专利名称::一种由茴香油合成对-甲氧基苯基丙酮的新方法
技术领域:
:本发明涉及有机合成领域,特别涉及一种由天然茴香油制备对-甲氧基苯基丙酮的方法。
背景技术:
:对_甲氧基苯基丙酮在农药、医药上有广泛的应用,特别是合成降血压药、抗抑郁药物等的重要合成中间体,例如以其为中间体制备的现在在欧洲广范使用的4-氧基-N-甲基-安非他命,在治疗发作性睡病和精神抑郁时可用作中枢神经系统兴奋剂(ElectrochimicaActa,1991(07)11:13)。因此对-甲氧基苯基丙酮是一种附加值很高的精细化工产品,其合成列入了2002年度国家科技兴贸行动计划项目。目前对-甲氧基苯基丙酮制备方法主要有以下几种(l)英国专利No.1119612使用过氧乙酸氧化1_(4-甲氧基苯基)丙烯,氧化产物用酸性物质如ZnCl2反应后得到对-甲氧基苯基丙酮,缺点是酸处理过程产率低,而且原料过氧化物容易爆炸,操作必须格外小心。(2)美国SteinGA使用4-甲氧基苯基己腈在乙酸乙脂中和乙醇钠反应,得到含有乙酰基的前提化合物,然后水解步骤产率较低,制备步骤还得加上合成原料对_甲氧基苯基乙腈的过程,因此合成路线长,操作步骤过多。(3)美国专利NO.4638094利用3-(4-甲氧基苯基)丙烯和烷基亚硝酸脂反应,同时在反应体系中加入醇、钯催化剂以及胺或铜的化合物,然后对上述产物进行水解反应得到最终产物,产率较高,但是体系组成复杂,而且还使用了昂贵的催化剂。(4)法国专利NO.1,450,200使用4-甲氧基苯甲醛和a-氯丙酸脂在强碱的条件下反应,然后产物在强酸条件下处理得到对-甲氧基苯基丙酮,缺点是原料4-甲氧基苯甲醛和a-氯丙酸脂昂贵而难以得到。(5)美国专利N0.4,967,009利用2-(4-甲氧基苯基)丙烯和二乙酸亚碘酰苯在冰醋酸中反应得到对-甲氧基苯基丙酮,缺点是产率底。
发明内容为了克服现有技术存在的缺点本发明提供一种原料易得、环境友好、生产成本低、工艺简单、收率高的制备对_甲氧基苯基丙酮的方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下—种由天然茴香油制备对_甲氧基苯基丙酮的方法,是以脱氢揪胺Schiff碱_铜(II)或脱氢揪胺Schiff碱-镍(II)配合物为催化剂,以双氧水为氧化剂,以乙醇或l,4-二氧六环作为溶剂,催化氧化天然茴香油得到对-甲氧基苯基丙酮,具体按以下步骤操作1)脱氢揪胺Schiff碱_铜(II)或脱氢揪胺Schiff碱_镍(II)配合物的合成A.脱氢枞胺Schiff碱的合成脱氢揪胺Schiff碱的合成如下将脱氢揪胺溶于无水乙醇中,加入水杨醛,有少量黄色晶体析出,当晶体逐渐增多时,加热回流沸腾,使晶体完全溶解,回流30min,静置自然冷却,析出大量黄色晶体,抽滤,并用冷无水乙醇洗涤三次,置于烘箱中干燥,得到脱氢揪胺Schiff碱,合成原理如下反应5B.脱氢枞胺Schiff碱金属配合物的合成a.脱氢枞胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)2]的合成将脱氢枞胺Schiff碱溶于无水乙醇,加热搅拌回流至溶液沸腾,配体全溶后,滴加一水合醋酸铜和乙醇的混合溶液,混合溶液中一水合醋酸铜占无水乙醇质量的1%3%,滴加完毕后,在78t:加热回流30min,冷却,抽滤,用无水乙醇重结晶2次,干燥,得脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物,合成原理如下反应式。b.脱氢枞胺Schiff碱-镍(II)配合物[Ni(L)2]的合成将脱氢揪胺Schiff碱和氢氧化钾溶于无水乙醇,加热搅拌回流至沸腾,配体全溶后,滴加六水合氯化镍和乙醇的混合溶液,混合溶液中六水合氯化镍占无水乙醇质量的1%3%,滴加完毕后,温度在50°C回流3h,冷却,抽滤,洗涤,用无水乙醇重结晶2次,干燥,得脱氢揪胺Schiff碱-镍(II)配合物[Ni(L)2],合成原理如下反应式。62)以步骤l)B.制备的脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)或脱氢揪胺Schiff碱-镍(II)配合物为催化剂,以双氧水为氧化剂,以乙醇或1,4-二氧六环作为溶剂,催化氧化天然茴香油得到产物-对-甲氧基苯基丙酮,产物用质谱、红外和紫外分析确认。所述溶剂乙醇或l,4-二氧六环与天然茴香油的质量比为0.56:l,优选为l:l;所述催化剂与天然茴香油的质量比为o.006o.oi:i,优选为0.0065:i;所述表面活性剂op-io与天然茴香油的质量比为o.oooi0.07:i,优选为0.065:i;所述双氧水与天然茴香油的质量比为2.56:1,优选为3:1;氧化反应的温度为609(TC,优选为7(TC;氧化反应时间为6.524h,优选为24h。天然茴香油合成对_甲氧基苯基丙酮的反应式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>上述催化剂脱氢揪胺Schiff碱_铜(II)或脱氢揪胺Schiff碱_镍(II)配合物的结构式为脱氢揪胺Schiff碱_铜(II)配合物的结构式为脱氢枞胺Schiff碱_镍(II)配合物的结构式为将天然茴香油氧化产物进行质谱分析,其总离子流图和质谱图分别见附图1、图2、图3和图4。将天然茴香油氧化得到的产物对_甲氧基苯基丙酮纯化后进行红外、紫外分析,结果见附图5、图6。本发明与现有技术相比较具有以下优点1.本发明所用催化剂是以天然资源松香为原料,合成脱氢揪胺Schiff碱铜配合物(或脱氢揪胺Schiff碱镍配合物)。2.本发明所用反应原料为天然产物茴香油。3.反应条件简单,操作简便,转化率高。4.成本低,对环境无污染,有利于工业化生产。图1是茴香油氧化反应的GC/MS总离子流图。图2是对甲氧基苯基丙酮的MS图。图3是茴香油的MS图。图4是对甲氧基苯甲醛的MS图。图5是对甲氧基苯基丙酮的红外图。图6是对甲氧基苯基丙酮的紫外图。具体实施例方式本发明制备方法用仪器、设备、名称、型号、产地如表1所示表l<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>本发明制备方法用原材料名称规格产地,如表2所示表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述。实施例1脱氢揪胺Schiff碱的制备称取8.20g脱氢揪胺溶于160g无水乙醇中,加入4.Og水杨醛,有少量黄色晶体析出,当晶体逐渐增多时,加热回流至溶剂沸腾,反应器中尚有少许晶体不溶,继续加热使晶体完全溶解,78°C回流30分钟后,静置自然冷却,析出大量黄色晶体,抽滤,并用冷无水乙醇洗涤三次,置于烘箱中干燥,得9.60g脱氢揪胺Schiff碱产品,产率为85.7%。脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)J的制备称取3.90g脱氢揪胺Schiff碱,溶于85g无水乙醇中,加入到配有磁力搅拌、滴液漏斗、回流冷凝管、温度计的250ml四颈烧瓶中,加热搅拌回流至溶液沸腾,待配体全溶后,将溶有1.10gCu(CH3COO)2H20的65g无水乙醇缓慢地滴入烧瓶内,滴加完毕后,78t:加热回流30分钟,冷却,抽滤,并分别用70g无水乙醇重结晶2次,干燥,得棕绿色固体脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)j2.97g,产率为70.6%。准确移取5.000g茴香油置于250mL的三颈烧瓶中,加入20g1,4-二氧六环,加入0.05g脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)J,表面活性剂0P-10为0.01g,再滴加17.8g30%的11202,开动磁力搅拌器均匀搅拌,将反应温度控制在801:,反应时间6.5小时,后静置冷却,取反应液进行气相色谱分析,茴香油的转化率为86.30%,对-甲氧基苯基丙酮的选择性为36.09%,产率为31.15%。实施例2脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)J的制备同实施例1。准确移取5.OOOg茴香油置于250mL的三颈烧瓶中,加入24g乙醇,加入0.04g脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)J,表面活性剂0P-10为0.03g,再滴加20g30%的H202,开动磁力搅拌器均匀搅拌,将反应温度控制在60°C,反应时间7.5小时,后静置冷却,取反应液进行气相色谱分析,茴香油的转化率为78.40%,对-甲氧基苯基丙酮的选择性为33.12%,产率为25.97%。实施例3脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)J的制备同实施例1。准确移取5.000g茴香油置于250mL的三颈烧瓶中,加入18g1,4-二氧六环,加入O.035g脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)2],表面活性剂OP-IO为O.008g,再滴加22.2g30%的H202,开动磁力搅拌器均匀搅拌,将反应温度控制在90°C,反应时间8小时,后静置冷却,取反应液进行气相色谱分析,茴香油的转化率为94.25%,对-甲氧基苯基丙酮的选择性为36.66%,产率为34.55%。实施例4脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)2]的制备同实施例1。准确移取5.000g茴香油置于250mL的三颈烧瓶中,加入30g1,4-二氧六环,加入0.045g脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)2],表面活性剂0P-10为0.02g,再滴加15.5g30%的11202,开动磁力搅拌器均匀搅拌,将反应温度控制在751:,反应时间8.5小时,后静置冷却,取反应液进行气相色谱分析,茴香油的转化率为83.26%,对-甲氧基苯基丙酮的选择性为30.11%,产率为25.07%。实施例5脱氢揪胺Schiff碱的制备同实施例1。脱氢揪胺Schiff碱-镍(II)配合物[Ni(L)2]的制备称取3.12g脱氢揪胺Schiff碱、0.448gK0H溶于86.8g无水乙醇,加入到配有磁力搅拌、滴液漏斗、回流冷凝管、温度计的250ml四颈烧瓶中,加热搅拌回流至配体全溶后,缓慢滴加含有O.96gNiCl2*6H20的63g无水乙醇溶液,滴加完毕后,温度控制在5(TC继续回流3小时,冷却,静置过夜后,抽滤,洗涤,以60g无水乙醇重结晶2次,得2.28g脱氢揪胺Schiff碱-镍(II)配合物[Ni(L)2]黄绿色固体,产率为67.3%。准确移取5.00g茴香油置于三颈烧瓶中,加入11.2g乙醇,加入0.038g催化剂脱氢揪胺Schiff碱-镍(II)配合物[Ni(L)2],表面活性剂0P-10为0.04g,再滴加27.8g30%的H202,开动搅拌器均匀搅拌,控温70°C,反应时间9h,反应后静置冷却,取反应液进行气相色谱分析,茴香油的转化率为88.32%,对-甲氧基苯基丙酮的选择性为34.94%,产率为30.86%。实施例6脱氢揪胺Schiff碱-镍(II)配合物[Ni(L)2]的制备同实施例5。准确移取5.00g茴香油置于三颈烧瓶中,加入25g1,4_二氧六环,加入0.043g催化剂脱氢揪胺Schiff碱-镍(II)配合物[Ni(L)2],表面活性剂0P-10为0.009g,再滴加16.6g30%的11202,开动搅拌器均匀搅拌,控温651:,反应时间10小时,反应后静置冷却,取反应液进行气相色谱分析,茴香油的转化率为77.33%,对-甲氧基苯基丙酮的选择性为30.11%,产率为23.28%。实施例7脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)2]的制备同实施例1。准确移取50g茴香油置于500mL的三颈烧瓶中,加入79g乙醇,加入0.3g催化剂脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)2],表面活性剂0P-10为0.045g,再滴加200g30%的H202,开动磁力搅拌器均匀搅拌,温度控制在80°C,反应10h,静置冷却,取反应液进行气相色谱分析,茴香油的转化率可达95.67%,对-甲氧基苯基丙酮的选择性为48.99%,产率为46.87%。实施例8脱氢揪胺Schiff碱_铜(II)配合物[Cu(L)2]的制备同实施例1。准确移取50g茴香油置于500mL的三颈烧瓶中,加入50g1,4-二氧六环,加入0.33g催化剂脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)2],表面活性剂0P-10为0.05g,再滴加144.3g30%的H202,开动磁力搅拌器均匀搅拌,反应温度70°C,反应7h,后静置冷却,取反应液进行气相色谱分析,茴香油的转化率可达68.93%,对-甲氧基苯基丙酮的选择性为25.92%,产率为17.87%。实施例9脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)2]的制备同实施例1。准确称取200g茴香油置于2000ml三颈烧瓶中,加入158g乙醇,加入1.3g催化剂脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)2],1.3g表面活性剂OP-IO,再滴加665g的H202,开动搅拌器均匀搅拌,控温80°C,反应20h,静置冷却。取反应液进行气相色谱分析,茴香油的转化率为84.91%,对-甲氧基苯基丙酮的选择性为55.87%,产率为47.44%。实施例10脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)2]的制备同实施例1。准确称取2000g茴香油置于20L反应釜中,加入1580g乙醇,加入13g催化剂脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)2],14g表面活性剂0P-10,再滴加66608的11202,开动搅拌器均匀搅拌,控温80°C,反应23h,静置冷却。取反应液进行气相色谱分析,茴香油的转化率为86.00%,对-甲氧基苯基丙酮的选择性为58.93%,产率为50.70%。权利要求.一种由天然茴香油制备对-甲氧基苯基丙酮的方法,其特征在于,以脱氢枞胺Schiff碱-铜(II)或脱氢枞胺Schiff碱-镍(II)配合物为催化剂,以双氧水为氧化剂,以乙醇或1,4-二氧六环作为溶剂,催化氧化天然茴香油得到对-甲氧基苯基丙酮,具体按以下步骤操作1)脱氢枞胺Schiff碱-铜(II)或脱氢枞胺Schiff碱-镍(II)配合物的合成A.脱氢枞胺Schiff碱的合成将脱氢枞胺溶于无水乙醇中,加入水杨醛,有少量黄色晶体析出,当晶体逐渐增多时,加热回流沸腾,使晶体完全溶解,回流30min,静置自然冷却,析出大量黄色晶体,抽滤,并用冷无水乙醇洗涤三次,置于烘箱中干燥,得到脱氢枞胺Schiff碱,合成原理如下反应式;B.脱氢枞胺Schiff碱金属配合物的合成a.脱氢枞胺Schiff碱-铜(II)配合物[Cu(L)2]的合成将脱氢枞胺Schiff碱溶于无水乙醇,加热搅拌回流至溶液沸腾,配体全溶后,滴加一水合醋酸铜和乙醇的混合溶液,混合溶液中一水合醋酸铜占无水乙醇质量的1%~3%,滴加完毕后,在78℃加热回流30min,冷却,抽滤,用无水乙醇重结晶2次,干燥,得脱氢枞胺Schiff碱-铜(II)配合物,合成原理如下反应式;b.脱氢枞胺Schiff碱-镍(II)配合物[Ni(L)2]的合成将脱氢枞胺Schiff碱和氢氧化钾溶于无水乙醇,加热搅拌回流至沸腾,配体全溶后,滴加六水合氯化镍和乙醇的混合溶液,混合溶液中六水合氯化镍占无水乙醇质量的1%~3%,滴加完毕后,温度在50℃回流3h,冷却,抽滤,洗涤,用无水乙醇重结晶2次,干燥,得脱氢枞胺Schiff碱-镍(II)配合物[Ni(L)2],合成原理如下反应式2)以步骤1)B.制备的脱氢枞胺Schiff碱-铜(II)或脱氢枞胺Schiff碱-镍(II)配合物为催化剂,以双氧水为氧化剂,以乙醇或1,4-二氧六环作为溶剂,催化氧化天然茴香油得到产物-对-甲氧基苯基丙酮,产物用质谱、红外和紫外分析确认,所述溶剂乙醇或1,4-二氧六环与天然茴香油的质量比为0.5~6∶1;所述催化剂与天然茴香油的质量比为0.006~0.01∶1;所述表面活性剂OP-10与天然茴香油的质量比为0.0001~0.07∶1;所述双氧水与天然茴香油的质量比为2.5~6∶1;氧化反应的温度为60~90℃;氧化反应时间为6.5~24h。天然茴香油合成对-甲氧基苯基丙酮的反应式为FSA00000054984300011.tif,FSA00000054984300021.tif,FSA00000054984300022.tif,FSA00000054984300031.tif2.根据权利要求l所述的一种由天然茴香油制备对-甲氧基苯基丙酮的方法,其特征在于,所述步骤2)以步骤l)B.制备的脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)或脱氢揪胺Schiff碱-镍(II)配合物为催化剂,以双氧水为氧化剂,以乙醇或l,4-二氧六环作为溶剂,催化氧化天然茴香油得到产物_对_甲氧基苯基丙酮,所述溶剂乙醇或1,4-二氧六环与天然茴香油的质量比为l:1;所述催化剂与天然茴香油的质量比为0.0065:l;所述表面活性剂op-io与天然茴香油的质量比为0.065:i;所述双氧水与天然茴香油的质量比为3:i;氧化反应的温度为70°C;氧化反应时间为24h。3.根据权利要求1所述的一种由天然茴香油制备对-甲氧基苯基丙酮的方法,其特征在于,所述催化剂脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)或脱氢揪胺Schiff碱-镍(II)配合物的结构式为脱氢揪胺Schiff碱-铜(II)配合物的结构式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>全文摘要本发明公开了一种由天然茴香油制备对-甲氧基苯基丙酮的方法,以茴香油为原料,以脱氢枞胺Schiff碱-铜(II)或脱氢枞胺Schiff碱-镍(II)配合物为催化剂,以双氧水为氧化剂,以乙醇(或1,4-二氧六环)为溶剂,经过催化氧化反应合成对-甲氧基苯基丙酮。本发明具有操作简单,环境友好,收率高等特点。文档编号C07C45/28GK101792380SQ201010125258公开日2010年8月4日申请日期2010年3月16日优先权日2010年3月16日发明者刘祖广,姚兴东,孙果宋,李鹏飞,王秋萍,连锦花,雷福厚,马昊申请人:广西民族大学;广西壮族自治区化工研究院