本发明涉及一种3-羟基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮的制备方法。
背景技术：
3-羟基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮的分子结构式如下所示：
其分子量：242.27，沸点：432.1±40.0℃，密度：1.174±0.6g/cm3，是一种非常重要的化工料，目前，国内还没有关于该化合物的制备方法的文献报道。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种3-羟基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮的制备方法。
为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种3-羟基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)使邻甲氧基酚和酰氯在溶剂和碱性物质的存在下进行反应生成化合物ⅰ；
(2)使化合物ⅰ和对甲基苯甲酰氯在无水三氯化铝和有机溶剂的存在下进行傅克反应生成化合物ⅱ；
(3)使化合物ⅱ和醇在溶剂和催化剂的存在下进行酯交换反应生成所述3-羟基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮。
优选地，步骤(1)中，所述酰氯和邻甲氧基酚的摩尔比为1～1.5：1，所述碱性物质与邻甲氧基酚的质量比为0.2～0.8：1，所述反应在3～6℃下进行，所述酰氯为氯乙酰氯、乙酰氯、苯甲酰氯、草酰氯或三氯乙酰氯。
优选地，所述碱性物质为氢氧化钠。
优选地，步骤(1)中，所述溶剂为有机溶剂和水的混合溶剂。更优选地，步骤(1)中，所述有机溶剂为二氯乙烷。
根据本发明的优选方面：步骤(1)中，所述反应的具体实施如下：将邻甲氧基酚、二氯乙烷和水加入反应器中，滴加碱性物质的水溶液和酰氯与二氯乙烷的混合液，滴加温度为3～6℃，滴加时间为1.5～2.5h，滴加完毕，在3～6℃条件下反应，反应至体系ph小于等于5。
根据本发明的更优选方面：所述制备方法还包括对步骤(1)的反应完毕后的体系进行后处理的步骤，所述后处理的步骤具体实施如下：所述反应结束后，取样分析酚含量，当ph小于等于5时，加入盐酸调整体系ph小于等于1，分层得到有机层，所述有机层在小于等于10℃条件下用水洗涤，蒸馏。
优选地，所述蒸馏具体为：先进行一次常压蒸馏去除部分有机溶剂，然后加入有机溶剂再进行蒸馏去除部分有机溶剂。
更优选地，所述蒸馏后的体系直接用于进行下一步。
优选地，步骤(2)中，所述对甲基苯甲酰氯与邻甲氧基酚的摩尔比为1～1.5：1，所述无水三氯化铝与对甲基苯甲酰氯的质量比为0.5～1：1，所述傅克反应在20±3℃下进行。
根据本发明的优选方面：步骤(2)中，所述傅克反应的具体实施如下：将有机溶剂和无水三氯化铝加入反应器中，在温度小于等于5℃条件下加入对甲基苯甲酰氯，完毕后，向反应器滴加化合物ⅰ和有机溶剂的混合液，滴加时间0.5～1.5h，滴加温度20±3℃，滴加完毕，在20±3℃下反应15～20h。
根据本发明的更优选方面：所述制备方法还包括对步骤(2)的傅克反应完毕后的体系进行后处理的步骤，所述后处理的步骤具体实施如下：所述傅克反应结束后，体系降温至0～10℃，滴加盐酸和水，滴加时间为0.5～1.5h，滴加完毕后，升温至20±3℃，分层得到有机相，即为化合物ⅱ与有机溶剂的混合液。
优选地，所述化合物ⅱ与有机溶剂的混合液直接用于进行下一步。
优选地，步骤(3)中，所述醇为甲醇，所述催化剂为盐酸，所述酯交换反应在回流温度下进行。
根据本发明的优选方面：步骤(3)中，所述酯交换反应的具体实施如下：在反应器中加入化合物ⅱ、二氯乙烷、甲醇和盐酸，在回流温度下反应2～5小时。
根据本发明的更优选方面：所述制备方法还包括步骤(3)的酯交换反应结束后进行后处理的步骤，所述后处理具体实施如下：所述酯交换反应结束后，体系冷却，结晶，过滤，然后用甲醇洗涤，干燥得到所述3-羟基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮。
根据本发明的进一步更优选方面：所述步骤(3)的酯交换反应结束后进行后处理的具体实施如下：所述酯交换反应结束后，体系搅拌并自然冷却至室温，结晶，继续在2～3h内慢慢冷却至0～5℃，在0～5℃保持2～4h，过滤，然后用0℃甲醇淋洗，减压烘干得到所述3-羟基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮。
由于上述技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明制备方法采用邻甲氧基酚为原料，先对邻甲氧基酚进行酚的保护，然后通过傅克反应和酯交换反应，制备得到3-羟基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮，制备方法简单，操作方便，制备路线的总收率达84％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明并不限于以下实施例。实施例中使用的原料可通过商购获得。
实施例1
本实施例提供一种3-羟基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮的制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)酚的保护：
在1000ml反应瓶中分别加入76.8g邻甲氧基酚、200ml二氯乙烷和51g水，温度控制在3-6℃，双滴加氯乙酰氯与二氯乙烷的混合液(91.8g氯乙酰氯、100ml二氯乙烷)和128.5g液碱(质量浓度30％的氢氧化钠水溶液)，滴加时间约2小时，滴加结束后控制温度5℃保温1小时左右，取样分析酚含量，当ph小于等于5时，滴加23.4g盐酸(质量浓度30％的hcl水溶液)和204g水，体系中和至ph小于等于1，滴加完毕，即刻分水，下层有机层进另一1000ml洗涤瓶加水339g，在小于10℃下搅拌40分钟，再分去水，下层有机层进1000ml浓缩瓶常压蒸出200ml二氯乙烷，再加入新鲜二氯乙烷320ml，再蒸出二氯乙烷200ml，得到化合物ⅰ和二氯乙烷的混合液，冷却至室温待用于下一步(水分小于等于0.05％)。
(2)傅克反应
在干燥洁净2000ml反应瓶中依次加入400ml二氯乙烷和100.5g无水三氯化铝，冷却至5℃以下时，缓缓滴加127g对甲基苯甲酰氯(109ml)，约10分钟滴完(有放热)，滴加后期无水三氯化铝全部溶解。开始滴加步骤(1)得到的化合物ⅰ和二氯乙烷的混合液，温度控制20±3℃，滴完约1小时，然后保温反应18小时，反应结束后在0～10℃间滴入126g盐酸(质量浓度30％的hcl水溶液)和474g水，1小时滴完，立刻升温至20℃，分层，分出下层有机相得到化合物ⅱ和二氯乙烷的混合液，该混合液用于下一步。
(3)酯交换反应
在2000ml反应瓶中投入步骤(2)制备得到的化合物ⅱ和二氯乙烷的混合液，常压(热水浴)蒸出二氯乙烷340ml，加入31.5g盐酸(质量浓度30％的hcl水溶液)和900ml甲醇，常压蒸出二氯乙烷和甲醇220ml，回流反应3小时，搅拌并自然冷却至室温过夜，次日冷却至0～5℃(在2～3小时中慢冷)，并在0～5℃保持2～4小时，过滤，0℃的200ml甲醇淋洗，减压(50～60℃)烘干得119.4g的3-羟基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮，收率为85％。
实施例2
本实施例提供一种3-羟基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮的制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)酚的保护：
在1000ml反应瓶中分别加入76.8g邻甲氧基酚、200ml二氯乙烷和51g水，温度控制在4℃，双滴加氯乙酰氯与二氯乙烷的混合液(69.9g氯乙酰氯、100ml二氯乙烷)和76.8g液碱(质量浓度30％的氢氧化钠水溶液)，滴加时间约2小时，滴加结束后控制温度5℃保温1小时左右，取样分析酚含量，当ph小于等于5时，滴加盐酸(质量浓度30％的hcl水溶液)和水使体系中和至ph为1，滴加完毕，即刻分水，下层有机层进另一1000ml洗涤瓶加水339g，在小于10℃下搅拌40分钟，再分去水，下层有机层进1000ml浓缩瓶常压蒸出200ml二氯乙烷，再加入新鲜二氯乙烯320ml，再蒸出二氯乙烷200ml，得到化合物ⅰ和二氯乙烷的混合液，冷却至室温待用于下一步(水分小于等于0.05％)。
(2)傅克反应
在干燥洁净2000ml反应瓶中依次加入400ml二氯乙烷和63.5g无水三氯化铝，冷却至5℃以下时，缓缓滴加127g对甲基苯甲酰氯(109ml)，约10分钟滴完(有放热)，滴加后期无水三氯化铝全部溶解。开始滴加步骤(1)得到的化合物ⅰ和二氯乙烷的混合液，温度控制20±3℃，滴完约1小时，然后保温反应18小时，反应结束后在0～10℃间滴入126g盐酸(质量浓度30％的hcl水溶液)和474g水，1小时滴完，立刻升温至20℃，分层，分出下层有机相得到化合物ⅱ和二氯乙烷的混合液，该混合液用于下一步。
(3)酯交换反应
在2000ml反应瓶中投入步骤(2)制备得到的化合物ⅱ和二氯乙烷的混合液，常压(热水浴)蒸出二氯乙烷340ml，加入31.5g盐酸(质量浓度30％的hcl水溶液)和900ml甲醇，常压蒸出二氯乙烷和甲醇220ml，回流反应3小时，搅拌并自然冷却至室温过夜，次日冷却至0～5℃(在2～3小时中慢冷)，并在0～5℃保持2～4小时，过滤，2℃的200ml甲醇淋洗，减压(50～60℃)烘干得119g的3-羟基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮，收率为84.7％。
对比例1
本对比例提供一种3-羟基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮的制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)在1000ml反应瓶中分别加入76.8g邻甲氧基酚、300ml二氯乙烷、91.8g氯乙酰氯、51g水和128.5g液碱(质量浓度30％的氢氧化钠水溶液)，在5℃下反应3小时，取样分析酚含量，当ph小于等于5时，滴加23.4g盐酸(质量浓度30％的hcl水溶液)和204g水，体系中和至ph小于等于1，滴加完毕，即刻分水，下层有机层进另一1000ml洗涤瓶加水339g，在小于10℃下搅拌40分钟，再分去水，下层有机层进1000ml浓缩瓶常压蒸出200ml二氯乙烷，再加入新鲜二氯乙烯320ml，再蒸出二氯乙烷200ml，得到混合液，冷却至室温待用于下一步。
(2)在干燥洁净2000ml反应瓶中依次加入400ml二氯乙烷、100.5g无水三氯化铝、127g对甲基苯甲酰氯(109ml)和步骤(1)得到的混合液，温度控制20±3℃，保温反应18小时，反应结束后在0～10℃间滴入126g盐酸(质量浓度30％的hcl水溶液)和474g水，1小时滴完，立刻升温至20℃，分层，分出下层有机相得到混合液，该混合液用于下一步。
(3)在2000ml反应瓶中投入步骤(2)制备得到的混合液，常压(热水浴)蒸出二氯乙烷340ml，加入31.5g盐酸(质量浓度30％的hcl水溶液)和900ml甲醇，常压蒸出二氯乙烷和甲醇220ml，回流反应3小时，搅拌并自然冷却至室温过夜，次日冷却至0～5℃(在2～3小时中慢冷)，并在0～5℃保持2～4小时，过滤，2℃的200ml甲醇淋洗，减压(50～60℃)烘干得105g的3-羟基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮，收率为75％。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，且本发明不限于上述的实施例，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。