CN113582817A - 间三氟甲基苯酚的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种间三氟甲基苯酚的合成方法，包括如下步骤：(1)在溶剂中，间氯三氟甲苯和叔丁醇在氢化钠和金属醋酸盐催化下，进行威廉姆森反应，制备中间体间三氟甲基苯叔丁醚；(2)于溶剂中，将步骤(1)制得的间三氟甲基苯叔丁醚在ZSM‑5分子筛作用下脱叔丁基，制备得到三氟甲基苯酚。本发明合成步骤简单，成本低廉，工艺较为环保。

Description

间三氟甲基苯酚的合成方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，具体涉及一种间三氟甲基苯酚的合成方法。
背景技术
间三氟甲基苯酚是一种重要的化工产品，用作农药、药物和染料中间体。自20世纪80年代以来，以间三氟甲基苯酚为主体，研制出了大量作为杀虫剂、除草剂、昆虫信息素等使用的农药和用于抗惊厥、抗抑郁症、抗关节炎、抗艾滋蛋白酶等的化学药物。目前，间三氟甲基苯酚的工业化合成方法主要是重氮化水解法，环境污染严重。其中醚水解法所使用的原料便宜易得，反应条件温和，产品的收率和纯度高。本发明以间氯三氟甲苯为原料，在氢化钠和不同的金属醋酸盐催化下，先与叔丁醇(tert-Butanol)发生威廉姆森反应，合成中间体间三氟甲基苯叔丁醚，再用酸型阳离子交换树脂水解脱叔丁基，合成目标产物间三氟甲基苯酚。该合成方法条件温和、操作简单、收率较高、避免了环境污染，是一条绿色环保的合成方法。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提供了一种低成本、安全性高、工艺环保的间三氟甲基苯酚的制备方法。
为了实现本发明目的，所采用的技术方案为：
一种间三氟甲基苯酚的制备方法，包括如下步骤：
(1)在溶剂中，间氯三氟甲苯和叔丁醇在氢化钠和金属醋酸盐催化下，进行威廉姆森反应，制备中间体间三氟甲基苯叔丁醚；
(2)于溶剂中，将步骤(1)制得的间三氟甲基苯叔丁醚在ZSM-5分子筛作用下脱叔丁基，制备得到三氟甲基苯酚。
本发明所述三氟甲基苯酚结构如下：
Figure BDA0003212494040000021
作为优选，本发明所述的制备方法，步骤(1)所述金属醋酸盐是醋酸钠、醋酸镁、醋酸铁、醋酸锌、醋酸铜、醋酸钾、醋酸锰及醋酸钴中的任意一种。
作为优选，步骤(1)中所述溶剂选自四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、石油醚、环己烷、苯、甲苯及乙苯中的一种或几种。
作为优选，步骤(1)中所述威廉姆森反应温度为0-200℃反应1-36小时。
作为优选，步骤(2)中所述溶剂选自四氢呋喃、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、石油醚及环己烷中的一种或几种。
作为优选，步骤(2)中脱叔丁基反应的温度为20-80℃，反应时间为1-12小时。
作为优选，具体限定了三氟甲基苯酚的制备方法，包括以下步骤：
(1)将间氯三氟甲苯及叔丁醇溶于溶剂中，加入氢化钠及金属醋酸盐，间氯三氟甲苯、叔丁醇的摩尔比为1:1-1:3，叔丁醇、氢化钠的摩尔比为1:1-1:2，金属醋酸盐占间氯三氟甲苯的摩尔百分比为0.1-10％，威廉姆森反应完毕后，减压蒸去溶剂，反应物倒入冰的稀盐酸中，乙酸乙酯萃取，减压蒸去甲苯得到间三氟甲基苯叔丁醚。
(2)将步骤(1)制得的间三氟甲基苯叔丁醚溶于溶剂中，加入相当于间三氟甲基苯叔丁醚质量的0.5-10％的ZSM-5分子筛，反应完毕，过滤，减压蒸去溶剂，继续精馏，即得到间三氟甲基苯酚。
与现有技术相比，本发明优点：合成步骤简单，成本低廉，工艺较为环保。
附图说明
图1为本发明三氟甲基苯酚的制备方法的反应路线图。
具体实施方式
本发明不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明下面结合实施例作进一步详述：
实施例1
(1)间三氟甲基苯叔丁醚的制备
Figure BDA0003212494040000031
将间氯三氟甲苯180克(1.0mol)及叔丁醇148.2克(2.0mol)溶于600毫升四氢呋喃中，加入氢化钠36.0克(1.5mol)及醋酸铜2.0克(0.01mol)。80℃反应12小时，反应完毕，减压蒸去溶剂。反应物倒入1500毫升冰的10％的稀盐酸中，乙酸乙酯萃取，减压蒸去甲苯得到间三氟甲基苯叔丁醚192.6克，产率88.3％。
(2)间三氟甲基苯酚的制备
Figure BDA0003212494040000041
将间三氟甲基苯叔丁醚218.2克(1.0mol)溶于500毫升二氯甲烷中，加入10.9克ZSM-5分子筛，常温下反应6小时，反应完毕，过滤，减压蒸去溶剂，继续精馏，即得到间三氟甲基苯酚138.7克，纯度99.8％(GC)，产率85.6％。
实施例2
(1)间三氟甲基苯叔丁醚的制备
将间氯三氟甲苯180克(1.0mol)及叔丁醇111.2克(1.5mol)溶于600毫升四氢呋喃中，加入氢化钠48.0克(2.0mol)及醋酸铜2.0克(0.01mol)。80℃反应24小时，反应完毕，减压蒸去溶剂。反应物倒入1500毫升冰的10％的稀盐酸中，乙酸乙酯萃取，减压蒸去甲苯得到间三氟甲基苯叔丁醚188.7克，产率86.5％。
(2)间三氟甲基苯酚的制备
将间三氟甲基苯叔丁醚218.2克(1.0mol)溶于500毫升二氯甲烷中，加入17.5克ZSM-5分子筛，常温下反应12小时，反应完毕，过滤，减压蒸去溶剂，继续精馏，即得到间三氟甲基苯酚149.6克，纯度99.2％(GC)，产率92.3％。
实施例3
(1)间三氟甲基苯叔丁醚的制备
将间氯三氟甲苯180克(1.0mol)及叔丁醇89.0克(1.2mol)溶于600毫升四氢呋喃中，加入氢化钠48.0克(2.0mol)及醋酸铜4.0克(0.02mol)。80℃反应18小时，反应完毕，减压蒸去溶剂。反应物倒入1500毫升冰的10％的稀盐酸中，乙酸乙酯萃取，减压蒸去甲苯得到间三氟甲基苯叔丁醚179.5克，产率82.3％。
(2)间三氟甲基苯酚的制备
将间三氟甲基苯叔丁醚218.2克(1.0mol)溶于500毫升二氯甲烷中，加入6.5克ZSM-5分子筛，常温下反应12小时，反应完毕，过滤，减压蒸去溶剂，继续精馏，即得到间三氟甲基苯酚132.3克，纯度99.3％(GC)，产率81.6％。
实施例4分子筛重复利用考察
实施例1中的分子筛，200℃烘5小时。用于本实施例的脱叔丁基反应。
将间三氟甲基苯叔丁醚218.2克(1.0mol)溶于500毫升二氯甲烷中，加入8.5克ZSM-5分子筛，常温下反应12小时，反应完毕，过滤，减压蒸去溶剂，继续精馏，即得到间三氟甲基苯酚130.0克，纯度99.3％(GC)，产率80.2％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种间三氟甲基苯酚的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)在溶剂中，间氯三氟甲苯和叔丁醇在氢化钠和金属醋酸盐催化下，进行威廉姆森反应，制备中间体间三氟甲基苯叔丁醚；
(2)于溶剂中，将步骤(1)制得的间三氟甲基苯叔丁醚在ZSM-5分子筛作用下脱叔丁基，制备得到三氟甲基苯酚。
2.根据权利要求1所述的间三氟甲基苯酚的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述金属醋酸盐是醋酸钠、醋酸镁、醋酸铁、醋酸锌、醋酸铜、醋酸钾、醋酸锰及醋酸钴中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的间三氟甲基苯酚的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述溶剂选自四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、石油醚、环己烷、苯、甲苯及乙苯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的间三氟甲基苯酚的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述威廉姆森反应温度为0-200℃反应1-36小时。
5.根据权利要求1所述的间三氟甲基苯酚的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述溶剂选自四氢呋喃、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、石油醚及环己烷中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的间三氟甲基苯酚的制备方法，其特征在于：步骤(2)中脱叔丁基反应的温度为20-80℃，反应时间为1-12小时。
7.根据权利要求1所述的间三氟甲基苯酚的制备方法，其特征在于：
步骤(1)具体为：将间氯三氟甲苯及叔丁醇溶于溶剂中，加入氢化钠及金属醋酸盐，间氯三氟甲苯、叔丁醇的摩尔比为1:1-1:3，叔丁醇、氢化钠的摩尔比为1:1-1:2，金属醋酸盐占间氯三氟甲苯的摩尔百分比为0.1-10％，威廉姆森反应完毕后，减压蒸去溶剂，反应物倒入冰的稀盐酸中，乙酸乙酯萃取，减压蒸去甲苯得到间三氟甲基苯叔丁醚；
步骤(2)具体为：将步骤(1)制得的间三氟甲基苯叔丁醚溶于溶剂中，加入相当于间三氟甲基苯叔丁醚质量的0.5-10％的ZSM-5分子筛，反应完毕，过滤，减压蒸去溶剂，继续精馏，即得到间三氟甲基苯酚。
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