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合成4-(4-羟基苯基)环己酮的方法多样,本文将阐述两种合成方法,以帮助读者更好地理解和应用于4-(4-羟基苯基)环己酮的合成研究。
背景:4-(4-羟基苯基)环己酮,分子式为C12H14O2,为白色固体,是一种重要的化工医药中间体,也是制备多种液晶材料的重要的中间体。近年来, 随着液晶行业和医药行业的快速发展,对4-(4-羟基苯基)环己酮的需求量逐年增加。
合成:
1. 方法一;
以对溴苯酚、三甲基氯硅烷、三乙胺、镁屑、1,4-环己二酮单乙二醇缩酮为底物,经羟基保护、格氏试剂制备、格氏酮加成反应、脱水成烯、一步加氢脱保护合成酮制备4-(4-羟基苯基)环己酮,收率为76.8%。具体步骤如下:
(1)羟基保护:
500mL三口瓶中加入34.6g(0.20mol)对溴苯酚、24.3 g(0.22 mol)三乙胺、200 mL甲苯和 150 mL四氢呋喃,冰水浴降至5℃,氮气保护下搅拌至全溶,滴加23.9 g(0.21 mol)三甲基氯硅烷,控温不高于10℃,20 min滴加完,冰水浴反应2 h。
(2)格氏试剂制备:
另准备一500 mL三口瓶,加入 5.3 g(0.22 mol)镁屑和50 mL四氢呋喃,水浴40℃,滴加上步粗品溶液,引发后继续滴加,控温 40~50℃,滴加时间约0.5 h,完毕后保温40℃ 反应1 h,制备格氏试剂。
(3)酮加成:
水浴40℃,滴加37.4 g(0.24 mol)1,4-环己二酮单乙二醇缩酮,滴毕升温至回流,反应6 h,黄色透明。
(4)水解成醇:
滴加100 mL浓盐酸,逐渐变为橘 红色透明,控温不超过30℃。搅拌0.5 h,静置分液,100 mL甲苯萃取水相,合并有机相,旋蒸去除溶剂。
(5)脱水成烯:
将上步粗品溶于200 mL甲苯,加入0.5 g对甲苯磺酸,回流脱水成烯,后处理方法为:100 mL水洗2次,有机相30 g无水硫酸钠搅拌脱水后,过约10 g硅胶(100目)层析柱,约50 mL甲苯洗涤层析柱,合并有机相,旋蒸得粗品。
(6)加氢成酮脱保护:
上步粗品,溶于100 mL乙醇,2 g钯炭,一起加入500 mL加氢装置中,控温 35℃,反应3 h,在催化剂加氢的过程中,硅氧键断裂成羟基,乙二醇缩酮脱掉成为羰基,进而制备成为4-(4-羟基苯基)环已酮。
2. 方法二:
(1)4-(4-羟基环己烷)苯酚
搅拌条件下,向10L三口瓶中加入水8000ml,4,4’-二苯酚72g,氢氧化钾120g,体系升温至90℃~95℃后,分批加入Al-Ni 280g(加料过程保温90℃~95℃),加料完毕保温(90℃~95℃)反应2h后取样,直至4,4’-二苯酚<2%,停止反应;
(2)4-(4-苄氧基苯)环己醇
搅拌下,向500ml反应瓶中加入4-(4-羟基环己烷)苯酚50g,DMF 250ml,碳酸钾46.7g和氯苄34.6g;用加热套控制体系温度70~80℃保温反应,直至PM8184<2%,停止反应;
(3)4-(4-苄氧基苯)环己酮
制备氧化剂:控温0-30℃,将浓硫酸36.5g滴入水71.9g中,滴毕,加入氧化铬23.8g,搅拌溶解清亮备用。向2L三口瓶中加入4-(4-苄氧基苯)环己醇60g,丙酮720ml,降温并控温10℃~20℃;将上述氧化剂滴入反应液中,约2h滴毕,滴毕保温(10-20℃)反应,直至4-(4-苄氧基苯)环己醇<2%,停止反应;
(4)4-(4-羟基苯基)环己酮
将4-(4-苄氧基苯)环己酮56.1g,四氢呋喃336.6ml和5%Pd/C 2.8g依次加入到500ml三口瓶中用氢气置换瓶内空气三次,通氢气加氢;用水浴锅给体系加热至40-45℃并保温反应,直至4-(4-苄氧基苯)环己酮<1%,停止反应;反应液过滤,滤饼用四氢呋喃淋洗二次,每次5ml,抽干,合并滤液浓缩(35~45℃,-0.08MPa~-0.09MPa)至无馏分流出得到类白色固体;此固体中加入乙醇195ml加热回流(60~65℃,1~2h)溶解清亮,冷冻降温(-25~-15℃,8h)。重结晶,过滤,滤饼用乙醇淋洗二次,每次5ml,滤固抽干烘料(45~55℃,-0.08MPa~-0.09MPa,10h)得类白色至白色粉末固体32g即为最终产物4-(4-羟基苯基)环己酮。
参考文献:
[1]岳刚,王丽亚,王志强,等. 一种4-(4-羟基苯基)环己酮的合成方法[J]. 精细化工中间体,2020,50(3):65-68. DOI:10.19342/j.cnki.issn.1009-9212.2020.03.014.
[2]西安瑞联新材料股份有限公司. 一种4-(4-羟基苯基)环己酮的合成方法:CN201510963614.4[P]. 2021-02-23.