專利名稱：一種合成鄰苯基苯酚的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種重要的有機化工及醫(yī)藥產(chǎn)品及中間體鄰苯基苯酚的合成路線，屬于精細有機化工(藥物合成)領域。
背景技術：
作為一種重要的精細化工產(chǎn)品，鄰苯基苯酚(III)廣泛應用于醫(yī)藥、染料等行業(yè)。鄰苯基苯酚(III)目前主要由分離法和合成法合成。分離法是從由磺化法生產(chǎn)苯酚的蒸餾殘渣中回收生產(chǎn)，由于受資源限制，產(chǎn)量有限，隨著磺化法苯酚工藝的逐漸淘汰，鄰苯基苯酚的量將不能滿足市場需求；合成法主要涉及環(huán)己酮(I)的二聚體2-環(huán)己亞烷基環(huán)己酮和2-(1-環(huán)己烯基)環(huán)己酮(II)的催化脫氫，但催化脫氫的催化劑本身價格昂貴，壽命較短導致生產(chǎn)成本較高。且氣相脫氫的效率較高，但設備安裝成本較大，操作要求嚴格，液相脫氫的工藝較為簡單，缺點是催化劑的回收和再利用比較困難，都不適于規(guī)?；a(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種路線新穎、操作簡單，成本低廉的制備鄰苯基苯酚的新方法。
所述的合成方法包含如下步驟式(IV)化合物或其鹽在相轉移催化劑的作用下，在酸性條件下與重氮化試劑在相應的偶聯(lián)試劑中于-20-100℃重氮化反應；重氮鹽(V)直接或過濾后再在偶聯(lián)催化劑的催化下，于0-100℃與偶聯(lián)試劑生成聯(lián)苯化合物(VI)；聯(lián)苯化合物(VI)經(jīng)堿性或酸性條件水解，即得鄰苯基苯酚(III)。
其中式(IV)中R為氫、氟、氯、溴或碘原子，優(yōu)選為氯、溴原子；所述偶聯(lián)試劑Ph-R1中R1為相應的氫原子或甲氧基、乙氧基，優(yōu)選為甲氧基；所述的聯(lián)苯化合物(VI)中R2為氟、氯、溴、碘原子或甲氧基、乙氧基。
所述的相應偶聯(lián)試劑Ph-R1的用量按每1g式(IV)化合物計算為1～5ml。
所述的重氮化及偶聯(lián)反應中相轉移催化劑為芐基三乙基氯化銨(TEBA)，18冠6(18-C-6)，己酸鉀，四丁基硫酸銨等，優(yōu)選為TEBA和18-C-6，催化劑的用量為反應原料式(IV)化合物質量的0.1-10％，優(yōu)選為0.5-5％。
所述的重氮化反應中所用的酸性催化劑為下列之一或一種以上的任意組合濃硫酸、三氯乙酸、三氟乙酸或相應的式(IV)化合物的鹽酸鹽，優(yōu)選為化合物(IV)的鹽酸鹽及濃硫酸。所述酸的用量與式(IV)化合物的當量比為1-10∶1，優(yōu)選為1-4∶1。
所述的重氮化反應中重氮化試劑如亞硝酸鈉、亞硝酸異丙酯、亞硝酸正丁酯、亞硝酸正戊酯，優(yōu)選為亞硝酸鈉。所述重氮化試劑的用量與式(IV)化合物的當量比為0.6-3∶1，優(yōu)選為0.9-1.5∶1。
上述的式(IV)中若R為氟、氯、溴或碘原子，則選用苯作為偶聯(lián)試劑，同時為反應的溶劑；重氮化及偶聯(lián)可采用一鍋煮的方法，在偶聯(lián)催化劑存在下直接得到聯(lián)苯化合物(VI)，收率60-90％，其中式(VI)中R2為氟、氯、溴或碘原子。聯(lián)苯化合物(VI)在堿性條件下水解，得到鄰苯基苯酚(III)，收率40-60％。
所述重氮化反應酸性催化劑優(yōu)選為式(IV)的鹽酸鹽及濃硫酸的混和酸，濃硫酸與式(IV)的鹽酸鹽的當量比為0.1-0.5∶1，優(yōu)選為0.2-0.3∶1。
所述重氮化及偶聯(lián)反應溫度為-20-100℃，優(yōu)選為40-80℃。
所述的偶聯(lián)催化劑為銅粉、氯化亞銅、氯化銅，優(yōu)選為銅粉；催化劑的用量為式(IV)化合物質量的2-20％，優(yōu)選為5-10％。
所述的水解反應在堿性條件下進行，所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀，優(yōu)選為氫氧化鈉。所述的堿的水溶液濃度為10-50％，優(yōu)選為35-45％；所述堿的用量為與式(VI)的當量比為2-10∶1，優(yōu)選為3-5∶1。
所述的水解反應在氧化亞銅、氯化亞銅催化下進行，優(yōu)選為氧化亞銅；催化劑與鹵代聯(lián)苯的質量比為5-20％，優(yōu)選為10％。
所述的水解反應在180-250℃進行，優(yōu)選為230-240℃；壓力為15-30atm，優(yōu)選為20-25atm。
上述的式(IV)中若R為氫原子，則選用苯甲醚，苯乙醚為偶聯(lián)試劑，優(yōu)選為苯甲醚。所得的重氮鹽可過濾后再次加入到偶聯(lián)試劑中在催化劑催化下偶聯(lián)，得到聯(lián)苯化合物(VI)收率60-80％，其中R2為甲氧基，乙氧基。聯(lián)苯化合物(VI)在酸性條件下水解，得到鄰苯基苯酚(III)收率60-90％。
所述的重氮化反應溫度為-20-100℃，優(yōu)選為0-25℃。
所述的偶聯(lián)催化劑為醋酸鉀、醋酸鈉、碳酸鉀，優(yōu)選為醋酸鉀；催化劑與式(IV)的當量比為1-5∶1，優(yōu)選為2∶1。
所述的偶聯(lián)反應溫度為0-100℃，優(yōu)選為0-40℃。
所述的水解反應在酸性條件下進行，可選氫溴酸，氫碘酸等水溶液，優(yōu)選為氫溴酸；濃度為20-60％，優(yōu)選為45-55％；酸的水溶液用量按每1g式(VI)化合物計算為5-20ml，優(yōu)選為10-15ml。
所述的水解反應溫度為60-100℃，優(yōu)選為90-100℃。
本發(fā)明所述的合成方法通過重氮化試劑在有機偶聯(lián)試劑中與苯胺類化合物(IV)在酸催化下的重氮化及偶聯(lián)反應生成聯(lián)苯類化合物(VI)，之后水解生成鄰苯基苯酚(III)。本發(fā)明所提供的方法具有路線新穎，成本低、且操作簡單——可省去分離干燥步驟，減小重氮鹽干燥過程中的危險因素等特點。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
實施例1將6.4g鄰氯苯胺鹽酸鹽加入到含有30mL苯的三口瓶中，室溫(25℃)加入3.0g無水硫酸鎂及0.1g銅粉，0.05gTEBA(芐基三乙基氯化銨)，之后加入3.3g亞硝酸鈉，加熱至60℃反應24h，之后補加1.0g濃硫酸，繼續(xù)反應12h。反應液過濾，固體用苯洗兩次，濾液用水洗三次，回收苯，得鄰氯聯(lián)苯5.6g，收率76.16％。
實施例2將6.4g鄰氯苯胺鹽酸鹽加入到含有30mL苯的三口瓶中，室溫(25℃)加入2.0g無水硫酸鎂及0.1g銅粉，0.05gTEBA，之后加入3.3g亞硝酸鈉，加熱至60℃反應30h，之后補加1.0g濃硫酸，繼續(xù)反應15h。反應液過濾，固體用苯洗兩次，濾液用水洗三次，回收苯，得鄰氯聯(lián)苯5.3g，收率72.11％。
實施例3將6.4g鄰氯苯胺鹽酸鹽加入到含有30mL苯的三口瓶中，室溫(25℃)加入3.0g無水硫酸鎂及0.5g銅粉，0.05gTEBA，之后加入3.3g亞硝酸鈉，加熱至60℃反應20h，之后補加1.0g濃硫酸，繼續(xù)反應12h。反應液過濾，固體用苯洗兩次，濾液用水洗三次，回收苯，得鄰氯聯(lián)苯5.7g，收率77.55％。
實施例4將6.4g鄰氯苯胺鹽酸鹽加入到含有30mL苯的三口瓶中，室溫(25℃)加入3.0g無水硫酸鎂及0.1g銅粉，之后加入3.3g亞硝酸鈉，加熱至60℃反應48h，之后補加1.0g濃硫酸，繼續(xù)反應24h。反應液過濾，固體用苯洗兩次，濾液用水洗三次，回收苯，得鄰氯聯(lián)苯4.5g，收率61.22％。
實施例5將6.4g鄰氯苯胺鹽酸鹽加入到含有30mL苯的三口瓶中，室溫(25℃)加入3.0g無水硫酸鎂及0.1g氯化亞銅，0.05gTEBA，之后加入3.3g亞硝酸鈉，加熱至60℃反應24h，之后補加1.0g濃硫酸，繼續(xù)反應12h。反應液過濾，固體用苯洗兩次，濾液用水洗三次，回收苯，得鄰氯聯(lián)苯5.5g，收率74.83％。
實施例6將6.4g鄰氯苯胺鹽酸鹽加入到含有30mL苯的三口瓶中，室溫(25℃)加入3.0g無水硫酸鎂及0.1g銅粉，0.05g 18-C-6，之后加入3.3g亞硝酸鈉，加熱至60℃反應24h，之后補加1.0g濃硫酸，繼續(xù)反應12h。反應液過濾，固體用苯洗兩次，濾液用水洗三次，回收苯，得鄰氯聯(lián)苯5.9g％，收率80.27％。
實施例7將6.4g鄰氯苯胺鹽酸鹽加入到含有30mL苯的三口瓶中，室溫(25℃)加入3.0g無水硫酸鎂及0.1g銅粉，0.05gTEBA，之后加入4.0g亞硝酸鈉，加熱至60℃反應24h，之后補加1.0g濃硫酸，繼續(xù)反應12h。反應液過濾，固體用苯洗兩次，濾液用水洗三次，回收苯，得鄰氯聯(lián)苯5.6g，收率76.16％。
實施例8將6.4g鄰氯苯胺鹽酸鹽加入到含有30mL苯的三口瓶中，室溫(25℃)加入3.0g無水硫酸鎂及0.1g銅粉，0.05gTEBA，之后加入3.3g亞硝酸鈉，加熱至40℃反應30h，之后補加1.0g濃硫酸，繼續(xù)反應15h。反應液過濾，固體用苯洗兩次，濾液用水洗三次，回收苯，得鄰氯聯(lián)苯5.1g，69.39％。
實施例9將8.3g鄰溴苯胺鹽酸鹽加入到含有30mL苯的三口瓶中，室溫(25℃)加入3.0g無水硫酸鎂及0.1g銅粉，0.05gTEBA，之后加入3.3g亞硝酸鈉，加熱至60℃反應24h，之后補加1.5g濃硫酸，繼續(xù)反應12h。反應液過濾，固體用苯洗兩次，濾液用水洗三次，回收苯，得鄰氯聯(lián)苯7.9g，收率85.22％。
實施例10將8.3g鄰溴苯胺鹽酸鹽加入到含有40mL苯的三口瓶中，室溫(25℃)加入3.0g無水硫酸鎂及0.1g銅粉，0.05g 18-C-6，之后加入3.3g亞硝酸鈉，加熱至60℃反應20h，之后補加1.0g濃硫酸，繼續(xù)反應5h。反應液過濾，固體用苯洗兩次，濾液用水洗三次，回收苯，得鄰溴聯(lián)苯8.3g，收率89.54％。
實施例11將鄰氯聯(lián)苯31.3g加入到40％的NaOH水溶液(67g+100mL)中，加入3.0g氧化亞銅，加熱240℃反應，自身壓力達到20-25atm，反應72h。過濾，之后用濃鹽酸酸化，用甲苯萃取三次(100mL*3)，合并甲苯層，用NaOH水溶液萃取，合并堿層，用甲苯洗兩次，堿層用濃鹽酸酸化，再次用甲苯萃取(50mL*3)，合并，干燥，濃縮，得產(chǎn)品11.5g，收率40.48％。
實施例12將鄰氯聯(lián)苯31.3g加入到50％的NaOH水溶液(100g+100mL)中，加入3.0g氧化亞銅，加熱240℃反應，自身壓力達到20-25atm，反應72h。過濾，之后用濃鹽酸酸化，用甲苯萃取三次(100mL*3)，合并甲苯層，用NaOH水溶液萃取，合并堿層，用甲苯洗兩次，堿層用濃鹽酸酸化，再次用甲苯萃取(50mL*3)，合并，干燥，濃縮，得產(chǎn)品15.2g，收率53.50％。
實施例13將鄰溴聯(lián)苯11.6g加入到40％的NaOH水溶液(67g+100mL)中，加入1.0g氧化亞銅，加熱240℃反應，自身壓力達到20-25atm，反應72h。過濾，之后用濃鹽酸酸化，用甲苯萃取三次(100mL*3)，合并甲苯層，用NaOH水溶液萃取，合并堿層，用甲苯洗兩次，堿層用濃鹽酸酸化，再次用甲苯萃取(50mL*3)，合并，干燥，濃縮，得產(chǎn)品4.9g，收率57.92％。
實施例14將鄰溴聯(lián)苯11.6g加入到40％的NaOH水溶液(67g+100mL)中，加入1.0g氧化亞銅，加熱200℃反應，自身壓力達到20-25atm，反應72h。過濾，之后用濃鹽酸酸化，用甲苯萃取三次(100mL*3)，合并甲苯層，用NaOH水溶液萃取，合并堿層，用甲苯洗兩次，堿層用濃鹽酸酸化，再次用甲苯萃取(50mL*3)，合并，干燥，濃縮，得產(chǎn)品4.5g，收率53.19％。
實施例15將鄰溴聯(lián)苯11.6g加入到40％的NaOH水溶液(67g+100mL)中，加入2.0g氧化亞銅，加熱240℃反應，自身壓力達到20-25atm，反應72h。過濾，之后用濃鹽酸酸化，用甲苯萃取三次(100mL*3)，合并甲苯層，用NaOH水溶液萃取，合并堿層，用甲苯洗兩次，堿層用濃鹽酸酸化，再次用甲苯萃取(50mL*3)，合并，干燥，濃縮，得產(chǎn)品5.0g，收率59.10％。
實施例16將5.0g苯胺、30ml苯甲醚加入到三口瓶中，冰浴降溫至5℃以下，緩慢滴加8.0g濃硫酸，之后加入0.05gTEBA，4.5g亞硝酸鈉，25℃攪拌2h，過濾，固體用苯甲醚洗兩次，回收苯甲醚。固體加入到含有30ml苯甲醚的三口瓶中，加入12.0g醋酸鉀，常溫攪拌20h，過濾，濃縮回收苯甲醚，得2-甲氧基聯(lián)苯7.6g，收率76％。
實施例17將5.0g苯胺、30ml苯甲醚加入到三口瓶中，冰浴降溫至5℃以下，緩慢滴加12.0g濃硫酸，之后加入0.05gTEBA，4.5g亞硝酸鈉，25℃攪拌2h，過濾，固體用苯甲醚洗兩次，回收苯甲醚。固體加入到含有30ml苯甲醚的三口瓶中，加入12.0g醋酸鉀，常溫攪拌20h，過濾，濃縮回收苯甲醚，得2-甲氧基聯(lián)苯7.8g，收率78％。
實施例18將5.0g苯胺、30ml苯甲醚加入到三口瓶中，冰浴降溫至5℃以下，緩慢滴加8.0g濃硫酸，之后加入0.05gTEBA，5.6g亞硝酸鈉，25℃攪拌2h，過濾，固體用苯甲醚洗兩次，回收苯甲醚。固體加入到含有30ml苯甲醚的三口瓶中，加入12.0g醋酸鉀，常溫攪拌20h，過濾，濃縮回收苯甲醚，得2-甲氧基聯(lián)苯7.3g，收率73％。
實施例19將5.0g苯胺、30ml苯甲醚加入到三口瓶中，冰浴降溫至5℃以下，緩慢滴加8.0g濃硫酸，之后加入0.05gTEBA，5.6g亞硝酸鈉，40℃攪拌2h，過濾，固體用苯甲醚洗兩次，回收苯甲醚。固體加入到含有30ml苯甲醚的三口瓶中，加入12.0g醋酸鉀，常溫攪拌20h，過濾，濃縮回收苯甲醚，得2-甲氧基聯(lián)苯6.8g，收率68％。
實施例20將2-甲氧基聯(lián)苯0.40g加入到含有20ml HBr(含量≥40％)的三口瓶中，加熱回流15h，冷卻，反應液用40ml水稀釋，用甲苯萃取10ml*3，合并甲苯層，用40％NaOH水溶液萃取，5ml*4，合并堿層，用甲苯洗兩次5ml*2，之后用濃鹽酸酸化，用甲苯萃取5ml*4，甲苯層用無水硫酸鎂干燥。過濾，回收甲苯，得鄰苯基苯酚0.19g，收率51.41％。
實施例21將2-甲氧基聯(lián)苯0.40g加入到含有20ml HBr(含量≥55％)的三口瓶中，加熱回流7h，冷卻，反應液用40ml水稀釋，用甲苯萃取10ml*3，合并甲苯層，用40％NaOH水溶液萃取，5ml*4，合并堿層，用甲苯洗兩次5ml*2，之后用濃鹽酸酸化，用甲苯萃取5ml*4，甲苯層用無水硫酸鎂干燥。過濾，回收甲苯，得鄰苯基苯酚0.32g，收率86.49％。
權利要求
1.一種如式(III)鄰苯基苯酚的制備方法，其特征在于它包括如下步驟 式(IV)化合物或其鹽在相轉移催化劑的作用下，在酸性條件下與重氮化試劑在相應的偶聯(lián)試劑Ph-R1中20-100℃重氮化；重氮鹽(V)直接或過濾后再在偶聯(lián)催化劑的催化下，0-100℃下與偶聯(lián)試劑生成聯(lián)苯化合物(VI)；聯(lián)苯化合物(VI)在一定溫度及壓力下經(jīng)堿性或酸性條件水解，即得鄰苯基苯酚(III)；其中式(IV)中R為氫、氟、氯、溴或碘原子；所述偶聯(lián)試劑中R1為相應的氫原子或甲氧基、乙氧基；所述的聯(lián)苯化合物(VI)中R2為氟、氯、溴、碘原子或甲氧基、乙氧基。
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的偶聯(lián)試劑用量為每克式(IV)化合物用偶聯(lián)試劑1～5ml；所述的重氮化及偶聯(lián)反應中相轉移催化劑為卞基三乙基氯化銨(TEBA)、18冠6(18-C-6)、己酸鉀或四丁基硫酸銨，催化劑與反應原料式(IV)化合物的質量比為0.005-0.05∶1。
3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于重氮化反應中所用的酸性催化劑為下列之一的酸或一種以上的任意組合濃硫酸、三氯乙酸、三氟乙酸或相應的式(IV)化合物的鹽酸鹽；重氮化反應中酸與式(IV)化合物的當量比為1-10∶1；所述的重氮化反應中重氮化試劑為亞硝酸鈉、亞硝酸異丙酯、亞硝酸正丁酯、亞硝酸正戊酯；所述的重氮化反應中重氮化試劑與式(IV)化合物的當量比為0.6-3∶1。
4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的式(IV)中若R為氟、氯、溴或碘原子，化合物(III)由下述步驟制備而得選用苯作為偶聯(lián)試劑，同時為反應的溶劑；重氮化及偶聯(lián)可采用一鍋煮的方法，反應溫度為40-80℃，在酸性催化劑及偶聯(lián)催化劑催化下直接得到聯(lián)苯化合物(VI)，其中式(VI)中R2為氟、氯、溴或碘原子；聯(lián)苯化合物(VI)在堿性條件下水解，水解反應溫度為180-250℃，反應壓力為15-30atm，得到鄰苯基苯酚(III)。
5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于所述的酸性催化劑為鹽酸鹽及濃硫酸混酸，所述的濃硫酸與式(IV)的鹽酸鹽的當量比為0.1-0.5∶1。
6.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于所述的偶聯(lián)催化劑為銅粉、氯化亞銅、氯化銅，所述的偶聯(lián)催化劑與式(IV)化合物的質量比為0.02-0.2∶1。
7.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于所述的水解反應在堿性條件下進行，其中所用的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀，堿的水溶液質量百分比濃度為10-50％；堿與式(VI)當量比為2-10∶1。
8.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于所述的水解反應所用的催化劑為氧化亞銅、氯化亞銅，催化劑與鹵代聯(lián)苯的質量比為5-20∶100。
9.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的式(IV)中若R為氫原子，化合物(III)由下述步驟制備而得在相應偶聯(lián)試劑中式(IV)與重氮化試劑重氮化，重氮化反應溫度為-20-100℃，所得的重氮鹽過濾后再次加入到偶聯(lián)試劑中在偶聯(lián)催化劑作用下發(fā)生偶聯(lián)反應，偶聯(lián)反應溫度為0-100℃，得到聯(lián)苯化合物(VI)；聯(lián)苯化合物(VI)在酸性條件下水解，水解反應的反應溫度為60-100℃，得到鄰苯基苯酚(III)。
10.如權利要求9所述的制備方法，其特征在于所述的相應偶聯(lián)試劑為苯甲醚、苯乙醚。
11.如權利要求9所述的制備方法，其特征在于所述的偶聯(lián)催化劑為醋酸鉀、醋酸鈉、碳酸鉀，所述的催化劑與式(IV)化合物的當量比為1-5∶1。
12.如權利要求9所述的制備方法，其特征在于所述的水解反應在酸性條件下進行，可選氫溴酸，氫碘酸水溶液，其中酸的質量百分比濃度為20-60％，酸的水溶液用量按每1g式(VI)化合物計算為5-20ml。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用苯胺類化合物合成鄰苯基苯酚的方法。其主要步驟為以苯胺類化合物為原料，經(jīng)重氮化、偶聯(lián)生成聯(lián)苯類化合物，再水解得到鄰苯基苯酚。本發(fā)明方法采用新路線合成鄰苯基苯酚。具有操作簡單，生產(chǎn)成本低，收率高等特點。
文檔編號C07C37/02GK101062887SQ20071010366
公開日2007年10月31日 申請日期2007年4月29日 優(yōu)先權日2006年4月30日
發(fā)明者王立新, 潘士印, 蔡澤貴, 王文 申請人:中國科學院成都有機化學有限公司