一种羟基芳酮及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种羟基芳酮及其制备方法。


背景技术：

2.羟基芳酮分子中含有苯环上的羟基、酮基，是一种非常重要的精细化学品和合成中间体，在医药、化妆品、食品、合成材料等领域具有广泛的应用。其中，对羟基苯乙酮为例，它是一种天然植物提取物，天然存在于菊科植物滨蒿的茎、叶，茵陈蒿、萝藦科植物、人参娃儿藤等植物的根中。其在医药、染料、化妆品、液晶材料、合成树脂等领域具有重要的应用价值。邻羟基苯乙酮主要用作医药中间体及香料，如ia类抗心律失常药物盐酸普罗帕酮(propafenone hydrochloride)、抗真菌类药盐酸氯康哇(croconazole hydrochloride)等的重要中间体。
3.羟基苯乙酮的合成方法主要有醋酸苯酯法、对氨基苯乙酮法、光催化法等。其中，醋酸苯酯法是醋酸苯酯通过分子内重排得到羟基苯乙酮，原子利用率很高，因此备受亲睐，现有技术中，有效的催化体系为lewis酸类、酸类和离子液体类催化剂。然而lewis酸类和离子液体类催化剂存在用量大、羟基芳酮的选择性低等缺点。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的在烷基酚酯或卤代酚酯催化合成羟基芳酮中，酚酯的转化率和羟基芳酮选择性低的问题，本发明提供一种新的羟基芳酮的制备方法，该方法能够有效提高酚酯的转化率和羟基芳酮的选择性。
5.本发明第一方面提供了一种羟基芳酮的制备方法，包括在溶剂或非溶剂状态下，将烷基酚酯和/或卤代酚酯在催化剂作用下进行反应，得到羟基芳酮，其中，所述催化剂包括离子液体和有机金属骨架材料。
6.上述技术方案中，优选地，所述有机金属骨架材料选自irmof、zifs、pcp和mil中的一种或多种；更优选为mil。
7.上述技术方案中，优选地，所述mil选自mil-53、mil-100和mil-101中的一种或多种；优选为mil-100；更优选为fe(iii)-mil-100和/或al(iii)-mil-100。
8.在本发明中，有机金属骨架材料优选为经过干燥处理后的有机金属骨架材料。
9.上述技术方案中，优选地，所述离子液体选自咪唑类离子液体、季胺盐类离子液体、季膦盐类离子液体、磺酸类离子液体和吡啶类离子液体中的一种或多种；优选为咪唑类离子液体和/或季胺盐类离子液体；更优选选自[et3nhcl]
·
2alcl3、[bmim]
·
2alcl3、[et3nhcl]
·
2felcl3、[bmim]
·
2fecl3中的一种或多种。例如但不限于：[bmim]

fe2c1
7-、[bmim]

al2c1
7-等。
[0010]
上述技术方案中，优选地，所述烷基酚酯具有化学式a所示的结构式，
[0011][0012]
其中，r2、r3独立地选自h、c1～c6的烷基；r1选自c1～c6的烷基、c6～c9。
[0013]
上述技术方案中，优选地，所述烷基酚酯选自醋酸苯酯、丙酸苯酯、醋酸(2,6-二甲基苯酚)酯和醋酸(3,5-二甲基苯酚)酯中的一种或多种。
[0014]
上述技术方案中，优选地，所述卤代酚酯具有化学式b所示的结构式，
[0015][0016]
其中，r4选自c1～c6的烷基、c6～c9的芳基；x选自选自-f、-cl、-br和-i中的一种。
[0017]
上述技术方案中，优选地，所述卤代酚酯为醋酸间氟苯酚酯和/或醋酸间氯苯酚酯。
[0018]
上述技术方案中，优选地，所述烷基酚酯和/或卤代酚酯、离子液体和有机金属骨架材料的重量比为1:(0.01～20):(0.01～30)，优选为1:(1～5):(0.01～8)。
[0019]
上述技术方案中，优选地，所述溶剂选自氯苯、硝基苯、甲苯、硝基甲烷、乙腈和二氯甲烷中的一种或多种。在本发明中，溶剂的加入量具有较宽的选择范围，可以根据需要而定。例如，烷基酚酯和/或卤代酚酯的重量与溶剂的加入量的重量比为1:2～50，优选为1:5～20。
[0020]
上述技术方案中，优选地，所述反应的条件包括：温度为20-200℃，优选为20-100℃。
[0021]
上述技术方案中，优选地，所述反应的条件包括：压力为0.1mpa-6mpa，优选为0.1mpa-2mpa。
[0022]
上述技术方案中，优选地，所述反应的条件包括：时间为0.1-10h，优选为0.5-5h。
[0023]
上述技术方案中，“非溶剂状态下”是指不使用溶剂的条件下。
[0024]
上述技术方案中，优选地，所述制备方法还包括加入水并搅拌后，用乙酸乙酯萃取，合并有机相，无水na2so4干燥后过滤，减压蒸除溶剂。
[0025]
本发明第二方面提供了由上述的制备方法制备得到的羟基芳酮。
[0026]
本发明的有益效果：
[0027]
本发明的制备方法工艺简单高效，具有能够有效提高酚酯(烷基酚酯和/或卤代酚酯)的转化率和羟基芳酮选择性的优点。
具体实施方式
[0028]
为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。
[0029]
在本发明的实施例和对比例中，所用物质均为商购产品。
[0030]
原料(烷基酚酯和/或卤代酚酯)的转化率的计算公式＝(加入的烷基酚酯和/或卤代酚酯的摩尔数-反应后剩余的烷基酚酯和/或卤代酚酯的摩尔数)/加入的烷基酚酯和/或卤代酚酯的摩尔数
×
100％。
[0031]
产物(羟基芳酮)的选择性的计算公式＝产物中羟基芳酮的摩尔数/产物总的摩尔数
×
100％。
[0032]
【制备例1】
[0033]
将fe(iii)-mil-100置于150℃烘箱中干燥过夜。
[0034]
【制备例2】
[0035]
将1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([bmim]

c1-)与无水fecl3按1:2的物质的量混合，剧烈搅拌，所得液体即为[bmim]

fe2c1
7-。
[0036]
【制备例3-8】
[0037]
分别将al(iii)-mil-100、mil-53、mil-101、irmof、zifs、pcp置于150℃烘箱中干燥过夜。
[0038]
【制备例9-10】
[0039]
分别将et3nhcl、bmimcl与无水alcl3按1:2的物质的量混合，剧烈搅拌，所得液体分别为[et3nhcl]
·
2alcl3、[bmim]
·
2alcl3。
[0040]
【制备例11】
[0041]
将et3nhcl与无水fecl3按1:2的物质的量混合，剧烈搅拌，所得液体即为[et3nhcl]
·
2felcl3。
[0042]
【实施例1】
[0043]
在50ml烧瓶中加入2.5g醋酸苯酯，0.2g干燥后的fe(iii)-mil-100(制备例1得到)及1g的[bmim]

fe2c1
7-(制备例2得到)，将体系常压下加热至80℃保持4小时，冷却至室温。加入50ml水充分搅拌后用乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水na2so4干燥后过滤，减压蒸除溶剂，残余物经gc(安捷伦，型号为7890)分析。经计算，原料(醋酸苯酯)的转化率、产物(羟基苯乙酮)的选择性的结果见表1。
[0044]
【实施例2-7】
[0045]
按照实施例1的方法，仅不同的是，将fe(iii)-mil-100分别替换为制备例3-8干燥后得到的al(iii)-mil-100、mil-53、mil-101、irmof、zifs、pcp。原料(醋酸苯酯)的转化率、产物(羟基苯乙酮)的选择性的结果见表1。
[0046]
【实施例8-10】
[0047]
按照实施例1的方法，仅不同的是，将[bmim]

fe2c1
7-分别替换为制备例9-11得到的[et3nhcl]
·
2alcl3、[bmim]
·
2alcl3、[et3nhcl]
·
2felcl3。原料(醋酸苯酯)的转化率、产物(羟基苯乙酮)的选择性的结果见表1。
[0048]
【实施例11】
[0049]
在50ml烧瓶中加入2.5g醋酸苯酯，0.025g干燥后的fe(iii)-mil-100(制备例1得到)及2.5g的[bmim]

fe2c1
7-(制备例2得到)，将体系常压下加热至80℃保持4小时，冷却至室温。加入50ml水充分搅拌后用乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水na2so4干燥后过滤，减压蒸除溶剂，残余物经gc分析。原料(醋酸苯酯)的转化率、产物(羟基苯乙酮)的选择性的结
果见表1。
[0050]
【实施例12】
[0051]
在50ml烧瓶中加入2.5g醋酸苯酯，20g干燥后的fe(iii)-mil-100(制备例1得到)及12.5g的[bmim]

fe2c1
7-(制备例2得到)，将体系常压下加热至80℃保持4小时，冷却至室温。加入50ml水充分搅拌后用乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水na2so4干燥后过滤，减压蒸除溶剂，残余物经gc分析。原料(醋酸苯酯)的转化率、产物(羟基苯乙酮)的选择性的结果见表1。
[0052]
【实施例13】
[0053]
在50ml烧瓶中加入2.5g醋酸苯酯，75g干燥后的fe(iii)-mil-100(制备例1得到)及50g的[bmim]

fe2c1
7-(制备例2得到)，将体系常压下加热至80℃保持4小时，冷却至室温。加入50ml水充分搅拌后用乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水na2so4干燥后过滤，减压蒸除溶剂，残余物经gc分析。原料(醋酸苯酯)的转化率、产物(羟基苯乙酮)的选择性的结果见表1。
[0054]
【实施例14】
[0055]
在50ml烧瓶中加入2.5g醋酸苯酯，0.2g干燥后的fe(iii)-mil-100(制备例1得到)、1g的[bmim]

fe2c1
7-(制备例2得到)和20ml的乙腈，将体系常压下加热至80℃保持4小时，冷却至室温。加入50ml水充分搅拌后用乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水na2so4干燥后过滤，减压蒸除溶剂，残余物经gc分析。原料(醋酸苯酯)的转化率、产物(羟基苯乙酮)的选择性的结果见表1。
[0056]
【实施例15】
[0057]
在50ml烧瓶中加入2.5g醋酸苯酯，0.2g干燥后的fe(iii)-mil-100(制备例1得到)、1g的[bmim]

fe2c1
7-(制备例2得到)和20ml的硝基苯，将体系常压下加热至80℃保持4小时，冷却至室温。加入50ml水充分搅拌后用乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水na2so4干燥后过滤，减压蒸除溶剂，残余物经gc分析。原料(醋酸苯酯)的转化率、产物(羟基苯乙酮)的选择性的结果见表1。
[0058]
【实施例16-19】
[0059]
按照实施例1的方法，仅不同的是，将80℃分别替换为20℃、40℃、60℃、100℃。原料(醋酸苯酯)的转化率、产物(羟基苯乙酮)的选择性的结果见表1。
[0060]
【实施例20-23】
[0061]
按照实施例1的方法，仅不同的是，将醋酸苯酯分别替换为醋酸(2,6-二甲基苯酚)酯、醋酸(3,5-二甲基苯酚)酯、醋酸间氟苯酚酯、醋酸间氯苯酚酯。原料的转化率、产物(取代的羟基苯乙酮)的选择性的结果见表1。
[0062]
【对比例1】
[0063]
在50ml烧瓶中加入2.5g醋酸苯酯，0.2g干燥后的fe(iii)-mil-100(制备例1得到)，将体系常压下加热至80℃保持4小时，冷却至室温。加入50ml水充分搅拌后用乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水na2so4干燥后过滤，减压蒸除溶剂，残余物经gc分析。原料(醋酸苯酯)的转化率、产物(羟基苯乙酮)的选择性的结果见表1。
[0064]
【对比例2】
[0065]
在50ml烧瓶中加入2.5g醋酸苯酯，1g的[bmim]

fe2c1
7-(制备例2得到)，将体系常
压下加热至80℃保持4小时，冷却至室温。加入50ml水充分搅拌后用乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，无水na2so4干燥后过滤，减压蒸除溶剂，残余物经gc分析。原料(醋酸苯酯)的转化率、产物(羟基苯乙酮)的选择性的结果见表1。
[0066]
表1
[0067][0068]
[0069]
以上所述的仅是本发明的优选实例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，作为本领域的公知常识，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本发明的保护范围。