[发明专利]以水作为溶剂的酚类化合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明一般性地涉及一类化工产品的合成制备，更具体地涉及酚类化合物的合成方法。

背景技术

酚类化合物是重要的化工原料和中间体。以最为常见的苯酚为例，苯酚可作杀菌剂、麻醉剂、防腐剂。约瑟夫·李斯特(Lister J)最早将其用于外科手术消毒。现在苯酚可用于制备消毒剂，用其稀溶液直接进行消毒。苯酚主要用于制造酚醛树脂，双酚A及己内酰胺。由苯酚所制得的烷基苯酚是制备烷基酚-甲醛类聚合物的单体，并可作为抗氧剂、非离子表面活性剂、增塑剂、石油产品添加剂。苯酚也是很多医药(如水杨酸、阿司匹林及磺胺药等)、合成香料、染料的原料。

苯酚工业生产以异丙苯法为主，该法具有产品纯度高、原料和能源消耗低等优点，但其发展受副产物丙酮的制约。此法初始原料为苯，通过傅-克反应与丙烯加成为异丙苯，再由异丙苯氧化为苯酚，同时有丙酮生成。

反应方程式如下：

该反应的最大问题是产率低，仅有5％左右。因此，人们开始发展另外一种方法：氯苯水解法，通过氯苯在氢氧化钠水溶液中的水解，也可以制得苯酚。由于氯苯的氯原子参与苯环的共轭，这个水解过程十分困难，需要在高压(28MPa)、高温(300℃)、以铜作催化剂的条件下进行。

2007年吉林大学化学学院的冯守华等人在Org.Lett.(2007，9，2019-2011)期刊上发表文章称，他们用碳酸氢钠和铁粉在仿早期地球环境的条件下进行水热合成(水，200℃，1.9GPa)，在产物中得到了产率仅为0.8％的苯酚。

这些现有的常规的酚类化合物合成方法，不但需要有机溶剂作为溶剂和贵金属为催化剂，而且通常需要苛刻的反应条件(高温高压)，并且在对环境产生大量污染的前提下，才能实现比较高的产率。

因此目前仍需要一种反应原料简单易得、反应条件温和且对环境友好、产率高的酚类化合物的合成方法。

发明内容

本发明提供了一种合成酚类化合物的方法，其特征在于该方法包括：在亚铜催化剂、相转移催化剂、2-吡啶甲醛肟和强碱MOH的存在下，芳基卤代物在水中进行水解反应形成相应的酚类化合物，其中MOH中的M表示选自Li、Na、K、Rb或Cs的碱金属。

在本发明中，“酚类化合物”具有本领域技术人员所通常理解的含义，即含有与羟基直接连接的芳环结构的化合物，例如苯酚、萘酚或其被取代后的各种衍生物。

在本发明中，“芳基卤代物”具有本领域技术人员所通常理解的含义，即含有与卤原子(例如F、Cl、Br或I)直接连接的芳环结构的化合物，例如氯苯、邻二溴苯等或其被取代后的各种衍生物。

本发明的合成方法是一种通用方法，适合于合成各种酚类化合物和衍生物，对芳环上的多种官能团具有高的容忍度，因此事实上对酚类化合物和衍生物中的取代基的个数和种类并无特别限制。相应地，对芳基卤代物中的取代基的个数和种类也并无特别限制。

在一个具体的实施方式中，本发明提供了一种合成如下式(I)的酚类化合物的方法

其中，R表示连接在苯环上的1、2、3、4或5个取代基，每个R各自独立地表示选自C₁-C₂₀烷基(优选C₁-C₁₀烷基，更优选C₁-C₆烷基)、C₂-C₂₀烯基(优选C₂-C₁₀烯基，更优选C₂-C₆烯基)、C₂-C₂₀炔基(优选C₂-C₁₀炔基，更优选C₂-C₆炔基)、C₆-C₂₀芳基(优选C₆-C₁₀芳基)、卤原子、-OH、-NO₂、-NH₂、-NHR’、-C(＝O)OR’、-NHC(＝O)R’或-C(＝O)R’的取代基，其中R’为H、C₁-C₆烷基、C₂-C₆烯基、C₂-C₆炔基、苯基或苄基；

其特征在于该方法包括在亚铜催化剂、相转移催化剂、2-吡啶甲醛肟和强碱MOH的存在下，如下式(II)的芳基卤代物在水中进行水解反应形成相应的式(I)的酚类化合物，