本发明是关于2-(4-羟基苯氧基)丙酸丁酯的合成,尤其是指在合成 2-(4-羟基苯氧基)丙酸丁酯的过程中,控制副反应双醚的生成,提高生 成2-(4-羟基苯氧基)丙酸丁酯的选择性和收率。
2-(4-羟基苯氧基)丙酸丁酯是生产高效、高选择性、低毒的除草剂 稳杀得和盖草能的重要中间体(US4,046,553,US4,531,969)。分子式如下
它是由对苯二酚与氯丙酸丁酯在碱的存在下,反应温度20-200℃,极性非 质子的溶剂如丙酮的存在下反应而成。见方程式I。
方程式I
但是该反应非常容易发生副反应,见方程式II。
为了阻止我们所不希望的双醚的生成,文献上常采用对甲氧基苯酚与 氯丙酸丁酯反应,反应完后再裂去保护基,如方程式III。(US4,324,627, 2,926,093,3,240,706)但此法工艺较复杂,影响收率。
方程式III
本 发明的目的在于提供一种2-(4-羟基苯氧基)丙酸丁酯的合成方法,其具 有较高的产品收率。
本发明提供了一种2-(4-羟基苯氧基)丙酸丁酯的合成方法,其特征 在于:该化合物是由对苯二酚与氯丙酸丁酯在相转移催化剂的存在下反应 合成的;反应物原料对苯二酚与氯丙酸丁酯的摩尔比例为4/1-1/1,最佳 配比为2/1-1.2/1,氯丙酸丁酯以滴加方式加入,滴加时间为1-20小时, 最佳滴加时间为5-10小时;相转移催化剂为烷基磺酸钠、烷基芳基磺酸 钠、烷基硫酸钠的阴离子表面活性剂,或者四丁基碘化铵、四丁基溴化铵、 十八烷基二甲基苄基季铵氯化物的阳离子型表面活性剂,相转移催化剂的 加入量为原料重量的0.1‰-1%,最佳加入量为1‰-5‰;合成反应温度 为50-200℃,最佳反应温度为50-140℃。本发明中由于相转移催化剂 的加入可使产物选择性提高10%左右。
本发明合成反应过程在丙酮、二氧六环、N、N-二甲基乙酰胺的非 质子极性溶剂中进行。
另外,在本发明所述合成反应过程中还可以加入Pd催化剂,选自 Pd/C、Pd/Al2O3、Pd/SiO2之一种或几种,Pd加入量为原料重量的0.05-0.5%, 最佳加入量为0.05-0.1%。Pd催化剂的加入可以使产物选择性进一步提高 10%左右
下面通过实施例对本发明给予进一步的说明。
实例1
2.64g对苯二酚、20mL丙酮加入装有冷凝管和滴加管的三口烧瓶中, 搅拌溶解,然后加入1.38gK2CO3,升温至100℃,滴加管内加入3.29g氯丙 酸丁酯(溶于20mL丙酮),开始滴加氯丙酸丁酯,滴加时间8小时,滴加 完毕,继续反应10小时。反应完毕真空抽滤,滤液用10%HCl酸化至pH=1-2, 旋转蒸发除去二氧六环,滤饼溶于水,10%HCl酸化至pH=1-2,用二氯甲 烷萃取三次,固液混合,饱和碳酸钠溶液洗三次。产物选择性58%,原料 转化率100%。
选择性%=产物的百分含量%/(产物的百分含量%+副产物的百分含 量%)
实例2
2.64g对苯二酚、20mL丙酮加入装有冷凝管和滴加管的三口烧瓶中, 搅拌溶解,然后加入1.38gK2CO3,0.02g四丁基碘化铵,升温至100℃,滴 加管内加入3.29g氯丙酸丁酯(溶于20mL丙酮),开始滴加氯丙酸丁酯, 滴加时间8小时,滴加完毕,继续反应10小时。反应完毕真空抽滤,滤液 用10%HCl酸化至pH=1-2,旋转蒸发除去二氧六环,滤饼溶于水,10%HCl酸化至pH=1-2,用二氯甲烷萃取三次,固液混合,饱和碳酸钠溶液洗三次。 产物选择性70%,原料转化率100%。
实例3
2.64g对苯二酚、20mL丙酮加入装有冷凝管和滴加管的三口烧瓶中, 搅拌溶解,然后加入1.38gK2CO3,0.02g四丁基碘化铵,0.30g5%Pd含量的 Pd/C催化剂,升温至100℃,滴加管内加入3.29g氯丙酸丁酯(溶于20mL 丙酮),开始滴加氯丙酸丁酯,滴加时间8小时,滴加完毕,继续反应10 小时。反应完毕真空抽滤,滤液用10%HCl酸化至pH=1-2,旋转蒸发除去 二氧六环,滤饼溶于水,10%HCl酸化至pH=1-2,用二氯甲烷萃取三次, 固液混合,饱和碳酸钠溶液洗三次。产物选择性88%,原料转化率100%。
实例4
2.64g对苯二酚、20mL丙酮加入装有冷凝管和滴加管的三口烧瓶中, 搅拌溶解,然后加入1.38gK2CO3,0.02g十二烷基硫酸钠,升温至100℃, 滴加管内加入3.29g氯丙酸丁酯(溶于20mL丙酮),开始滴加氯丙酸丁酯, 滴加时间8小时,滴加完毕,继续反应10小时。反应完毕真空抽滤,滤液 用10%HCl酸化至pH=1-2,旋转蒸发除去二氧六环,滤饼溶于水,10%HCl酸化至pH=1-2,用二氯甲烷萃取三次,固液混合,饱和碳酸钠溶液洗三次。 产物选择性71%,原料转化率100%。
实例5对苯二酚与氯丙酸丁酯的摩尔配比对生成产物的选择性的影响
在实例2所述的反应体系中,改变对苯二酚与氯丙酸丁酯的摩尔配比, 其对生成产物选择性的影响见表1。
表1对苯二酚与氯丙酸丁酯的摩尔配比对生成产物的选择性的影响 对苯二酚与氯丙酸丁酯 的摩尔配比 产物选择性% 1/1.2 70 1/1.3 72 1/1.5 85 1/1.8 85 1/2.0 88
实例6相转移催化剂与Pd/C催化剂的加入对产物选择性的影响
在实例2所述的反应体系中,加入相转移催化剂与Pd/C催化剂,其 对产物选择性的影响见表2。
表2相转移催化剂与Pd/C催化剂的加入对产物选择性的影响 催化剂 催化剂的加入量 产物选择性% 四丁基碘化铵(1‰) 0 58 1 65 3 70 5 63 Pd/C(0.1%) 3%四丁基碘化铵 8 42 0 70 3 72 5 88