程文峰,张雯君,任春和,徐晓东,陈梅芳
(张家港市贝利化学品有限公司,江苏张家港 215619)
乙基愈创木酚合成方法研究
程文峰,张雯君,任春和,徐晓东,陈梅芳
(张家港市贝利化学品有限公司,江苏张家港 215619)
介绍了一种合成乙基愈创木酚的方法,同时考察了反应温度、时间、碱性底物、溶剂和催化剂等因素对收率的影响,确定了反应的最佳条件:以邻苯二酚和溴乙烷为原料,碳酸氢钠为碱性底物,乙醇为溶剂,碘化钾作为催化剂,70℃反应20h。产物经红外结构鉴定,总收率为90.1%。结果表明:该文所提出合成路线是可行的,具有工艺简单、收率高、工业废物产生较少等特点。
乙基愈创木酚;邻乙氧基苯酚;邻苯二酚;溴乙烷;合成
Abstract:The synthesis method of guethol is introduced,at the same time,the effect factors such as the reaction temperature,time,alkaline substrates,solution and catalyst are investigated,the reaction optimum conditions are determined,with o - diphenol and ethyl bromide as material,sodium bicarbonate as alkaline substrate,ethanol as solvent,potassium iodide as catalyst,reaction time 20h under 70℃.The product are identified by infrared structure the yield can reaches 90.1%.The results shows that this synthesis route is feasible,which has process simple,high yield and less industry waste et al.
Key words:guethol;o-ethoxyphenol;o-diphenol;ethyl bromide;synthesis
乙基愈创木酚(guethol),化学名邻乙氧基苯酚,无色至淡黄色油状液体,具有特殊香气,是重要的精细化工中间体。广泛应用于医药、香料和染料的合成,尤其是香料乙基香兰素的工业合成。此外还可以用作饲料的添加剂、电镀行业的增亮剂、制药行业的中间体,市场前景可观,因此该中间体合成工艺的开发具有重要的现实意义。
已知乙基愈创木酚的主要合成方法有4种:①邻苯二酚法。分为溴乙烷法、硫酸二乙酯法,缺点是硫酸二乙酯毒性大,不宜工业化生产;邻苯二酚单醚化法条件苛刻,需要催化剂并在高温下反应;邻苯二酚相转移催化法有部分副产物1,2-二乙氧基苯生成。②邻氨基苯乙醚法。缺点是产率低,且三废多。③邻硝基氯苯和乙醇法。在三苯基膦存在条件下合成乙基愈创木酚,缺点是产率低。④邻硝基苯酚法。以邻硝基苯酚和溴乙烷或氯乙烷为原料,经醚化、还原、重氮化、水解等合成乙基愈创木酚,缺点是合成路线长,工艺复杂,且污染严重[1-6]。
作者以邻苯二酚和溴乙烷为原料,经Williamson反应合成乙基愈创木酚,具有收率高,反应温和易控和三废低的特点。同时对反应温度、时间、碱性底物、溶剂和催化剂进行了优化选择试验,得到了最佳反应条件。
1.1 仪器
美国NicoletFIR-360红外光谱仪,日本岛津GC-2014C气相色谱仪。
1.2 试剂
乙基愈创木酚标准品(99.9%,美国Sigma),乙基愈创木酚、邻苯二酚、邻二乙氧基苯、溴乙烷、乙醇、甲苯、甲醇、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸钠、碘化钾、聚乙二醇400、四甲基溴化铵(以上试剂均为分析纯)。
2.1 合成路线
在反应烧瓶中按一定物质的量比加入邻苯二酚、碱、催化剂、溴乙烷、乙醇,在一定的温度下机械搅拌一定时间,气相色谱跟踪反应情况。反应液过滤,10%盐酸调pH值为6~7,常压蒸馏乙醇后,减压蒸馏得淡黄色液体即为乙基愈创木酚。反应式如下:
图1 乙基愈创木酚的合成路线
2.2 产物鉴定
相同色谱条件下分别对样品与标准品进行分析,保留时间保持一致。IR分析结果:3537cm-1,2985~ 2846,1510cm-1,1261cm-1,741cm-1有吸收峰,符合乙基愈创木酚的结构特征。
反应条件表1所示。其中,碳酸氢钠与邻苯二酚物质的量比为1.1∶1,乙醇与邻苯二酚质量比为4∶1,碘化钾与邻苯二酚质量比为0.005∶1。
表1 反应条件
3.1 反应温度的影响
表2 反应温度的影响
由表2可知,反应温度越高,反应越彻底。但当温度超过70℃后,目标产物增长的幅度很小,并且副产物邻二乙氧基苯增加的比较多,由此可见反应的最佳温度在70℃。
3.2 反应时间的影响
表3 反应时间的影响
由表3可知,随着反应时间的增加,目标产物同时增加,但当反应进行20h后,目标产物增加不明显,25h时,目标产物只增长了1.6%,而副产物邻二乙氧基苯却增加了0.8%。由此可见反应最佳时间是20h。
3.3 碱性底物的影响
表4 碱性底物的影响
由表4可知,氢氧化钠和碳酸钠碱性都太强,邻二乙氧基苯选择性较大,而目标产物乙基愈创木酚的选择性相对比较低。由此可见,选择碱性较弱的NaHCO3作碱性底物较为合适。
3.4 溶剂的影响
表5 溶剂的影响
由表5可知,醇类溶剂比芳香类溶剂反应效果好,而常用的甲醇、乙醇中,乙醇的效果比甲醇好,所以选择乙醇作为反应溶剂。
3.5 催化剂的影响
表6 催化剂的影响
由表6可知,使用催化剂后反应效果较好,而这些催化剂中,碘化钾用量少,催化效果高,所以选择碘化钾作为此反应中的催化剂。
以邻苯二酚和溴乙烷为原料,经Williamson反应一步生成乙基愈创木酚,经过条件优化确定反应条件为:温度70℃,时间20h,碳酸氢钠作为碱性底物,乙醇作为反应溶剂,催化剂选择碘化钾。反应收率达到90.1%,是一条较为理想的合成路线。
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Study on Synthesis of Guethol
CHENG Wen-Feng,ZHANG Wen-Jun,REN Chun-He,XU Xiao-Dong,CHEN Mei-Fang
(Zhangjiagang Beili Chemicals Co.Ltd,Zhangjiagang 215137,China)
TQ243.12
A
1003-3467(2011)03-0039-02
2010-11-15
程文峰(1983-),男,工程师,从事精细化工品合成工作,电话:13914016342。