4甲基1,2苯撑二氧乙酸酯合成方法.pdf

4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸酯合成方法，以4-甲基邻苯二酚、氯乙酸酯为基本原料，以脂肪酮或环酮为溶剂，在相转移催化剂和无水碱金属碳酸盐存在下加热回流6～10h反应，反应毕冷却后过滤，滤液回收溶剂后减压蒸馏，截取产物的馏分，收率达到85～98％。发明用氯乙酸酯实现了4-甲基邻苯二酚的一步醚化，收率高、成本低，特别是工艺是对环境友好型的方法，易于实现工业化生产。

1、  4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸酯合成方法，其特征在于以4-甲基邻苯二酚、氯乙酸酯为基本原料，以脂肪酮或环酮为溶剂，在相转移催化剂和无水碱金属碳酸盐存在下反应而成；所用原料的摩尔配比为：
4-甲基邻苯二酚    1
氯乙酸酯          2-3.5
溶剂：            5-10
催化剂：          0.01-0.05
无水碳酸盐：      2-3
其中：所述氯乙酸酯为氯乙酸的C₁～C₅脂肪醇的酯；
所述溶剂为C₄～C₆的脂肪酮和脂环酮；脂肪酮为丁酮、2-戊酮、3-戊酮、甲基异丁基酮，甲基异丙基酮和乙基异丙基酮；脂环酮为环戊酮、环己酮；使用其中一种；
所述催化剂为相转移催化剂，为季铵盐或聚乙二醇；季铵盐为四丁基溴化铵、三甲基苄基氯化铵；
所述无水碳酸盐为无水碳酸钠或无水碳酸钾；
合成工艺步骤为：
(1)在反应容器中，加入所有原料，搅拌均匀，加热回流6～10h；
(2)反应毕冷却后过滤，滤液回收溶剂后减压蒸馏，截取产物的馏分，收率达到85～98％。

2、  根据权利要求1所述4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸酯合成方法，其特征在于所述相转移催化剂季铵盐为四丁基溴化铵或三甲基苄基氯化铵。

4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸酯合成方法
技术领域
本发明属于带有含碳、氢和氧的酯的芳环化合物的合成技术。
背景技术
西瓜酮具有新鲜的瓜果和西瓜香气，并伴有清新的海洋气息，香气透发，留香持久。西瓜酮可由4-甲基邻苯二酚为原料，经醚化、缩合、水解和脱羧等反应制得^[1]。

其合成关键中间体4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸酯的合成未见专利文献报道。只有1，2-苯撑二氧乙酸酯的合成方法^[2]可以借鉴。1，2-苯撑二氧乙酸酯可以以邻苯二酚为原料和氯乙腈或溴乙酸酯反应得到。

氯乙腈路线的缺点在于不仅其本身有毒且具有刺激流泪作用，而且合成路线长，需要经醚化、水解、酸化和酯化四步反应，环境不友好，反应收率较低，成本高；溴乙酸酯路线虽然只要一步反应，但由于溴乙酸乙酯不仅有毒并具有强烈的催泪作用，而且价格高，故该工艺也有环境不友好和成本高的缺点。按照邻苯二酚用溴乙酸酯醚化类似工艺条件，我们把溴乙酸酯换成氯乙酸酯，邻苯二酚换成4-甲基邻苯二酚，几乎没有反应。
参考文献：
[1]US 3799892
[2]US 3944560
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明旨在提供一种工艺简单，产率高，成本低，且又有利于环境保护的4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸酯的合成新工艺。
本发明4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸酯的合成工艺具体实施方案是：
用C₄～C₆的脂肪酮或环酮为溶剂，在相转移催化剂和无水碱金属碳酸盐存在下，用氯乙酸酯和4-甲基邻苯二酚进行醚化反应，反应是加热回流6～10h，反应毕冷却后过滤，滤液回收溶剂后减压蒸馏，收率达到85～98％。所用原料的摩尔配比为：
4-甲基邻苯二酚      1
氯乙酸酯            2-3.5
溶剂：              5-10
催化剂：            0.01-0.05
无水碳酸盐：        2-3
所述氯乙酸酯为氯乙酸的C₁～C₅脂肪醇的酯；所述溶剂为C₄～C₆的脂肪酮和脂环酮；脂肪酮为丁酮、2-戊酮、3-戊酮、甲基异丁基酮，甲基异丙基酮和乙基异丙基酮；脂环酮为环戊酮、环己酮；使用其中一种；所述催化剂为相转移催化剂，为季铵盐或聚乙二醇；季铵盐为四丁基溴化铵、三甲基苄基氯化铵；反应式如下：

其中，R为C₁～C₅的烷基。
与现有技术相比，本发明的突出优点在于首次用氯乙酸酯实现了4-甲基邻苯二酚的一步醚化，收率高、成本低，特别是工艺是对环境友好型的方法，易于实现工业化生产。
具体实施方式
实例1：4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸甲酯的合成
1升烧瓶中，加入4-甲基邻苯二酚57.5g(0.46mol)、四丁基溴化铵2.9g、丁酮419g、无水碳酸钾165g(1.2mol)及108g(1mol)氯乙酸甲酯，回流反应7h，冷却后过滤，滤液回收溶剂后减压蒸馏，收集160-162/3mmHg馏分，得产物105g，纯度99％，收率85％。
实例2：4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸甲酯的合成
1升烧瓶中，加入4-甲基邻苯二酚57.5g(0.46mol)、三甲基苄基氯化铵2.9g、甲基异丁基酮430g、无水碳酸钠138g(1.3mol)及162g(1.5mol)氯乙酸甲酯，回流反应6h，冷却后过滤，滤液回收溶剂后减压蒸馏，收集160-162/3mmHg馏分，得产物120.8g，纯度99％，收率98％。
实例3：4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸甲酯的合成
1升烧瓶中，加入4-甲基邻苯二酚57.5g(0.46mol)、三甲基苄基氯化铵3.5g、环戊酮588g、无水碳酸钠138g(1.3mol)及153g(1.42mol)氯乙酸甲酯，回流反应6h，冷却后过滤，滤液回收溶剂后减压蒸馏，收集160-162/3mmHg馏分，得产物113.5g，纯度99％，收率93％。
实例4：4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸乙酯的合成
1升烧瓶中，加入4-甲基邻苯二酚57.5g(0.46mol)、四丁基溴化铵3.5g、丁酮432g、无水碳酸钾165g(1.2mol)及169g(1.38mol)氯乙酸乙酯，回流反应9h，冷却后过滤，滤液回收溶剂后减压蒸馏，收集162-164/2mmHg馏分，得产物117g，纯度99％，收率86％。
实例5：4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸乙酯的合成
2升烧瓶中，加入4-甲基邻苯二酚57.5g(0.46mol)、四丁基溴化铵3.5g、2-戊酮860g、无水碳酸钠143g(1.35mol)及169g(1.38mol)氯乙酸乙酯，回流反应8h，冷却后过滤，滤液回收溶剂后减压蒸馏，收集162-164/2mmHg馏分，得产物124g，纯度98％，收率91％。
实例6：4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸乙酯的合成
2升烧瓶中，加入4-甲基邻苯二酚57.5g(0.46mol)、聚乙二醇(1000)5g、丁酮648g、无水碳酸钠143g(1.35mol)及159g(1.30mol)氯乙酸乙酯，回流反应10h，冷却后过滤，滤液回收溶剂后减压蒸馏，收集162-164/2mmHg馏分，得产物118.5g，纯度98％，收率87％。
实例7：4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸丙酯的合成
2升烧瓶中，加入4-甲基邻苯二酚57.5g(0.46mol)、三甲基苄基氯化铵3.5g、丁酮648g、无水碳酸钾186g(1.35mol)及177.5g(1.30mol)氯乙酸丙酯，回流反应10h，冷却后过滤，滤液回收溶剂后减压蒸馏，收集161-163/1mmHg馏分，得产物126.7g，纯度98％，收率85％。
实例8：4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸丙酯的合成
2升烧瓶中，加入4-甲基邻苯二酚57.5g(0.46mol)、聚乙二醇(1000)5g、丁酮700g、无水碳酸钠143g(1.35mol)及177.5g(1.30mol)氯乙酸丙酯，回流反应10h，冷却后过滤，滤液回收溶剂后减压蒸馏，收集161-163/1mmHg馏分，得产物129.7g，纯度98％，收率88％。
实例9：4-甲基-1，2-苯撑二氧乙酸丁酯的合成
2升烧瓶中，加入4-甲基邻苯二酚57.5g(0.46mol)、三甲基苄基氯化铵3g、甲基异丁基酮500g、无水碳酸钠138g(1.3mol)及198g(1.30mol)氯乙酸丁酯，回流反应7h，冷却后过滤，滤液回收溶剂后减压蒸馏，收集160-163/0.4mmHg馏分，得产物137.6，纯度98％，收率85％。