中 分离的具有令人满意的纯度的烷氧基苯酚）同时维持市场可接受的工业生产成本是困难 的。
[0017] 这些问题更尤其出现在从邻-羟基苯酚（或者邻苯二酚（pyrocatechol)，在本发 明中被称为"PC"或者也被称为儿茶酚或焦儿茶酚（pyrocatechin))生产香草醛（VA)或 乙基香草醛（EVA)的过程中，因为愈创木酚（GA)或乙基愈创木酚（GE)的"二烷氧基化"杂 质，如具体地说1，2-二甲氧基苯（或藜芦醚）和/或1，2-二乙氧基苯，很难从GA和/或 GE中分离。二烷氧基苯类型的化合物如藜芦醚在烷氧基羟基苯甲醛的合成过程中积累，因 为它们不与乙醛酸反应。因此能够从烷氧基苯酚生产流中分离或去除二烷氧基苯化合物是 重要的，并且因此在烷氧基羟基苯甲醛的生产过程中也是重要的。
[0018] 相同的问题出现在将氢醌ο-烷基化成PMP的反应的性能和质量方面。希望的 是，调整PDMB/PMP比率并且从所形成的PMP中去除二烷氧基化化合物1，4-二甲氧基苯 (PDMB)。
[0019] 因此，本发明的一个目的还在于，从不希望存在一种或多种二烷氧基苯化合物的 观点出发，提供一种用于从至少一种羟基苯酚生产至少一种高纯度的烷氧基苯酚的方法。
[0020] 此外，香草醛和/或乙基香草醛的生产总体上需要改进，特别是从由邻苯二酚所 表示的前体起始时。这是本发明的方法的另一个独立目的，如同在一种用于从邻苯二酚合 成香草醛和/或乙基香草醛的方法过程中控制所生产的藜芦醚和/或1，2-二乙氧基苯的 量一样。
[0021] 发明概沭
[0022] 本发明使得有可能以良好产率、较低杂质产生和/或有效杂质去除以及高羟基苯 酚转化率来工业生产烷氧基苯酚化合物同时限制工业生产的成本。
[0023] 本发明使得有可能在某些值之间调整或调节二烷氧基苯/烷氧基苯酚比率以便 根据满足市场短期需要的量生产两种化合物。
[0024] 本发明还使得有可能在烷氧基苯酚生产过程中去除所形成的二烷氧基化化合物。
[0025] 无论是在气相介质还是多相介质中通过使用0-烷基化剂进行0-烷基化作用从羟 基苯酚合成烷氧基苯酚都是已知的。在一种多相介质中，还已知的是，碱/烷基化剂比率和 烷基化剂/羟基苯酚比率使得有可能影响二烷氧基苯/烷氧基苯酚比率。这些比率直接影 响反应性能水平（即试剂的转化程度）、所形成的产物并且具体地为烷氧基苯酚和/或二烷 氧基苯的产率、以及所获得的产物的选择性，具体地为二烷氧基苯/烷氧基苯酚比率。
[0026] 本发明人已意外地发现，在包含至少一个液-液相的一种介质中并且具体地在一 种三相介质中，有机溶剂的量也使得有可能调整或调节二烷氧基苯/烷氧基苯酚比率同时 在羟基苯酚转化率和各种产物产率方面保持非常令人满意的或甚至最佳的工业条件。就本 发明人所知道的，现有技术并未涉及有机溶剂的量对二烷氧基苯/烷氧基苯酚比率的任何 影响。已注意到，在本发明的背景下，根据现有技术正常使用的有机溶剂的量对二烷氧基苯 /烷氧基苯酚比率没有影响。然而，本发明人已通过实验意外地注意到，在限定的反应条件 下，低于每摩尔羟基苯酚一定量的有机溶剂的情况下，有机溶剂的量影响二烷氧基苯/烷 氧基苯酚比率，使得有可能根据市场需求调整或调节此比率并因此在分离之后独立地利用 二烷氧基苯和烷氧基苯酚化合物，同时使相对于市场需要过量的化合物储量最小化。
[0027] 本发明不讨论二烷氧基苯化合物的分离和利用。
[0028] 本发明因此涉及一种用于从羟基苯酚制备烷氧基苯酚的方法，该方法包括用于使 至少一种羟基苯酚〇-烷基化为至少一种烷氧基苯酚的反应，所述反应使用〇-烷基化剂、 包含布朗斯台德碱（Brdensted base)的水性溶剂以及有机溶剂进行实施，其中碱/〇-烷 基化剂比率为0. 5摩尔-1. 5摩尔的碱/摩尔0-烷基化剂，0-烷基化剂/羟基苯酚比率为 0. 5mol-2mol的0-烷基化剂/摩尔羟基苯酚，并且有机溶剂/羟基苯酚比率为小于280ml、 优选10ml-250ml、并且更优选50ml-150ml有机溶剂/摩尔羟基苯酚。
[0029] 根据本发明的碱/0_烷基化剂、0-烷基化剂/羟基苯酚以及有机溶剂/羟基苯酚 比率使得有可能调节烷氧基苯酚化合物和/或二烷氧基苯化合物的产率并且调节羟基苯 酚转化率并因此优化它们。使用的有机溶剂量优选小于或等于影响二烷氧基苯酚/烷氧基 苯酚比率的最大有机溶剂量。影响二烷氧基苯酚/烷氧基苯酚比率的最大有机溶剂量取决 于溶剂本身和所使用的确切反应条件。使用的溶剂量优选为每摩尔羟基苯酚小于280ml、优 选小于250ml并且更优选小于150ml。
[0030] 本发明因此涉及一种用于通过邻苯二酚或氢醌的羟基之一的0-甲基化和/或 0-乙基化，从邻苯二酚制备愈创木酚和/或乙基愈创木酚或者从氢醌制备对-甲氧基苯酚 和/或对 -乙氧基苯酌·的方法。
[0031] 本发明还涉及一种用于从羟基苯酚制备烷氧基羟基苯甲醛的方法，该方法包括用 于使至少一种羟基苯酚〇-烷基化为至少一种烷氧基苯酚的反应，所述反应使用〇-烷基化 齐U、含有布朗斯台德碱的水性溶剂以及有机溶剂进行，其中碱/0-烷基化剂比率为〇. 5摩 尔-1. 5摩尔的碱/摩尔0-烷基化剂，0-烷基化剂/羟基苯酚比率为0. 5m〇l-2m〇l的0-烷 基化剂/摩尔羟基苯酚，并且有机溶剂/羟基苯酚比率为小于280ml，优选10ml-250ml、并 且更优选50ml-150ml的有机溶剂/摩尔羟基苯酚，并且所述方法包括在烷氧基苯酚上引入 醛官能团以便获得相应烷氧基羟基苯甲醛的反应，其优选通过烷氧基苯酚与乙醛酸之间的 缩合反应，然后氧化所形成的化合物来进行。
[0032] 本发明独立地涉及一种用于从邻苯二酚制备香草醛和/或乙基香草醛的方法，该 方法包括用于使邻苯二酚〇-甲基化和/或〇-乙基化为愈创木酚和/或乙基愈创木酚的反 应，所述反应使用〇-烷基化剂、含有布朗斯台德碱的水性溶剂以及有机溶剂进行，其中碱/ 〇-烷基化剂比率、〇-烷基化剂/羟基苯酚比率以及有机溶剂/羟基苯酚比率如以上所限定 的，所述方法包括在愈创木酚和/或乙基愈创木酚上引入醛官能团以便获得香草醛和/或 乙基香草醛的反应，其优选通过愈创木酚和/或乙基愈创木酚与乙醛酸之间的缩合反应并 且然后氧化缩合产物来进行。此特定顺序使得有可能以良好产率、较低杂质产生和/或杂 质有效去除以及高邻苯二酚转化率工业生产香草醛和/或乙基香草醛。
[0033] 在附图中：
[0034] 图1代表用于从羟基苯酚生产烷氧基苯酚的方法的一个优选变化形式的框图；
[0035] 图2代表从烷氧基苯酚生产烷氧基羟基苯甲醛的一个优选变化形式的框图；
[0036] 图3代表根据一个优选变化形式的框图，该优选变化形式包括在烷氧基苯酚与乙 醛酸反应之前去除二烷氧基苯化合物。
[0037] 虚线具体地代表本发明的方法的优选变化形式。
[0038] 发明详沭
[0039] 本发明的方法颇具体地说应用于生产烷氧基羟基苯酚如愈创木酚和/或乙基愈 创木酚或者1，4-甲氧基苯酚（对-甲氧基苯酚或PMP)和/或1，4-乙氧基苯酚（对-乙 氧基苯酚或者PEP)，但是它也适用于其他烷氧基羟基苯酚。
[0040] 本发明的方法颇具体地说应用于香草醛和乙基香草醛，但是它也适用于其他芳族 醛。
[0041] 术语"羟基苯酚"旨在意指苯类型的至少一种化合物，该化合物被取代或未被取 代，包含两个羟基。该羟基苯酚可以被例如一个或多个选自以下的基团取代：羟基、烷基、 烷氧基、卤素、硝基以及芳基，该基团包含多个碳原子，可能包含一个或多个具体地选自〇、N 以及S的杂原子。更具体地说，它与以下化学式（I)相对应：
[0042]
【权利要求】
1. 一种用于从羟基苯酚制备烷氧基苯酚的方法，其特征在于，该方法包括用于使至少 一种羟基苯酚〇-烷基化为至少一种烷氧基苯酚的反应，所述反应使用〇-烷基化剂、包含布 朗斯台德碱的水性溶剂以及有机溶剂进行实施，其中碱/〇_烷基化剂比率为〇. 5摩尔-1. 5 摩尔的碱/摩尔〇-烷基化剂，〇-烷基化剂/羟基苯酚比率为〇. 5摩尔-2摩尔0-烷基化 剂/摩尔羟基苯酚，并且有机溶剂/羟基苯酚比率为小于280ml、优选10ml-250ml、更优选 50ml-150ml有机溶剂/摩尔羟基苯酚。
2. -种用于从羟基苯酚制备烷氧基羟基苯甲醛的方法，其特征在于，该方法包括用于 使至少一种羟基苯酚〇-烷基化为至少一种烷氧基苯酚的反应，所述反应如权利要求1所述 地进行，并且其特征在于，该方法包括在该烷氧基苯酚上引入醛官能团以便获得相应的烷 氧基羟基苯甲醛的反应，其优选通过烷氧基苯酚与乙醛酸之间的缩合反应，然后氧化所形 成的化合物来进行。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法由一种用于从邻苯二酚制备香草醛 和/或乙基香草醛的方法组成，并且其特征在于，该方法包括用于使邻苯二酚0-甲基化和/ 或0-乙基化为愈创木酚和/或乙基愈创木酚的反应，所述反应如权利要求1所述地进行， 和在愈创木酚和/或乙基愈创木酚上引入醛官能团以便获得香草醛和/或乙基香草醛的反 应，其优选通过愈创木酚和/或乙基愈创木酚与乙醛酸之间的缩合反应，然后氧化该缩合 产物来进行。
4. 如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，该方法包括至少以下步骤： -将烷氧基苯酚化合物与乙醛酸缩合以便获得相应的扁桃酸化合物； -从扁桃酸化合物中分离烷氧基苯酚化合物，优选再循环该烷氧基苯酚化合物； -氧化该扁桃酸化合物以便获得烷氧基羟基苯甲醛； -通过用有机溶剂进行萃取来分离烷氧基羟基苯甲醛，随后从该有机溶剂中分离出烷 氧基羟基苯甲醛，优选再循环该有机溶剂；和 -任选以固体形式回收烷氧基羟基苯甲醛。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，烷氧基苯酚化合物与扁桃酸化合物的分离 包括以下步骤： -回收包含以扁桃酸盐形式形成的扁桃酸化合物和以烷氧基苯酚盐形式的未反应烷氧 基苯酚的混合物； -中和该烷氧基苯酚盐以得到烷氧基苯酚，同时将该相应的扁桃酸盐维持为成盐形 式； -从该扁桃酸盐中分离该烷氧基苯酚； -将该扁桃酸盐引入到氧化反应器中；和 -将没有作为试剂进行反应的烷氧基苯酚再循环到缩合反应中。
6. 如权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于该方法包括： -通过用有机溶剂进行萃取来从该反应混合物中分离烷氧基羟基苯甲醛；和 -回收并再循环用于该萃取的有机溶剂。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于烷氧基苯酚的获得包括以下步 骤： -在碱性多相介质中使至少一种羟基苯酚〇-烷基化以得到烷氧基苯酚； -酸化所得的反应介质； -从含有布朗斯台德碱的水相中分离出含有该烷氧基苯酚化合物的有机相并且至少回 收该烷氧基苯酚化合物。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，该方法由以下组成：通过邻苯 二酚或氢醌的羟基之一的〇-甲基化和/或〇-乙基化，从该邻苯二酚制备愈创木酚和/或 乙基愈创木酚或者从氢醌制备对-甲氧基苯酚和/或对-乙氧基苯酚。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在碱性多相介质中使羟基苯 酚转化为烷氧基苯酚的0-烷基化具有按重量/重量计小于1. 5,优选小于1. 2,更优选0. 05 至0.8的有机溶剂/水比率。
10. -种用于从至少一种羟基苯酚化合物制备至少一种烷氧基羟基苯甲醛化合物的方 法，所述方法的特征在于，该方法包括： (i) -在至少一种如权利要求1、或7至9中任一项所述的0-烷基化剂存在下，从至少 一种羟基苯酚合成至少一种烷氧基苯酚； (ii) _回收至少一种烷氧基苯酚和杂质，这些杂质包括二烷氧基苯类型的二烷基化化 合物； (iii) -从烷氧基苯酚中分离二烷氧基苯； (iv) _使烷氧基苯酚与乙醛酸缩合并且获得相应的扁桃酸化合物； (v) -氧化该扁桃酸化合物以得到相应的烷氧基羟基苯甲醛；和 (vi) -任选地以固体形式回收该烷氧基羟基苯甲醛。
11. 如权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法由用于从邻苯二酚制备选自香草 醛（4-羟基-3-甲氧基苯甲醛）和乙基香草醛（3-乙氧基-4-羟基苯甲醛）的至少一种烷 氧基羟基苯甲醛的方法组成。
【文档编号】C07C43/23GK104302611SQ201380011980
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2012年7月26日
【发明者】L.加雷尔 申请人:罗地亚运作公司