一种由2,4,6-三氨基甲苯制备间苯三酚的方法

文档序号:354296 发布日期:2021-12-07 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 一种由2,4,6-三氨基甲苯制备间苯三酚的方法 (Method for preparing phloroglucinol from 2,4, 6-triaminotoluene ) 是由 黄木华 张志豪 邓汉林 罗贤升 彭山青 于 2021-08-13 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种由2,4,6-三氨基甲苯制备间苯三酚的方法。该方法包括:以2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐为原料,经过三烯胺的水解-异构化反应得到2,4,6-三羟基甲苯;再经过2,4,6-三羟基甲苯的氧化脱甲基反应,得到目标产物间苯三酚。该方法中,2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐到2,4,6-三羟基甲苯的转化以便宜易得的酸为试剂,以77-90%实现三烯胺的水解-异构化,以71-97%产率实现2,4,6-三羟基甲苯的脱甲基反应得到目标产物间苯三酚。总之,该方法以简单、高效、安全和温和的路径创新了间苯三酚的合成路线,为实现其低成本和规模化制备奠定了坚实的基础。(The invention provides a method for preparing phloroglucinol from 2,4, 6-triaminotoluene. The method comprises the following steps: 2,4, 6-triaminotoluene and hydrochloride thereof are taken as raw materials, and hydrolysis-isomerization reaction of trienylamine is carried out to obtain 2,4, 6-trihydroxytoluene; and performing oxidative demethylation reaction on the 2,4, 6-trihydroxytoluene to obtain the target product phloroglucinol. In the method, cheap and easily-obtained acid is used as a reagent for converting the 2,4, 6-triaminotoluene and the hydrochloride thereof into the 2,4, 6-trihydroxytoluene, the hydrolysis-isomerization of trienylamine is realized by 77-90%, and the demethylation reaction of the 2,4, 6-trihydroxytoluene is realized by 71-97% of yield to obtain the target product phloroglucinol. In a word, the method innovates a synthetic route of phloroglucinol by a simple, efficient, safe and mild path, and lays a solid foundation for realizing low-cost and large-scale preparation of phloroglucinol.)

一种由2,4,6-三氨基甲苯制备间苯三酚的方法

技术领域

本发明涉及化工和材料领域,其主要涉及一种由2,4,6-三氨基甲苯制备间苯三酚的方法。

背景技术

间苯三酚(Phloroglucinol,商品名:斯帕丰)是一种重要的解痉药,广泛运用于治疗平滑肌痉挛引起的疾病。同时,它作为化工原料与合成中间体,在诸如医药、有机多孔材料、钝感炸药等领域发挥着重要作用。尤其是医药领域,间苯三酚及其制备的衍生物(如黄酮类化合物)具有用于开发多种医药产品的潜力,如抗艾滋病药物、抗肿瘤药物等。由于间苯三酚的C3对称型三羟基官能度特性,其能够衍生制备大量具有应用价值的化合物和先进材料。然而,虽然间苯三酚在自然界中广泛分布,诸如植物、微生物等体内都能发现间苯三酚及其衍生物,但是从这些自然资源中直接分离得到间苯三酚并非易事。因此,对于间苯三酚的人工合成与先进材料中的应用研究具有重要价值。

目前,间苯三酚主要通过1,3,5-三异丙苯的氧化、1,3,5-三卤代苯的水解,以及生物合成等方法制备。但这些合成途径均存在一定的问题,使间苯三酚的制造成本居高不下,迫切需要发展低成本的合成方法。因此,对于间苯三酚的合成,本领域亟需一种简单、高效、安全、温和且低成本的合成方法。

发明内容

为解决上述问题,本发明提供一种由2,4,6-三氨基甲苯制备间苯三酚的方法,以实现简单、高效、安全且低成本合成间苯三酚的目的。具体内容如下:

步骤1:以结构式III所示的2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐为原料,在酸性体系中进行烯胺的水解-异构化反应,得到结构式II所示的2,4,6-三羟基甲苯;

步骤2:以结构式II所示的2,4,6-三羟基甲苯为原料,进行氧化脱甲基反应,制备得到结构式I所示的目标产物间苯三酚;

可选地,在所述步骤1中,所述酸性体系中所选用的酸,至少包括硫酸、磷酸、甲磺酸和对甲苯磺酸中的一种。

可选地,当所述酸性体系为硫酸和氯化铵溶液组成的酸性体系时,所述硫酸是稀释至5%~60%质量分数的稀硫酸,所述硫酸与所述2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为20:1~4:1,所述氯化铵与所述2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:5~1:10,所述烯胺的水解-异构化反应的反应温度为90~120℃,所述烯胺的水解-异构化反应的反应溶剂为水,所述烯胺的水解-异构化反应的反应时间为2~12h;

当所述酸性体系为磷酸溶液组成的酸性体系时,所述磷酸溶液是稀释至5~60%质量分数的磷酸溶液,所述磷酸溶液与所述2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为20:1~4:1,所述烯胺的水解-异构化反应的反应温度为60~180℃,所述烯胺的水解-异构化反应的反应溶剂为水,所述烯胺的水解-异构化反应的反应时间为24~72h;

当所述酸性体系为甲磺酸和氯化铵溶液组成的酸性体系时,所述甲磺酸是稀释至5%~60%质量分数的甲磺酸,所述甲磺酸与所述2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为20:1~4:1,所述氯化铵与所述2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:5~1:10,所述烯胺的水解-异构化反应的反应温度为60~180℃,所述烯胺的水解-异构化反应的反应溶剂为水,所述烯胺的水解-异构化反应的反应时间为4~14h;

当所述酸性体系为对甲苯磺酸和氯化铵溶液组成的酸性体系时,所述对甲苯磺酸是稀释至5%~60%质量分数的对甲苯磺酸,所述对甲苯磺酸与所述2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为20:1~4:1,所述氯化铵与所述2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:5~1:10,所述烯胺的水解-异构化反应的反应温度为60~180℃,所述烯胺的水解-异构化反应的反应溶剂为水,所述烯胺的水解-异构化反应的反应时间为2~12h。

可选地,在所述步骤2中,所述氧化脱甲基反应,包括:

在氧化剂作用下,先进行CH氧化反应,得到含有结构式IV所示的2,4,6-三羟基苯甲酸的氧化反应体系;

再将所述氧化反应体系加热至60~180℃进行2~6h的原位脱羧反应,制备得到结构式I所示的目标产物间苯三酚。

可选地,在所述步骤2中,所述氧化剂为高锰酸钾、二氧化铅、重铬酸钾中的任意一种。可选地,当所述氧化剂为高锰酸钾时,所述CH氧化反应的氧化体系为高锰酸钾与硫酸镁水溶液氧化体系;

其中,所述高锰酸钾与所述2,4,6-三羟基甲苯的质量比为2:1~10:1;所述硫酸镁与所述2,4,6-三羟基甲苯的质量比为1:2~2:1;所述氧化反应的反应温度为60~100℃,所述氧化反应的反应时间为1~4h,所述氧化反应的反应溶剂为水。

可选地,当所述氧化剂为二氧化铅时,所述CH氧化反应的氧化体系为二氧化铅与氢氧化钾水溶液体系;

其中,所述二氧化铅与所述2,4,6-三羟基甲苯的质量比为4:1~8:1;所述氢氧化钾与所述2,4,6-三羟基甲苯的质量比为4:1~6:1;所述氧化反应的反应温度为90~150℃,所述氧化反应的反应压力为0.4~1.2MPa,所述氧化反应的反应时间为0.5~3h,所述氧化反应的反应溶剂为水。

可选地,当所述氧化剂为重铬酸钾时,通过电化学电极反应在所述水解-异构化反应完成后得到的反应体系中进行原位氧化反应,并且所述CH氧化反应的氧化体系为由重铬酸钾和稀硫酸溶液组成的氧化剂体系;

其中,所述重铬酸钾与所述2,4,6-三羟基甲苯的质量比为3:1~10:1;所述稀硫酸溶液为稀释至5~60%质量分数的硫酸溶液,所述稀硫酸溶液与所述2,4,6-三羟基甲苯的质量比为20:1~5:1;所述氧化反应的反应温度为30~100℃,所述氧化反应的反应时间为1~8h,所述氧化反应的反应溶剂为水。

可选地,在所述原位脱羧反应后,所述方法还包括:对原位脱羧反应后得到的脱羧反应体系进行第二后处理,得到结构式I所示的目标产物间苯三酚;

其中,当所述氧化剂为高锰酸钾时,所述第二后处理为:将所述脱羧反应体系调节至碱性,再经过过滤、酸化滤液、浓缩酸化后的滤液并对浓缩液进行重结晶;其中,所述酸化采用的酸为浓盐酸,所述浓盐酸与所述滤液的体积比1:20~1:5,所述冷冻结晶的温度为-1~4℃;

当所述氧化剂为二氧化铅时,所述第二后处理方法为:对所述脱羧反应体系进行减压过滤,再经过除铅过滤、酸化除铅后的滤液、浓缩酸化后的滤液并对浓缩液进行重结晶;其中,所述酸化采用的酸为浓盐酸,所述浓盐酸与所述滤液的体积比1:20~1:5,所述冷冻结晶的温度为-1~4℃;

当所述氧化剂为重合酸钾时,所述第二后处理方法为:对所述氧化反应后的反应原液进行减压过滤、去离子水洗涤滤渣、收集滤液并浓缩、再对浓缩液进行重结晶。

可选地,所述对浓缩液进行重结晶为:对浓缩液进行冷冻结晶;或者用乙酸乙酯对浓缩液进行萃取,将萃取液浓缩后进行重结晶。

本发明提供了一种由2,4,6-三氨基甲苯制备间苯三酚的方法。该方法包括:以2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐为原料,经过烯胺的水解-异构化反应得到2,4,6-三羟基甲苯;以2,4,6-三羟基甲苯为原料,在氧化剂作用下进行氧化脱甲基反应得到目标产物间苯三酚(即经过苄基的CH氧化得到中间体2,4,6-三羟基苯甲酸,再直接对中间体2,4,6-三羟基苯甲酸进行原位脱羧,以得到目标产物间苯三酚)。与现有技术相比,本发明至少还包括以下优点:

1、本发明提供的合成路线以2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐为原料,通过三烯胺的水解-异构化反应引入羟基官能团,一方面能准确取代到目标位点,减少其在高温条件下副产物的生成,另一方面能增强原料的耐氧化性,更易于提高生产过程中的产品中间体的稳定性。

2、本发明采用氧化脱甲基反应成功制备间苯三酚,首先通过选择性氧化试剂对苄基进行CH氧化,对所得氧化产物进行原位脱羧即可直接得到目标产物。该氧化脱甲基反应的合成工艺,具有操作简单,成本低,有利于推进规模化制备。

3、本发明的所有路线都安全可控,中间体均为非爆炸性化合物,有利于提高了合成过程的安全性。

4、本发明提供的合成方法,反应过程中产生的副产物少、溶剂催化剂等均可回收利用,降低了环境污染和资源浪费。

综上所述,本发明提供的方法以2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐为起始原料制备2,4,6-三羟基甲苯,再通过2,4,6-三羟基甲苯的脱甲基反应制备目标产物间苯三酚,实现了简单、高效、安全且温和的合成路线,为间苯三酚的规模化制备奠定了坚实的基础。

附图说明

图1示出了本发明实施例一种中间苯三酚合成方法的方法流程图;

图2为本发明实施例1中制得的2,4,6-三羟基甲苯的核磁共振氢谱图;

图3为本发明实施例1中制得的2,4,6-三羟基甲苯的核磁共振碳谱图;

图4为本发明实施例1中制得的2,4,6-三羟基甲苯的红外光谱图;

图5为本发明实施例1中制得的2,4,6-三羟基甲苯的高分辨质谱图;

图6为本发明实施例1中制得的2,4,6-三羟基苯甲酸的核磁共振氢谱图;

图7为本发明实施例1中制得的2,4,6-三羟基苯甲酸的核磁共振碳谱图;

图8为本发明实施例1中制得的2,4,6-三羟基苯甲酸的红外光谱图;

图9为本发明实施例1中制得的2,4,6-三羟基苯甲酸的高分辨质谱图;

图10为本发明实施例1中制得的间苯三酚的核磁共振氢谱图;

图11为本发明实施例1中制得的间苯三酚的核磁共振碳谱图;

图12为本发明实施例1中制得的间苯三酚的红外光谱图;

图13为本发明实施例1中制得的间苯三酚的高分辨质谱图。

具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明,并不局限于所述最佳实施方式,不对本发明的内容和保护范围构成限制,任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。

实施例中未注明具体实验步骤或条件者,按照本领域内的现有技术所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂以及其他仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

本发明实施例提供了一种结构式I所示的间苯三酚的安全合成方法,参考图1所示,该合成方法包括:

步骤1(S1):以结构式III所示的2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐为原料,在酸性体系中进行烯胺的水解-异构化反应,得到结构式II所示的2,4,6-三羟基甲苯。

具体实施时,以结构式III所示的2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐为原料,在酸性条件下加热回流,进行烯胺的水解-异构化反应,结束反应后进行分离提纯处理(即第一后处理),得到结构式II所示的2,4,6-三羟基甲苯。

以2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐为原料,通过烯胺的水解-异构化反应引入羟基官能团,一方面能准确取代到目标位点,减少其在高温条件下副产物的生成,另一方面能增强原料的耐氧化性,更易于提高生产过程中的产品中间体的稳定性。

步骤2(S2):以结构式II所示的2,4,6-三羟基甲苯为原料,进行氧化脱甲基反应,得到结构式I所示的目标产物间苯三酚。即在氧化剂作用下,先进行CH氧化反应,得到含有结构式IV所示的2,4,6-三羟基苯甲酸的氧化反应体系,再将所述氧化反应体系加热至60~180℃进行2~6h的原位脱羧反应,制备得到结构式I所示的目标产物间苯三酚。

具体实施时,以结构式II所示的2,4,6-三羟基甲苯为原料进行CH氧化反应,得到如结构式IV所示的2,4,6-三羟基苯甲酸。本实施步骤中,通过选择性氧化试剂对苄基进行选择性氧化,基本无其他副反应发生,所得氧化产物均为如结构式IV所示的羧酸中间体。将结构式IV所示的2,4,6-三羟基苯甲酸在60~180℃的下进行2~6h的原位脱羧反应,即可得到结构式I所示的目标产物间苯三酚。

本发明实施例中的所有路线都安全可控,中间体均为非爆炸性化合物,有利于提高合成过程的安全性。并且,本实施例提供的该合成方法,反应过程中产生的副产物少,溶剂和催化剂等均可回收利用,降低了环境污染和资源浪费。

本实施例在具体实施时,可选地,在步骤1中,酸性体系中所用的酸,至少包括硫酸、磷酸、甲磺酸和对甲苯磺酸中的一种。即在具体实施时,酸可以是硫酸、磷酸、甲磺酸和对甲苯磺酸中的一种,也可以是几种混合,在此实施例中的不做限定。

本实施例在具体实施时,可选地,当酸性体系为硫酸和氯化铵溶液组成的酸性体系时,硫酸是稀释至5%~60%质量分数的稀硫酸,硫酸与结构式III所示的2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为20:1~4:1,氯化铵与结构式III所示的2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:5~1:10,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为90~120℃,烯胺的水解-异构化反应的反应溶剂为水,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为2~12h;

当酸性体系为磷酸溶液组成的酸性体系时,磷酸溶液是5~60%质量分数的磷酸溶液,磷酸溶液与结构式III所示的2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为20:1~4:1,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为180~250℃,烯胺的水解-异构化反应的反应溶剂为水,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为24~72h;

当酸性体系为甲磺酸和氯化铵溶液组成的酸性体系时,甲磺酸是稀释至5%~60%质量分数的甲磺酸,甲磺酸与结构式III所示的2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为20:1~4:1,氯化铵与结构式III所示的2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:5~1:10,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为60~180℃,烯胺的水解-异构化反应的反应溶剂为水,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为4~14h;

当酸性体系为对甲苯磺酸和氯化铵溶液组成的酸性体系时,对甲苯磺酸是稀释至5%~60%质量分数的对甲苯磺酸,对甲苯磺酸与结构式III所示的2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为20:1~4:1,氯化铵与结构式III所示的2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:5~1:10,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为60~180℃,烯胺的水解-异构化反应的反应溶剂为水,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为2~12h。

本实施例在具体实施时,可选地,在步骤2中,氧化剂为高锰酸钾、二氧化铅、重铬酸钾中的任意一种。

本实施例在具体实施时,可选地,当氧化剂为高锰酸钾或二氧化铅时,在步骤1中,需要对结构式II所示的2,4,6-三羟基甲苯进行产品的提取。因而,在烯胺的水解-异构化反应完成后,本实施例提供的方法还包括:通过第一后处理,得到结构式II所示的2,4,6-三羟基甲苯。

其中,上述的第一后处理包括:加入无机碱调为pH 2-5的溶液,再过滤后,多次洗涤滤渣收集滤液,浓缩结晶;无机碱为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种。

具体实施时,该第一后处理可以为:烯胺的水解-异构化反应结束反应后,用无机碱将对烯胺的水解-异构化反应后的体系的滤液的pH值调节为pH 2-5,再对调节后的滤液进行过滤,过滤后多次洗涤滤渣收集滤液,并对滤液进行浓缩结晶,所得晶体即为结构式II所示的2,4,6-三羟基甲苯。

本实施例在具体实施时,可选地,当氧化剂为高锰酸钾时,CH氧化反应的氧化体系为高锰酸钾与硫酸镁水溶液氧化体系;

其中,高锰酸钾与结构式II所示的2,4,6-三羟基甲苯的质量比为2:1~10:1;硫酸镁与结构式II所示的2,4,6-三羟基甲苯的质量比为1:2~2:1;氧化反应的反应温度为60~100℃,氧化反应的反应时间为1~4h,氧化反应的反应溶剂为水。

本实施例在具体实施时,可选地,当氧化剂为二氧化铅时,CH氧化反应的氧化体系为二氧化铅与氢氧化钾水溶液体系;

其中,二氧化铅与结构式II所示的2,4,6-三羟基甲苯的质量比为4:1~8:1;氢氧化钾与结构式II所示的2,4,6-三羟基甲苯的质量比为4:1~6:1;氧化反应的反应温度为100~200℃,氧化反应的反应时间为0.5~3h,氧化反应的反应溶剂为水。

本实施例在具体实施时,可选地,当所述氧化剂为重铬酸钾时,无需分离出结构式II所示的2,4,6-三羟基甲苯,通过电化学电极反应在水解-异构化反应完成后得到的反应体系中进行原位氧化反应,并且CH氧化反应的氧化体系为由重铬酸钾和稀硫酸溶液组成的氧化剂体系;

其中,重铬酸钾与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为3:1~1:10;稀硫酸溶液为稀释至5~60%质量分数的硫酸溶液,稀硫酸溶液与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为20:1~5:1;氧化反应的反应温度为30~100℃,氧化反应的反应时间为1~8h,氧化反应的反应溶剂为水。

本实施例在具体实施时,可选地,在原位脱羧反应后,本实施例提供的方法还包括:对原位脱羧反应后得到的脱羧反应体系进行第二后处理,得到结构式I所示的目标产物间苯三酚。

本实施例在具体实施时,可选地,当氧化剂为高锰酸钾时,第二后处理方法为:将脱羧反应体系调节至碱性,再经过过滤、酸化滤液、浓缩酸化后的滤液并对浓缩液进行重结晶;其中,酸化采用的酸为浓盐酸,浓盐酸与所述滤液的体积比1:20~1:5,冷冻结晶的温度为-1~4℃。

本实施例在具体实施时,可选地,当氧化剂为二氧化铅时,第二后处理方法为:对脱羧反应体系进行减压过滤,再经过除铅过滤、酸化除铅后的滤液、浓缩酸化后的滤液并对浓缩液进行重结晶;其中,酸化采用的酸为浓盐酸,浓盐酸与所述滤液的体积比1:20~1:5,冷冻结晶的温度为-1~4℃。

本实施例在具体实施时,可选地,当氧化剂为重合酸钾时,第二后处理方法为:对氧化反应后的反应原液进行减压过滤、去离子水洗涤滤渣、收集滤液并浓缩、再对浓缩液进行重结晶。

在具体实施时,上述的“对浓缩液进行重结晶”,其具体操作可以为:对浓缩液进行冷冻结晶;或者用乙酸乙酯对浓缩液进行萃取,将萃取液浓缩后进行重结晶。

需要说明的是,上述各物质的取值范围和各参数的取值范围仅是本发明的优选方案,本发明对取值并不做限定,凡是适用于本发明的取值范围均可行。

为使本领域技术人员更好地理解本发明,以下通过多个具体的实施例来说明本发明提供的结构式I所示的间苯三酚的合成方法。

实施例1

步骤1:2,4,6-三羟基甲苯的制备。

将2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐(100mmol,24.65g)溶解在130g质量分数为5%的稀硫酸中(6.5g硫酸,123.5g去离子水),加入NH4Cl(45mmol,2.4g)并加热至105℃回流4h。结束反应后冷却至室温,向溶液中逐渐加入氢氧化钠固体调节溶液酸碱度至弱酸性pH=5,减压过滤。用去离子水(3×200mL)洗涤滤渣三次,收集所有滤液,旋蒸浓缩结晶,旋蒸的温度为50℃,压力为100mbar,过滤收集固体产物2,4,6-三羟基甲苯II(12.6g,产率90%)。

参考图2、图3、图4和图5,示出了本发明实施例1步骤1的产物2,4,6-三羟基甲苯II的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图和高分辨质谱图。需要说明的是,为了检测本实施例步骤1中生成的第一中间产物2,4,6-三羟基甲苯II,可以在根据反应进程,临时中断反应,并对反应体系进行处理,得到纯的第一中间产物2,4,6-三羟基甲苯II,并对其进行检测,根据检测的各种谱图,以确定第一中间产物2,4,6-三羟基甲苯II的生成。

核磁共振氢谱图1H-NMR(400MHz,DMSO-D6)δ(ppm):8.81(s,2H),8.68(s,1H),5.77(s,2H),1.80(s,3H).

核磁共振碳谱图13C-NMR(101MHz,DMSO-D6)δ(ppm):156.92,155.98,101.17,94.46,8.50.

红外光谱图FT-IR(ATR,cm-1):3240cm-1,1599cm-1,1518cm-1,1469cm-1,1278cm-1,1139cm-1,1074cm-1,1003cm-1,814cm-1

高分辨质谱图HR-MS(ESI):139.040084[M-H]-(C7H7O3,required139.040068)。

步骤2:间苯三酚的制备

将2,4,6-三羟基甲苯(14g,100mmol)和硫酸镁(20g)溶解于水(300ml)中,加热升温至60℃并搅拌的同时,向混合溶液中逐渐加入高锰酸钾固体粉末(30g,200mmol),持续搅拌直至溶液中紫色消失,原料转化过程通过TLC层析色谱柱监控,反应4小时后,升高温度至150℃,回流4小时,达到氧化脱甲基的目的。

向溶液中加入NaOH(10g,0.25mmol)固体将溶液调节至碱性,过滤出去反应液中的MnO2固体,收集滤液,加入浓盐酸将溶液pH调节至酸性,放入冷藏柜中6小时,过滤后得到间苯三酚(11.6g,97%)。

参考图6、图7、图8和图9,示出了本发明实施例1步骤2的氧化中间体产物2,4,6-三羟基苯甲酸的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图和高分辨质谱图。由于该中间体产物并不能长期稳定存在,仅在本实例1中分离并表征其相关表征谱图。

核磁共振氢谱图:1H-NMR(400MHz,DMSO-D6)δ(ppm):10.21,6.54,5.81.。

核磁共振碳谱图:13C-NMR(101MHz,DMSO-D6)δ(ppm):172.66,164.28,162.98,95.17,94.04。

红外光谱图FT-IR(ATR,cm-1):3576cm-1,3470cm-1,3120cm-1,2617cm-1,1614cm-1,1465cm-1,1378cm-1,1255cm-1,1164cm-1,1066cm-1,1014cm-1,834cm-1,822cm-1,723cm-1,694cm-1

高分辨质谱图HR-MS(ESI):169.014206[M-H]-(C7H5O3,required169.014247)。

参考图10、图11、图12和图13,示出了本发明实施例1步骤2的产物间苯三酚I的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图和高分辨质谱图。

核磁共振氢谱图:1H-NMR(400MHz,DMSO-D6)δ(ppm):8.95,5.67.

核磁共振碳谱图:13C-NMR(101MHz,DMSO-D6)δ(ppm):159.38,94.55.

红外光谱图:3208cm-1,1621cm-1,1504cm-1,1415cm-1,1331cm-1,1298cm-1,1153cm-1,1006cm-1,997cm-1,813cm-1,799cm-1,666cm-1,579cm-1,518cm-1

高分辨质谱图:HR-MS(ESI):125.024444[M-H]-(C6H5O3,required125.024418)。

实施例2

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例1中步骤1的实施内容相似,区别在于:硫酸与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为20:1,氯化铵与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:5,反应温度为90℃,反应时间为2h,所用的无机碱为碳酸钠,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为86%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例1中步骤2的实施内容相似,区别在于:高锰酸钾与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为2:1;硫酸镁与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为1:2;氧化反应的反应温度为60℃,氧化反应的反应时间为1h,最终得到的间苯三酚的产率为91%。

实施例3

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例1中步骤1的实施内容相似,区别在于:硫酸是稀释至20%质量分数的稀硫酸,硫酸与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为10:1,氯化铵与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:7,反应温度为100℃,反应时间为6h,所用的无机碱为碳酸氢钠,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为88%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例1中步骤2的实施内容相似,区别在于:高锰酸钾与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为6:1;硫酸镁与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为1:1.5;氧化反应的反应温度为80℃,氧化反应的反应时间为2h,最终得到的间苯三酚的产率为94%。

实施例4

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例1中步骤1的实施内容相似,区别在于:硫酸是稀释至40%质量分数的稀硫酸,硫酸与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为15:1,氯化铵与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:9,反应温度为110℃,反应时间为10h,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为91%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例1中步骤2的实施内容相似,区别在于:高锰酸钾与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为10:1;硫酸镁与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为2:1;氧化反应的反应温度为100℃,氧化反应的反应时间为4h,最终得到的间苯三酚的产率为95%。

实施例5

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例1中步骤1的实施内容相似,区别在于:硫酸是稀释至60%质量分数的稀硫酸,硫酸与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为4:1,氯化铵与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:10,反应温度为120℃,反应时间为12h,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为94%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例1中步骤2的实施内容相同,在本实施例中不做赘述。

上述实施例2~5中,所得的2,4,6-三羟基甲苯II的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图2、图3、图4、图5相同,在实施例2~5中不再重复给出;所得的间苯三酚的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图10、图11、图12、图13相同,在实施例2~5中不再重复给出。

实施例6

步骤1:2,4,6-三羟基甲苯的制备。

将2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐(100mmol,24.65g)溶解在150g质量分数为10%的磷酸溶液中(17.6g,85wt%磷酸溶液,132.4g去离子水),加热至130℃回流24h。结束反应后冷却至室温,向溶液中逐渐加入氢氧化钠固体调节溶液酸碱度至弱酸性pH=4,减压过滤。用去离子水(3×200mL)洗涤滤渣三次,收集所有滤液,旋蒸浓缩结晶,旋蒸的温度为50℃,压力为100mbar,过滤收集固体产物2,4,6-三羟基甲苯II(12.6g,产率90%)。

本实施步骤所得的2,4,6-三羟基甲苯II的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图2、图3、图4、图5相同,在本实施例中不再重复给出。

步骤2:间苯三酚的制备

将2,4,6-三羟基甲苯(14g,100mmol)和二氧化铅(56g,234mmol)溶解于200mL去离子水中,加入氢氧化钾固体(70g,1.25mol),加热至135℃回流3小时,原料转化过程通过TLC层析色谱柱监控,原料转化完全后,升高温度至150℃,回流6小时达到氧化脱甲基的目的。

向溶液中加入NaOH(10g,0.25mmol)固体将溶液调节至碱性,过滤不溶固体,收集滤液,加入浓盐酸将溶液pH调节至酸性,放入冷藏柜中6小时,过滤后得到间苯三酚(11.3g,产率90%)。

本实施步骤所得的间苯三酚I的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图10、图11、图12、图13相同,在本实施例中不再重复给出。

实施例7

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例6中步骤1的实施内容相似,区别在于:磷酸溶液是稀释至5%质量分数的磷酸溶液,磷酸溶液与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为20:1,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为60℃,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为24h,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为89%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例6中步骤2的实施内容相似,区别在于:二氧化铅与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为4:1;氢氧化钾与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为4:1;氧化反应的反应温度为90℃,氧化反应的反应压力为0.4MPa,氧化反应的反应时间为0.5h,最终得到的间苯三酚的产率为91%。

实施例8

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例6中步骤1的实施内容相似,区别在于:磷酸溶液是稀释至20%质量分数的磷酸溶液,磷酸溶液与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为15:1,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为100℃,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为36h,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为91%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例6中步骤2的实施内容相似,区别在于:二氧化铅与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为6:1;氢氧化钾与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为5:1;氧化反应的反应温度为120℃,氧化反应的反应压力为0.8MPa,氧化反应的反应时间为1.5h,最终得到的间苯三酚的产率为93%。

实施例9

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例6中步骤1的实施内容相似,区别在于:磷酸溶液是稀释至40%质量分数的磷酸溶液,磷酸溶液与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为10:1,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为140℃,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为48h,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为92%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例6中步骤2的实施内容相似,区别在于:二氧化铅与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为8:1;氢氧化钾与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为6:1;氧化反应的反应温度为150℃,氧化反应的反应压力为1.2MPa,氧化反应的反应时间为3h,最终得到的间苯三酚的产率为93%。

实施例10

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例6中步骤1的实施内容相似,区别在于:磷酸溶液是稀释至60%质量分数的磷酸溶液,磷酸溶液与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为4:1,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为180℃,烯胺的水解-异构化反应的反应溶剂为水,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为72h,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为92%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例6中步骤2的实施内容相同,在本实施例中不做赘述。

上述实施例7~10中,所得的2,4,6-三羟基甲苯II的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图2、图3、图4、图5相同,在实施例7~10中不再重复给出;所得的间苯三酚的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图10、图11、图12、图13相同,在实施例7~10中不再重复给出。

实施例11

步骤1:2,4,6-三羟基甲苯的制备。

将2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐(100mmol,24.65g)溶解在200g质量分数为5%的甲磺酸溶液中(10g甲磺酸,190g去离子水),加入NH4Cl(50mmol,2.6g),加热至90℃回流10h。结束反应后冷却至室温,向溶液中逐渐加入氢氧化钠固体调节溶液酸碱度至弱酸性pH=4,减压过滤。用去离子水(3×200mL)洗涤滤渣三次,收集所有滤液,旋蒸浓缩结晶,旋蒸的温度为50℃,压力为100mbar,过滤收集固体产物2,4,6-三羟基甲苯II(12.3g,产率88%)。

本实施步骤所得的2,4,6-三羟基甲苯II的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图2、图3、图4、图5相同,在本实施例中不再重复给出。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例6中步骤2的实施内容相同,在本实施例中不做赘述。本实施步骤所得的间苯三酚I的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图10、图11、图12、图13相同,在本实施例中不再重复给出。

本实施步骤所得的间苯三酚I的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图10、图11、图12、图13相同,在本实施例中不再重复给出。

实施例12

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例11中步骤1的实施内容相似,区别在于:甲磺酸是稀释至5%质量分数的甲磺酸,甲磺酸与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为20:1,氯化铵与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:5,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为60℃,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为4h,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为87%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例6中步骤2的实施内容相同,在本实施例中不做赘述。

实施例13

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例11中步骤1的实施内容相似,区别在于:甲磺酸是稀释至20%质量分数的甲磺酸,甲磺酸与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为15:1,氯化铵与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:7,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为100℃,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为8h,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为88%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例6中步骤2的实施内容相同,在本实施例中不做赘述。

实施例14

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例11中步骤1的实施内容相似,区别在于:甲磺酸是稀释至40%质量分数的甲磺酸,甲磺酸与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为10:1,氯化铵与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:9,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为140℃,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为10h,氧化反应的反应溶剂为氯仿,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为90%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例6中步骤2的实施内容相同,在本实施例中不做赘述。

实施例15

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例11中步骤1的实施内容相似,区别在于:甲磺酸是稀释至60%质量分数的甲磺酸,甲磺酸与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为4:1,氯化铵与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:10,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为180℃,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为14h,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为91%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例6中步骤2的实施内容相同,在本实施例中不做赘述。上述实施例12~15中,所得的2,4,6-三羟基甲苯II的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图2、图3、图4、图5相同,在实施例12~15中不再重复给出;所得的间苯三酚的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图10、图11、图12、图13相同,在实施例12~15中不再重复给出。

实施例16

步骤1:2,4,6-三羟基甲苯的制备。

将2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐(100mmol,24.65g)溶解在150g质量分数为10%的对甲苯磺酸溶液中(15g甲磺酸,145g去离子水),加热至70℃回流4h。结束反应后冷却至室温,向溶液中逐渐加入氢氧化钠固体调节溶液酸碱度至弱酸性pH=5,减压过滤。用去离子水(3×200mL)洗涤滤渣三次,收集所有滤液,旋蒸浓缩结晶,旋蒸的温度为50℃,压力为100mbar,过滤收集固体产物2,4,6-三羟基甲苯II(11.9g,产率85%)。

本实施步骤所得的2,4,6-三羟基甲苯II的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图2、图3、图4、图5相同,在本实施例中不再重复给出。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例6中步骤2的实施内容相同,在本实施例中不做赘述。本实施步骤所得的间苯三酚I的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图10、图11、图12、图13相同,在本实施例中不再重复给出。

实施例17

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例16中步骤1的实施内容相似,区别在于:对甲苯磺酸是稀释至5%质量分数的对甲苯磺酸,对甲苯磺酸与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为20:1,氯化铵与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:5,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为60℃,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为2h,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为84%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例6中步骤2的实施内容相同,在本实施例中不做赘述。

实施例18

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例16中步骤1的实施内容相似,区别在于:对甲苯磺酸是稀释至20%质量分数的对甲苯磺酸,对甲苯磺酸与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为15:1,氯化铵与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:7,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为100℃,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为4h,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为88%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例6中步骤2的实施内容相同,在本实施例中不做赘述。

实施例19

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例16中步骤1的实施内容相似,区别在于:对甲苯磺酸是稀释至40%质量分数的对甲苯磺酸,对甲苯磺酸与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为10:1,氯化铵与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:9,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为140℃,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为8h,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为90%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例6中步骤2的实施内容相同,在本实施例中不做赘述。

实施例20

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例16中步骤1的实施内容相似,区别在于:对甲苯磺酸是稀释至60%质量分数的对甲苯磺酸,对甲苯磺酸与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为4:1,氯化铵与2,4,6-三氨基甲苯及其盐酸盐质量比为1:10,烯胺的水解-异构化反应的反应温度为180℃,烯胺的水解-异构化反应的反应时间为12h,最终得到的2,4,6-三羟基甲苯II的产率为91%。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例6中步骤2的实施内容相同,在本实施例中不做赘述。上述实施例17~20中,所得的2,4,6-三羟基甲苯II的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图2、图3、图4、图5相同,在实施例17~20中不再重复给出;所得的间苯三酚的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图10、图11、图12、图13相同,在实施例17~20中不再重复给出。

实施例21

步骤1:2,4,6-三羟基甲苯的制备。

将2,4,6-三氨基甲苯盐酸盐(100mmol,24.65g)溶解在130g质量分数为5%的稀硫酸中(6.5g硫酸,123.5g去离子水),加入NH4Cl(45mmol,2.4g)并加热至105℃回流4h。结束反应后冷却至室温。无需进一步分离,直接转入电解槽中。

步骤2:间苯三酚的制备

向反应溶液中依次加入重铬酸钾(29g,100mmol)和稀释至40%质量分数的稀硫酸溶液24g,阴极插入碳电极,阳极插入Cr电极,加热至50℃,调节电压至3.3V,调节电流至550A·m-2。反应4小时左右,持续搅拌直至溶液由橙色变为灰绿色,原料转化过程通过TLC层析色谱柱监控,撤去电极。重新升高温度至150℃,回流4小时,达到氧化脱甲基的目的。

向溶液中加入NaOH(10g,0.25mmol)固体将溶液调节至碱性,过滤出去反应液中的不溶固体,收集滤液,加入浓盐酸将溶液pH调节至酸性,放入冷藏柜中6小时,过滤后得到间苯三酚(11.6g,97%)。

本实施步骤所得的间苯三酚I的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图10、图11、图12、图13相同,在本实施例中不再重复给出。

实施例22

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例16中步骤1的实施内容相同,在此不做赘述。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例23中步骤2的实施内容相似,区别在于:重铬酸钾与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为3:1;稀硫酸溶液为稀释至15%质量分数的硫酸溶液,稀硫酸溶液与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为20:1;氧化反应的反应温度为30℃,氧化反应的反应时间为1h,阳极材料为碳,阴极材料为碳,电压为2.5V,所述电流密度为400A·m-2

实施例23

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例16中步骤1的实施内容相同,在此不做赘述。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例23中步骤2的实施内容相似,区别在于:重铬酸钾与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为1:2;稀硫酸溶液为稀释至30%质量分数的硫酸溶液,稀硫酸溶液与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为15:1;氧化反应的反应温度为60℃,氧化反应的反应时间为4h,阳极材料为Pt,阴极材料为Pt,电压为3V,所述电流密度为500A·m-2

实施例24

本实施例步骤1的实施内容与上述实施例16中步骤1的实施内容相同,在此不做赘述。

本实施例步骤2的实施内容与上述实施例23中步骤2的实施内容相似,区别在于:重铬酸钾与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为1:10;稀硫酸溶液为稀释至60%质量分数的硫酸溶液,稀硫酸溶液与2,4,6-三羟基甲苯的质量比为5:1;氧化反应的反应温度为110℃,氧化反应的反应时间为8h,阳极材料为Cr,阴极材料为Cr,电压为3.5V,所述电流密度为600A·m-2

上述实施例22~24中,所得的间苯三酚的核磁共振氢谱图、核磁共振碳谱图、红外光谱图、高分辨质谱图,分别与图10、图11、图12、图13相同,在实施例22~24中不再重复给出。

需要指出的是,本申请的各个实施例中的步骤和方法,不仅限于对应的实施例中,各个实施例的操作细节以及注意事项,互相都是相应的。

对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和部件并不一定是本发明所必须的。

以上对本发明所提供的一种由2,4,6-三氨基甲苯制备间苯三酚的方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

24页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种从工业大麻花叶中高效提纯大麻二酚的方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!