酚性芳香醛的合成方法研究

彭 嘯， 宗乾收

（1. 天津煒杰科技有限公司，天津 300192； 2. 嘉興學(xué)院 生物與化學(xué)工程學(xué)院，浙江 嘉興 314001）

酚性芳香醛的合成方法研究

彭 嘯1， 宗乾收2*

（1. 天津煒杰科技有限公司，天津 300192； 2. 嘉興學(xué)院 生物與化學(xué)工程學(xué)院，浙江 嘉興 314001）

通過(guò) Remier-Tiemann反應(yīng)和多聚甲醛在氯化鎂的催化下進(jìn)行甲酰化兩種方法研究了不同取代苯酚進(jìn)行鄰位醛基的合成，發(fā)現(xiàn)多聚甲醛在氯化鎂的催化下進(jìn)行甲酰化法在取代酚的鄰位進(jìn)行甲酰化具有更好的優(yōu)勢(shì)。

化學(xué)合成；酚性芳香醛；甲酰化

酚性芳香醛是一種重要的化學(xué)中間體[1-2]，廣泛應(yīng)用于藥物、香料和催化劑合成上。苯酚的鄰位引入一個(gè)醛基的方法較多，其中比較經(jīng)典的方法有Remier-Tiemann反應(yīng)和多聚甲醛在氯化鎂的催化下對(duì)苯酚進(jìn)行甲酰化。Remier-Tiemann反應(yīng)(方法一)一般在堿性的質(zhì)子性溶劑中發(fā)生芳香親電取代反應(yīng)，通常采用10%～40%的氫氧化鈉溶液，過(guò)量的氯仿條件下進(jìn)行反應(yīng)，得到鄰位甲酰化，產(chǎn)率中等[3-5]。實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了該觀點(diǎn)。自Robert Aldred[6]在1994年發(fā)現(xiàn)多聚甲醛在氯化鎂的催化下對(duì)苯酚進(jìn)行甲酰化的方法(方法二)以來(lái)，該方法得到了廣泛的應(yīng)用[7-10]。

選擇上述兩種方法對(duì)各種取代苯酚進(jìn)行甲酰化(Scheme 1)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)取代苯酚和多聚甲醛在氯化鎂的催化下進(jìn)行反應(yīng)的產(chǎn)率普遍都很高(表1)，而通過(guò) Remier-Tiemann反應(yīng)得到鄰位酚醛的產(chǎn)率則相對(duì)較低。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明對(duì)不同取代的苯酚，用多聚甲醛在氯化鎂催化下上醛基的方法比Remier-Tiemann反應(yīng)都具有較好的優(yōu)勢(shì)，收率普遍較高。

Scheme 1

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

核磁共振氫譜用Bruker ARX-300測(cè)定，以TMS為內(nèi)標(biāo)。多聚甲醛(分析純純， 國(guó)藥集團(tuán)有限公司)；對(duì)叔丁基苯酚（分析純，北京極易化工有限公司) ；對(duì)氯苯酚（分析純，北京偶合科技有限公司) ；4-甲基-2-溴苯酚（分析純，北京偶合科技有限公司) ；4-叔丁基-2-溴苯酚 ( 分析純，北京隆盛化工有限公司) ；4-叔丁基-2-（1-萘基）苯酚 ( 分析純，國(guó)藥集團(tuán)有限公司) ；4-叔丁基-2-咔唑基苯酚 ( 分析純，國(guó)藥集團(tuán)有限公司) 。4-叔丁基-2-（1-萘基）苯酚通過(guò)4-叔丁基-2-溴苯酚與1-萘硼酸（分析純，河北德龍?zhí)┗び邢薰荆┓磻?yīng)自制；4-叔丁基-2-咔唑基苯酚通過(guò)4-叔丁基-2-溴苯酚與1-咔唑（分析純，鞍山市貝達(dá)合成化工公司）反應(yīng)自制。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 方法一

250 mL的四口瓶中，依次加入20.7 g (0.138 mol)對(duì)叔丁基酚和60 mL乙醇，攪拌溶解后再加入40 g (1 mol) 10%氫氧化鈉水溶液，油浴至70 ℃左右，慢慢滴入26.5 g(2.2 mol)氯仿，滴完氯仿后，保溫?cái)嚢?.5 h，TLC檢測(cè)反應(yīng)完全，脫去溶劑后，加入適量水和乙酸乙酯分液，水層再用少量乙酸乙酯萃取一次，合并有機(jī)相，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸餾脫溶劑，柱層析得到黃色油狀物 9.3 g, 收率為38%。

1.2.2 方法二

250 mL的四口瓶中在室溫?cái)嚢柘路謩e加入1 000 mL四氫呋喃、42.7 g (447 mmol)氯化鎂，20 g (670.5 mmol)多聚甲醛和45 g (447 mmol) 三乙胺，油浴加熱至50 ℃時(shí)，分批加入33.6 g (223.5 mmol) 對(duì)叔丁基酚，加完后升溫至回流，3 h后TLC檢測(cè)反應(yīng)完全，加入4 mol鹽酸酸化至pH為2，再用乙酸乙酯萃取，飽和食鹽水洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥，脫溶劑，柱層析得到黃色油狀物66 g，收率99%。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同底物的改變

通過(guò)改變不同的底物，對(duì)比方法一和方法二的收率，如表1所示。

表1 不同反應(yīng)底物2種方法的收率比較Table 1 Yields of different compounds by two methods

2.2 產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)表征

3 結(jié) 論

通過(guò) Remier-Tiemann反應(yīng)和多聚甲醛在氯化鎂的催化下進(jìn)行甲酰化兩種方法研究了不同取代苯酚進(jìn)行鄰位醛基的合成，發(fā)現(xiàn)多聚甲醛在氯化鎂的催化下進(jìn)行甲酰化法在取代酚的鄰位進(jìn)行甲酰化具有更好的優(yōu)勢(shì)。

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Study on Synthetic Methods of Aromatic Aldehydes Containing Phenolic Hydroxyl Group

PENG Xiao1,ZONG Qian-shou2*
(1. Weijie Technology Co.Ltd,Tianjin 300192, China; 2. Department of Biology and Chemical Engineering, Jiaxing University, Jiaxing Zhejiang 314001, China)

Formylation of phenols was carried out by two methods,Remier-Tiemann reaction and formylation of paraformaldehyde by magnesium chloride catalyst. It was found that yield of the second method was better than that of the first method.

Chemical synthesis; Hydroxybenzaldehyde; Formylation

TQ 450.7

A

1671-0460（2011）03-0235-03

嘉興市科技局課題（項(xiàng)目編號(hào)：2009AY1012）。

2010-12-25

彭嘯（1970-），男，高級(jí)工程師，碩士，河南信陽(yáng)人，2004年畢業(yè)于云南大學(xué)有機(jī)化學(xué)專業(yè)，研究方向：從有機(jī)合成和藥物合成研究。E-mail：xiaopeng401@yahoo.com.cn，電話：022-87893923。

宗乾收（1978-），男，副教授，博士，江蘇徐州人，2006年畢業(yè)于中科院化學(xué)所有機(jī)化學(xué)專業(yè)，研究方向：從有機(jī)合成和超分子化學(xué)研究。E-mail：zongqs@iccas.ac.cn，電話：0573-83643841。