[发明专利]一种无溶剂体系合成4-烷基间苯二酚的方法

说明书

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种无溶剂体系合成4‑烷基间苯二酚的方法，包括以下步骤：(1)将间苯二酚，氯化锌与烷基酸混合均匀，加热搅拌反应，冷却后加水析出固体，过滤、干燥、重结晶，得4‑酰基间苯二酚；(2)将4‑酰基间苯二酚溶于三氟乙酸中，滴加三乙基硅烷，加热搅拌反应，冷却、静置分层，有机层萃取干燥，过滤浓缩得粗品，重结晶，即得4‑烷基间苯二酚。本发明首次将三乙基硅烷/三氟乙酸体系应用于4‑烷基间苯二酚的合成，反应条件更加温和易于控制，后处理方法简单；而且由于体系中没有溶剂，在工业放大时产生的废料也大大减少，使整个工艺更加绿色环保。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种无溶剂体系合成4-烷基间苯二酚的方法。

背景技术

烷基间苯二酚是一类用途广泛的化工中间体，在工业上被用作防腐蚀剂，杀菌剂，应用于环氧树脂及一些聚合物的组成成分等；在生活中被用作药物和食品防腐剂，以及在美容护肤领域用于头发定型和皮肤脱色等。近几年，4-烷基间苯二酚被发现其对酪氨酸酶有良好的抑制效果，从而有效控制皮肤的黑色素生成与沉积，对皮肤产生明显的增亮美白效果，其市场需求量的增加在亚洲地区尤为明显。

目前，4-烷基间苯二酚在工业中的合成主要通过两步反应制得：第一步以间苯二酚为原料，在三氯化铝等Lewis酸作用下与相应的烷基酰氯或酸酐进行傅克酰基化反应(Gazzetta Chimica Italiana,1984,114,359-361)制得相应的4-酰基间苯二酚；或在氢氟酸(PCTInt.Appl.,2008104297)或氯化锌(有机化学,1990,10,70-73)条件下，将间苯二酚与相应的烷基酸反应得到4-酰基间苯二酚；第二步则通常用锌汞齐还原法(J.Am.Chem.Soc.,1921,43,348–360)将4-酰基间苯二酚还原得到相应的4-烷基间苯二酚。另外还有用钯碳或铝镍(Indian Pat.Appl.,2012MU01297)的加压催化氢化制得4-烷基间苯二酚。

上述制备工艺在工业生产中具有以下缺点：第一步三氯化铝作用的傅克酰基化在后处理时产生大量粘稠固体，给纯化造成较大困难；第二步锌汞齐还原法消耗锌粉量大，产生固废较多，需要大量水洗，多次蒸馏结晶；操作繁琐。钯碳或铝镍等金属催化剂成本较高，从经济角度考虑需要较高的回收率。且以上工艺基本都需要有机溶剂体系来进行反应，产生的有机废液对环境影响较大。

中国专利文献上公开了“一种4-烷基间苯二酚的制备方法”，其公告号为CN107805186A，该发明酰化过程控制了催化剂及烷基酸的用量，显著提高了收率，减少副产物并降低了生产成本；还原过程采用氢气还原，避免使用高毒高污染的锌汞齐还原剂。但是，该发明采用甲苯，二甲苯，环己烷等有机溶剂体系，产生大量有机废液，不利于环保。

发明内容

本发明为了克服4-烷基间苯二酚传统合成工艺依赖于有机溶剂体系，不利于环保的问题，提供了一种无溶剂体系合成4-烷基间苯二酚的方法，该方法首次将三乙基硅烷/三氟乙酸体系应用于4-烷基间苯二酚的合成，反应条件更加温和，后处理方法简单；而且由于体系中没有溶剂，在工业放大时产生的废料也大大减少，使整个工艺更加绿色环保。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无溶剂体系合成4-烷基间苯二酚的方法，包括以下步骤：

(1)将原料间苯二酚，氯化锌与烷基酸混合，加热至一定温度并搅拌，反应完全后将反应液冷却，然后倒入水中并搅拌，析出的大量固体经过滤水洗后干燥，然后重结晶得到4-酰基间苯二酚；

(2)将4-酰基间苯二酚溶于三氟乙酸，滴加三乙基硅烷，然后加热至一定温度并搅拌，反应完全后将反应液冷却，然后倒入水中并搅拌；停止搅拌后反应液静置分层，有机层萃取干燥后经过滤浓缩得到粗品，再由重结晶得到4-烷基间苯二酚。

本发明的合成方法按照以下方程式进行：