酚性芳香醛的合成方法研究

2011-11-06 03:21宗乾收
当代化工 2011年3期
关键词:多聚甲醛氯化镁甲酰

彭 啸, 宗乾收

(1. 天津炜杰科技有限公司,天津 300192; 2. 嘉兴学院 生物与化学工程学院,浙江 嘉兴 314001)

酚性芳香醛的合成方法研究

彭 啸1, 宗乾收2*

(1. 天津炜杰科技有限公司,天津 300192; 2. 嘉兴学院 生物与化学工程学院,浙江 嘉兴 314001)

通过 Remier-Tiemann反应和多聚甲醛在氯化镁的催化下进行甲酰化两种方法研究了不同取代苯酚进行邻位醛基的合成,发现多聚甲醛在氯化镁的催化下进行甲酰化法在取代酚的邻位进行甲酰化具有更好的优势。

化学合成;酚性芳香醛;甲酰化

酚性芳香醛是一种重要的化学中间体[1-2],广泛应用于药物、香料和催化剂合成上。苯酚的邻位引入一个醛基的方法较多,其中比较经典的方法有Remier-Tiemann反应和多聚甲醛在氯化镁的催化下对苯酚进行甲酰化。Remier-Tiemann反应(方法一)一般在碱性的质子性溶剂中发生芳香亲电取代反应,通常采用10%~40%的氢氧化钠溶液,过量的氯仿条件下进行反应,得到邻位甲酰化,产率中等[3-5]。实验也验证了该观点。自Robert Aldred[6]在1994年发现多聚甲醛在氯化镁的催化下对苯酚进行甲酰化的方法(方法二)以来,该方法得到了广泛的应用[7-10]。

选择上述两种方法对各种取代苯酚进行甲酰化(Scheme 1),结果发现取代苯酚和多聚甲醛在氯化镁的催化下进行反应的产率普遍都很高(表1),而通过 Remier-Tiemann反应得到邻位酚醛的产率则相对较低。试验结果说明对不同取代的苯酚,用多聚甲醛在氯化镁催化下上醛基的方法比Remier-Tiemann反应都具有较好的优势,收率普遍较高。

Scheme 1

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

核磁共振氢谱用Bruker ARX-300测定,以TMS为内标。多聚甲醛(分析纯纯, 国药集团有限公司);对叔丁基苯酚(分析纯,北京极易化工有限公司) ;对氯苯酚(分析纯,北京偶合科技有限公司) ;4-甲基-2-溴苯酚(分析纯,北京偶合科技有限公司) ;4-叔丁基-2-溴苯酚 ( 分析纯,北京隆盛化工有限公司) ;4-叔丁基-2-(1-萘基)苯酚 ( 分析纯,国药集团有限公司) ;4-叔丁基-2-咔唑基苯酚 ( 分析纯,国药集团有限公司) 。4-叔丁基-2-(1-萘基)苯酚通过4-叔丁基-2-溴苯酚与1-萘硼酸(分析纯,河北德龙泰化工有限公司)反应自制;4-叔丁基-2-咔唑基苯酚通过4-叔丁基-2-溴苯酚与1-咔唑(分析纯,鞍山市贝达合成化工公司)反应自制。

1.2 实验方法

1.2.1 方法一

250 mL的四口瓶中,依次加入20.7 g (0.138 mol)对叔丁基酚和60 mL乙醇,搅拌溶解后再加入40 g (1 mol) 10%氢氧化钠水溶液,油浴至70 ℃左右,慢慢滴入26.5 g(2.2 mol)氯仿,滴完氯仿后,保温搅拌0.5 h,TLC检测反应完全,脱去溶剂后,加入适量水和乙酸乙酯分液,水层再用少量乙酸乙酯萃取一次,合并有机相,有机相用无水硫酸钠干燥,蒸馏脱溶剂,柱层析得到黄色油状物 9.3 g, 收率为38%。

1.2.2 方法二

250 mL的四口瓶中在室温搅拌下分别加入1 000 mL四氢呋喃、42.7 g (447 mmol)氯化镁,20 g (670.5 mmol)多聚甲醛和45 g (447 mmol) 三乙胺,油浴加热至50 ℃时,分批加入33.6 g (223.5 mmol) 对叔丁基酚,加完后升温至回流,3 h后TLC检测反应完全,加入4 mol盐酸酸化至pH为2,再用乙酸乙酯萃取,饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,脱溶剂,柱层析得到黄色油状物66 g,收率99%。

2 结果与讨论

2.1 不同底物的改变

通过改变不同的底物,对比方法一和方法二的收率,如表1所示。

表1 不同反应底物2种方法的收率比较Table 1 Yields of different compounds by two methods

2.2 产物的结构表征

3 结 论

通过 Remier-Tiemann反应和多聚甲醛在氯化镁的催化下进行甲酰化两种方法研究了不同取代苯酚进行邻位醛基的合成,发现多聚甲醛在氯化镁的催化下进行甲酰化法在取代酚的邻位进行甲酰化具有更好的优势。

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Study on Synthetic Methods of Aromatic Aldehydes Containing Phenolic Hydroxyl Group

PENG Xiao1,ZONG Qian-shou2*
(1. Weijie Technology Co.Ltd,Tianjin 300192, China; 2. Department of Biology and Chemical Engineering, Jiaxing University, Jiaxing Zhejiang 314001, China)

Formylation of phenols was carried out by two methods,Remier-Tiemann reaction and formylation of paraformaldehyde by magnesium chloride catalyst. It was found that yield of the second method was better than that of the first method.

Chemical synthesis; Hydroxybenzaldehyde; Formylation

TQ 450.7

A

1671-0460(2011)03-0235-03

嘉兴市科技局课题(项目编号:2009AY1012)。

2010-12-25

彭啸(1970-),男,高级工程师,硕士,河南信阳人,2004年毕业于云南大学有机化学专业,研究方向:从有机合成和药物合成研究。E-mail:xiaopeng401@yahoo.com.cn,电话:022-87893923。

宗乾收(1978-),男,副教授,博士,江苏徐州人,2006年毕业于中科院化学所有机化学专业,研究方向:从有机合成和超分子化学研究。E-mail:zongqs@iccas.ac.cn,电话:0573-83643841。

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