一种2-甲基-3-甲氧基苯甲酸的合成工艺

文档序号:111973 发布日期:2021-10-19 浏览:56次 >En<

阅读说明:本技术 一种2-甲基-3-甲氧基苯甲酸的合成工艺 (Synthesis process of 2-methyl-3-methoxybenzoic acid ) 是由 耿敬坤 方浙能 姚林夕 季品俊 张燕超 苗君慧 王博涛 于 2021-04-19 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种2-甲基-3-甲氧基苯甲酸合成工艺,包括以下步骤:(1)还原加氢反应:以2-甲基-3-硝基苯甲酸或2-甲基-3-硝基苯甲酸甲酯为原料,甲醇为溶剂、氢气为氢源,以钯碳或铂碳为催化剂,氢化还原制备3-氨基-2-甲基苯甲酸或3-氨基-2-甲基苯甲酸甲酯;(2)重氮化、水解以及酯化一锅反应:以还原产物为原料,甲醇为溶剂,重氮化试剂作用下,进行重氮化、水解以及酯化反应制备3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯;(3)甲基化反应:以3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯为原料,以硫酸二甲酯为甲基化试剂,在碱存在下甲基化反应制备3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯;(4)水解反应:3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯与碱、水混合,加热水解,反应完成,降温以酸调节PH至1~3析出产品,过滤、干燥得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸。(The invention discloses a synthesis process of 2-methyl-3-methoxybenzoic acid, which comprises the following steps: (1) reduction hydrogenation reaction: using 2-methyl-3-nitrobenzoic acid or 2-methyl-3-nitrobenzoic acid methyl ester as a raw material, methanol as a solvent, hydrogen as a hydrogen source, palladium carbon or platinum carbon as a catalyst, and preparing 3-amino-2-methylbenzoic acid or 3-amino-2-methylbenzoic acid methyl ester by hydrogenation reduction; (2) diazotization, hydrolysis and esterification one-pot reaction: carrying out diazotization, hydrolysis and esterification reaction under the action of a diazotization reagent by taking a reduction product as a raw material and methanol as a solvent to prepare 3-hydroxy-2-methyl benzoate; (3) methylation reaction: taking 3-hydroxy-2-methyl benzoate as a raw material, taking dimethyl sulfate as a methylating agent, and carrying out methylation reaction in the presence of alkali to prepare 3-methoxy-2-methyl benzoate; (4) and (3) hydrolysis reaction: mixing 3-methoxy-2-methyl benzoic acid methyl ester with alkali and water, heating for hydrolysis, cooling to adjust the PH value to 1-3 by acid after the reaction is finished, separating out a product, filtering, and drying to obtain the 3-methoxy-2-methyl benzoic acid.)

一种2-甲基-3-甲氧基苯甲酸的合成工艺

技术领域

本发明属于有机农药中间体的合成技术领域,具体涉及一种2-甲基-3-甲氧基苯甲酸合成工艺。

背景技术

2-甲基-3-甲氧基苯甲酸是高效低毒农药甲氧虫酰肼的重要中间体,传统制备工艺根据起始原料不同,重要的有下列三种方法:

方法一:以2,6-二氯甲苯为原料经醚化、 格氏反应、 水解,或经格式反应、水解、醚化得到3-甲氧基-2-甲基苯甲酸。该法采用了剧毒试剂氰化钠,以及格式反应,安全风险大,收率及产品质量不稳定,不利于工业化。

方法二:以2-甲基-3-硝基苯甲酸为原料, 经还原、 重氮化水解、 甲基化等步骤合成得到3-甲氧基-2-甲基苯甲酸。(参考文献:浙江化工,2013年第44卷第1期,3-甲氧基-2-甲基苯甲酸的合成),该法总收率可达85%,但是存在各步骤均需要分离,分离纯化步骤多,原料不易得,且所得产品含量低(约96.0%)的特点,不能适应甲氧虫酰肼生产需求。

方法三、以邻二甲苯为原料(专利申请:CN201710654959. 0)经硝化、氧化制备3-硝基-2-甲基苯甲酸,经酯化、还原、重氮化、甲基化步骤合成得到产品2-甲基-3-甲氧基苯甲酸。该法原料易得,总收率控制在65%以上。但是该方法同样存在反应步骤多,分离纯化复杂的缺点。而且在利用该法所得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸制备甲氧虫酰肼的过程中,需要对中间体3-甲氧基-2-甲基苯甲酰氯进行减压蒸馏操作,酰氯在蒸馏过程中对设备管道腐蚀严重,设备成本大,不利于生产。

综上所述,现有的制备2-甲基-3-甲氧基苯甲酸的生产工艺存在工艺复杂、生产成本高、产品质量不稳定的缺点,难以满足农药甲氧虫酰肼的生产需求。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种2-甲基-3-甲氧基苯甲酸合成工艺,该具有工艺方法简便、可连续化且质量可控的特点。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种2-甲基-3-甲氧基苯甲酸合成工艺,包括以下步骤:

(1)还原加氢反应:以2-甲基-3-硝基苯甲酸或2-甲基-3-硝基苯甲酸甲酯为原料,甲醇为溶剂、氢气为氢源,以钯碳或铂碳为催化剂,氢化还原制备3-氨基-2-甲基苯甲酸或3-氨基-2-甲基苯甲酸甲酯;

(2)重氮化、水解以及酯化一锅反应:以还原物为原料,甲醇为溶剂,重氮化试剂作用下,进行重氮化、水解以及酯化反应制备3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯;

(3)甲基化反应:以上述所得3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯为原料,以硫酸二甲酯为甲基化试剂,在碱存在下甲基化反应制备3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯;

(4)水解反应:3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯与碱、水混合搅拌,升温反应至水解反应完成后,降温以酸调节PH至1~3析出产品,过滤、干燥得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸;

反应方程式如下所示:

本发明的进一步方案为:

所述步骤(1)还原加氢反应在温度60-90℃,氢气压力0.5-1.5 MPa下进行;所述步骤(2)的一锅反应,0-15℃滴加重氮化试剂,滴加完毕,升温至50-66℃,保温反应至反应完成,所需反应时间为4~16 h;所述步骤(3)甲基化反应的反应温度为30~45℃,反应时间为1~2小时;所述步骤(4)水解反应的温度为80-100℃。所述步骤(1)还原加氢反应完成后,过滤回收催化剂后,滤液直接去步骤(2)进行重氮化反应。

进一步的,所述步骤(1)还原加氢反应时,所述2-甲基-3-硝基苯甲酸、催化剂重量比为1:0.02~0.2;所述甲醇作为反应溶剂使用,溶剂量适应反应需求即可,通常的所述2-甲基-3-硝基苯甲酸或其甲酯与甲醇重量比为1:3~15;所述步骤(3)甲基化反应中,其中3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯、硫酸二甲酯的物质量比为1: 1.3~2.20,所述碱的作用为调节反应体系酸碱度,通过中和酚羟基来增加甲基化反应活性,所述碱的需求量与硫酸二甲酯的使用量有关,通常为硫酸二甲酯使用量的物质量的1.5~1.8倍;所述步骤(4)水解反应时,3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯与碱的物质量比为1:1.01~1.05。

进一步的,所述步骤(2)的一锅反应中,以硫酸提供酸性条件,以亚硝酸钠为重氮化试剂,进行重氮化、水解以及酯化反应制备3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯。

进一步的,所述步骤(2)的一锅反应中,以亚硝基硫酸的硫酸溶液或亚硝酸酯为重氮化试剂,进行重氮化、水解以及酯化反应制备3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯。所述亚硝基硫酸为质量浓度为40%的亚硝基硫酸的硫酸溶液,所述亚硝酸酯为碳原子数为1-5的醇所形成的亚硝酸酯,如亚硝酸甲酯、乙酯、丙酯、丁酯、戊酯等。

所述步骤(2)的一锅反应中,所述步骤(2)的一锅反应中,3-氨基-2-甲基苯甲酸、重氮化试剂的摩尔比为1:1.02-1.5;重氮化反应溶液中可含有部分的水,所述水来源于亚硝酸钠水溶液,部分来自于氢化还原反应所生成的水。

进一步的,步骤(3)或(4)中所述碱为常规使用的无机碱,如碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或两种以上混合;步骤(4)中所述酸为常规使用的无机酸,如硫酸、盐酸等,优选的酸为质量浓度为10-30%的硫酸或10-30%的盐酸。

本发明的进一步方案为:

步骤(2)一锅反应时,反应完成后,常压或减压蒸馏回收溶剂甲醇,浓缩液加水稀释分层,分出水层,油层直接进入步骤(3)甲基化,水层可以有机溶剂萃取后弃去,萃取所得有机层浓缩脱溶后进入步骤(3)甲基化;

该步骤以甲醇为溶剂进行重氮化以及重氮盐分解反应,因此会同时发生水解与醇解反应,得到3-甲氧基-2-甲基苯甲酸/3-羟基-2-甲基苯甲酸混合物;另外由于反应在硫酸下进行,在进行水解反应的同时,硫酸催化剂下的酯化反应也会同时进行,从而在经水解/醇解、分离纯化后可得到3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯/3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯混合物。因此,所述步骤(2)一锅反应完成后,浓缩回收溶剂后所得油层以及后处理所分出的有机层为3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯/3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯混合物。

步骤(3)甲基化反应时,反应完成后,反应液经、水洗分层所得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品,通过减压蒸馏纯化得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯精制品,精制品作为原料进入步骤(4)水解;步骤(3)中所述减压蒸馏过程的蒸馏温度与减压蒸馏过程的真空度有关,当绝对压力为100 Pa时,所述蒸馏温度为106-110℃;所述减压蒸馏所得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯的含量>99.5%。

3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯经减压蒸馏纯化后,经过步骤(4)水解中和后所得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸产品纯度较高,一般在99.7%以上。且不需要为进一步控制产品质量而进行重结晶,操作步骤简便清洁,产品质量稳定可控,更适宜工业化。

本发明的进一步改进方案为:

步骤(2)一锅反应完成后,所述3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品经减压蒸馏分离出3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯,以及3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯与3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯/3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯混合物。所述3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯可直接进入步骤(4)进行水解反应制备3-甲氧基-2-甲基苯甲酸;所述减压蒸馏分离出3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯或3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯/3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯混合物可进入步骤(3)甲基化后制备3-甲氧基-2-甲基苯甲酸。当采用该改进方案时,本发明可在步骤(2)后处理完成后分离出3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯中间体,减少进入甲基化步骤原料的杂质量,最终控制产品质量。

本发明的另一种实施方案为:

步骤(1)还原加氢反应中,当原料为3-氨基-2-甲基苯甲酸时,在反应完全后,趁热过滤回收催化剂套用,滤液通过常规的结晶方法,过滤出3-氨基-2-甲基苯甲酸,所得3-氨基-2-甲基苯甲酸以固体形式与甲醇一起进入步骤(2)进行重氮化反应。所述结晶可通过浓缩回收部分溶剂后,降温至0-10℃,过滤出不溶物来实现。

本发明的再进一步的变化方案为:

步骤(3)甲基化反应完成后,所得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯反应液直接作为原料进入步骤(4)水解;水解反应完成后,以酸调节PH至1~3析出产品,过滤、干燥得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸。为控制产品3-甲氧基-2-甲基苯甲酸的质量,本步所得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸,可以醇为溶剂进行重结晶,得到含量在99.0%以上的产品。

本发明的有益效果为:

本发明后处理过程纯化步骤少:从加氢还原至甲基化,各步骤均可以粗品形式进行反应,减少了不必要的纯化操作,降低生产成本;

在重氮化过程中同时存在水解与甲醇解产物,在水解过程即实现了物料的部分甲基化,从而可以减少甲基化试剂的使用量,减少由于甲基化过程带来的废盐量。在减少物料损耗降低生产成本的同时,对生态环境也具有有利的影响。

在重氮化水解过程中,可同时进行过量的硫酸催化下的酸与甲醇的酯化反应,实现反应步骤简化,可达到降低生产成本的效果。

氢化、重氮化水解步骤均采用甲醇为溶剂,而甲基化以及水解反应产生甲醇副产物,便于实现溶剂回收利用,保护生态环境。

本发明可通过对3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品进行减压蒸馏纯化,在产品质量稳定可控得同时,操作也更简便。

综上所述,相比现有技术,本发明所采用的技术方案存在反应步骤紧凑,分离纯化少,操作简便易于分离纯化的特点。同时所得产品纯度高,质量可控,可满足甲氧虫酰肼生产的质量要求。

具体实施方式

实施例1

(1)还原加氢

3-硝基-2-甲基苯甲酸(500 g)、铂碳(铂含量2%, 50 g)、甲醇(2000 g),加入压力釜中,氮气置换,通氢气压力至1.0-1.3 MPa, 升温至70-80℃,控温控制反应压力至反应完全(原料<0.5%)后,继续搅拌60 min,趁热过滤,催化剂收集套用,母液直接进行重氮化水解。

(2)重氮化水解

步骤(1)所得还原母液降温至0-5℃,控温滴加亚硝基硫酸900 g(重量百分数:40%,1.02 eq.),加毕,升温至50-60℃,升温时间不小于30min, 搅拌1小时后,升温至64-66℃回流反应4-8小时至反应完成(HPLC:3-羟基-2-甲基苯甲酸+3-甲氧基-2-甲基苯甲酸<1%)。

反应液升温至85-100℃,常压蒸馏回收甲醇,回收甲醇1400-1600 g后,加水1200g,静置分层,分出油层收集。

水层以MIBK 1000ml,萃取,分出有机层浓缩后与油层合并,得3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品425 g(HPLC: 3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯42.8%, 3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯51.4%),直接进行甲基化反应。

(3)甲基化

步骤(2)所得3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品100 g,加入硫酸二甲酯(58.5 g,1.8 eq.),升温至30-35℃,滴加30%氢氧化钠溶液(103.0 g,3.0 eq.),控制温度不超过40℃,加毕,继续搅拌1小时,至反应完成。

静置分层,分出油层,水洗得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品101 g。减压蒸馏,控制真空度<100Pa, 气相温度106-110℃,收集得产品75 g(GC:99.6%)

(4)水解中和

步骤(3)所得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品50 g,加入氢氧化钠溶液37.8 g(1.02 eq.,浓度:30% ),水100 g,加热至80-90℃反应至反应完成,反应液降温至50-60℃,加硫酸69.7 g(浓度20%)调节PH至2-3,加毕,保温搅拌1小时,过滤干燥、得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸粗品44.3 g (HPLC: 99.5%,收率:96.0 %)。

实施例2

(1)还原加氢

3-硝基-2-甲基苯甲酸(450 g)、铂碳(铂含量2%,9.0 g)、甲醇(1350 g),加入压力釜中,氮气置换,通氢气压力至0.9-1.1 MPa, 升温至60-70℃,控温控制反应压力至反应完全(原料<0.5%)后,继续搅拌30 min,趁热过滤,母液趁热分三份,直接进行重氮化水解。

(2)重氮化水解

步骤(1)所得还原母液(1/3量)加入硫酸92.2 g (1.2 eq.), 降温至5-10℃,控温滴加亚硝酸钠溶液126.6 g(亚硝酸钠:63.6 g,1.2 eq.; 水:63 g),加毕,缓慢升温至50-60℃,控制升温时间不小于30min, 搅拌1小时后,升温至64-66℃回流反应8-12小时至反应完成(HPLC:3-羟基-2-甲基苯甲酸+3-甲氧基-2-甲基苯甲酸<1%)。

升温至85-100℃,蒸馏回收甲醇约360 g,加水400 g,静置分层,分出油层110g。

水层以MTBE 100ml,萃取,分出有机层浓缩后与油层合并,得3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品135 g(HPLC:3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯: 56.25%,3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯=33.68%),直接进行甲基化反应。

(3)甲基化

步骤(2)所得3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品135 g,加入硫酸二甲酯(74.9 g,1.3 eq.),升温至35-40℃,滴加30%氢氧化钠溶液(121.8 g, 2.0 eq.),控制温度不超过40℃,加毕,继续搅拌1小时,至反应完成。静置分层,分出油层,水洗得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品138g (HPLC:91.5%)。

实施例3

重氮化水解

实施例2的步骤(1)所得还原母液(1/3量),加入硫酸 150.6 g (2.0 eq.), 降温至20-30℃,控温滴加亚硝酸钠溶液 155.7 g(亚硝酸钠:55.7 g,1.05 eq. ;水:100 g),加毕,缓慢升温至50-60℃,搅拌1小时后,升温至64-66℃回流反应8-16小时至反应完成(HPLC:3-羟基-2-甲基苯甲酸+3-甲氧基-2-甲基苯甲酸<1%)。

升温至85-100℃,常压蒸馏回收甲醇约360 g后,加水400 g,静置分层,分出油层105 g。

水层以MIBK 100ml,萃取,分出有机层浓缩后与油层合并,得3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品138 g(HPLC:3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯:49.3%;3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯=45.3%),直接进行甲基化反应。

甲基化

将上述步骤3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品38 g,加入硫酸二甲酯(21.3 g, 1.5eq.),升温至40-45℃,滴加30%氢氧化钠溶液(34.6 g,2.3 eq.),控制温度不超过40℃,加毕,继续搅拌1小时,至反应完成。反应液直接进行水解反应。

静置分层,分出油层,水洗得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品38g (HPLC:95.7%)。

实施例4

重氮化水解

实施例2的步骤(1)所得还原母液(1/3量),加入硫酸 263.6 g (3.5 eq.), 降温至50-55℃,控温滴加亚硝酸钠溶液113.3 g(亚硝酸钠:58.3 g,1.1 eq., 水:65 g),加毕,缓慢升温至50-60℃,搅拌1小时后,升温至64-66℃回流反应8-16小时至反应完成(HPLC:3-羟基-2-甲基苯甲酸+3-甲氧基-2-甲基苯甲酸<1%)。

升温,常压蒸馏回收甲醇约360 g后,加水330 g,静置分层,分出油层102g。

水层以乙酸乙酯 100ml,萃取,分出有机层浓缩后与油层合并,得3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品136 g(HPLC:3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯:48.05%;3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯=45.59%),直接进行甲基化反应。

甲基化

将上述步骤所得3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品36 g,加入硫酸二甲酯(28.9 g,2.2 eq.),升温至30-40℃,滴加30%氢氧化钠溶液(55.5 g,4.0 eq.),控制温度不超过40℃,加毕,继续搅拌1小时,至反应完成。

静置分层,分出油层,水洗得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品35g (HPLC:95.8%)。

实施例5

减压蒸馏

实施例2、实施例3、实施例4所得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品合并(约211g),减压蒸馏,控制真空度<100Pa, 蒸汽温度106-110℃,收集得产品168 g(GC:99.5%)

水解中和

将上述步骤所得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品100 g,加入氢氧化钠溶液74.7g(1.01 eq.,浓度:30% ),水200 g,加热至90-100℃反应至反应完成,降温至50-60℃,控温下加硫酸136.3 g(浓度20%)调节PH至1-2,加毕,降温20-30℃保温搅拌1小时,过滤干燥,得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸粗品89.1 g (HPLC: 99.6%,收率:96.6 %)。

实施例6

(1)还原加氢

3-硝基-2-甲基苯甲酸(500 g)、钯碳(钯含量10%, 10 g)、甲醇(1500 g),加入压力釜中,氮气置换,通氢气压力至0.5-0.7 MPa, 升温至90℃,控温、控制反应压力至反应完全(原料<0.5%)后,继续搅拌60 min,趁热过滤回收催化剂,母液浓缩至约剩余500-700 g甲醇,降温过滤得3-氨基-2-甲基苯甲酸320 g,将固体进行重氮化水解。

(2)重氮化水解

步骤(1)所得3-氨基-2-甲基苯甲酸300 g,加入甲醇3000g, 降温至20-30℃,控温滴加亚硝基硫酸686 g(1.02 eq. 重量百分数:40%),加毕,缓慢升温至50-60℃,搅拌1小时后,升温至64-66℃回流反应8-16小时至反应完成(HPLC:3-羟基-2-甲基苯甲酸+3-甲氧基-2-甲基苯甲酸<1%)。。

升温至85-100℃,常压蒸馏回收甲醇约2700 g,加水900 g,静置分层,分出油层。

水层以乙酸正丁酯300ml,萃取,分出有机层浓缩后与油层合并,得3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品301 g (HPLC:3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯:33.3%,3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯:62.9%),直接进行甲基化反应。

(3)甲基化

步骤(2)所得3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品250 g,加入硫酸二甲酯(101.1 g,1.6 eq. ),升温至35-40℃,滴加30%氢氧化钠溶液 (187.0 g,2.8 eq.),控制温度不超过40℃,加毕,继续搅拌1小时,至反应完成。

静置分层,分出油层,水洗得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品255 g。

所得粗品,控制真空度<100Pa, 蒸汽温度106-110℃,减压蒸馏,收集得产品200 g(GC:99.6%)

(4)水解中和

步骤(3)所得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品100 g,加入氢氧化钠溶液77.7 g(1.05 eq.,浓度:30% ),水100 g,加热至80-90℃反应至反应完成,降温至50-60℃,控温下加硫酸278.6 g(浓度10%)调节PH至1-2,加毕,降温20-30℃保温搅拌1小时,过滤干燥,得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸粗品89.0 g (HPLC: 99.8%,收率:96.6 %)。

实施例7

(1)还原加氢

3-硝基-2-甲基苯甲酸甲酯(50 g)、铂碳(铂含量2%,10 g)、甲醇(250 g),加入压力釜中,氮气置换,通氢气压力至1.3-1.5 MPa, 升温至80-90℃,控温控制反应压力至反应完全(原料<0.5%)后,继续搅拌30 min,趁热过滤回收催化剂,母液直接进行重氮化水解。

(2)重氮化水解

步骤(1)所得还原母液降温至10-15℃,控温滴加亚硝基叔丁酯(39.6 g,1.5eq.),加毕,继续搅拌30min, 缓慢升温至50-60℃,搅拌1小时后,加硫酸10 g, 升温至64-66℃回流反应8-16小时至反应完成(HPLC:3-羟基-2-甲基苯甲酸+3-甲氧基-2-甲基苯甲酸<1%)。

升温至85-100℃,常压蒸馏回收甲醇约200 g,加水120 g,静置分层,分出油层30g。

水层以乙酸乙酯100ml,萃取,分出有机层浓缩后与油层合并,得3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品40 g (HPLC:3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯:40.1%,3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯:53.7%),直接进行甲基化反应。

(3)甲基化

步骤(2)所得3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品35 g,加入硫酸二甲酯 (15.9 g,1.5 eq.),升温至35-40℃,滴加30%氢氧化钠溶液(25.3 g,2.25 eq.),控制温度不超过40℃,加毕,继续搅拌1小时,至反应完成。

静置分层,分出油层,水洗得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品34 g (HPLC:95.2%)。

(4)水解中和

步骤(3)所得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品34 g,加入氢氧化钠溶液25.6 g(1.02 eq.,浓度:30% ),水100 g,加热至80-90℃反应至反应完成,反应液降温,加硫酸47.1 g(浓度20%)调节PH至1-2,加毕,保温搅拌1小时,过滤干燥,得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸粗品30 g (HPLC: 96.5%,总收率:85 %)。

重结晶

上述所得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸粗品30 g,加入乙醇(80%)重结晶,得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸20 g (HPLC: 99.4%)。

实施例8

实施例1所得3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品315 g(HPLC: 3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯42.8%, 3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯55.4%)经减压蒸馏,控制绝对压力80-100 Pa,蒸汽温度106-110℃,收集3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯146 g (GC:99.5%)。继续升温至蒸汽温度达到120-130℃时,开始收集3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯87 g (GC:>95%);升温过程中(110-120℃)所收集3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯与3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯混合料约70 g (GC:3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯70.8%; 3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯: 28.3%)。

实施例9

实施例8所得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品100 g,加入氢氧化钠溶液75.0 g(1.01 eq.,浓度:30%),水200 g,加热至80-90℃反应至反应完成,反应液降温20-30℃,加盐酸103 g(浓度20%)调节PH至1-2,加毕,保温搅拌1小时,过滤,90-110℃干燥,得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸87.8 g (HPLC: 99.8%,收率:95.3 %)。

实施例10

实施例8所得3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯与3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯混合料50g (GC:3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯70.8%; 3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯: 28.3%), 加入硫酸二甲酯(43.0 g, 1.6 eq.),搅拌下,控温30-40℃滴加30%液碱(79.5 g),滴加时间约0.5-1.5 h,加毕,继续搅拌至3-羟基-2-甲基苯甲酸甲酯<1%。

静置分层,分出油层,水洗得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯粗品48 g (HPLC:95.6%),经减压蒸馏得3-甲氧基-2-甲基苯甲酸甲酯35 g (GC:99.6%)。

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