背景及概述
3-甲氧基苯酚是重要的醫(yī)藥化工原料,廣泛應用于醫(yī)藥中間體和化工原料中,其生產(chǎn)產(chǎn)量也不斷在上升,而且在國內(nèi)外都有很大的需求市場。
合成
3-甲氧基苯酚的合成方法,目前文獻報道有以下幾種方法:①間苯二酚和鹵甲烷(氯甲烷、溴甲烷或碘甲烷)反應,反應中需要使用低沸點的鹵甲烷,原料價格昂貴,并需在高壓釜中進行反應;②間苯二酚和對甲苯磺酸甲酯反應[1],反應選擇性較好,但原料價格較高;③間苯二酚和甲醇、對甲苯磺酸一同反應3,雖然簡化了操作步驟,但原料價格仍然較高;④間苯二酚與硫酸二甲酯反應.該方法原料易得,反應操作相對簡單,但經(jīng)放大試驗后,反應收率難以重現(xiàn)。

圖1 3-甲氧基苯酚的合成反應式
本文對方法④的合成工藝進行優(yōu)化,通過選擇合適的反應溶劑體系,并加入相轉(zhuǎn)移催化劑,提高硫酸二甲酯選擇性單甲基化間苯二酚的收率。進一步運用正交設計法,考察相轉(zhuǎn)移催化劑種類、原料配料比、反應溫度和反應時間等因素對反應收率的影響。
實驗操作:
在250 mL 三口燒瓶中分別加入間苯二酚11g(0.1 mol)、0.5g相轉(zhuǎn)移催化劑、50 mL 甲苯和 50 mL(2 mol/L)氫氧化鈉水溶液,在攪拌下升溫至 80℃。滴加 15.1 g(0.12 mol)硫酸二甲酯,滴加完畢,繼續(xù)保溫反應8h。冷卻后,用冰醋酸調(diào)至弱酸性,分出有機相,再用25mL 甲苯萃取水相,合并有機相,經(jīng)水、飽和 NaCl 溶液洗,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除用苯,繼續(xù)減壓蒸餾,收集 115 ~118℃(0.67 kPa)餾分,得產(chǎn)物 8.5 g,收率66%(GC 純度>96%)。
結(jié)論
以上實驗結(jié)果表明,以間苯二酚和硫酸二甲酯為原料,通過選擇性甲基化反應制備間甲氧基苯酚,優(yōu)化后的工藝條件為:在甲苯-水體系中,以 TBAB 為相轉(zhuǎn)移催化劑、原料配料比為 1:1.2、反應溫度為 80℃和反應時間為8h,收率達到66%,產(chǎn)品純度>96%。此法原料易得,操作簡單,工藝條件穩(wěn)定,重現(xiàn)性好。
參考文獻
[1]Vijayaraj, Munusamy; Gopinath, Chinnakonda S. Journal of Catalysis, 2006 , vol. 243, # 2 p. 376 - 388