4-(1,1-二甲基乙基)-亚苄基-4*-甲氧基乙酰苯的微波辐射催化合成方法技术

技术编号:6306911 阅读:226 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种4-(1,1-二甲基乙基)-亚苄基-4′-甲氧基乙酰苯的微波辐射催化合成方法,其特征是在以Al↓[2]O↓[3]固载KF为催化剂的存在下,经微波辐射,使对叔丁基苯甲醛和甲氧基苯乙酮进行缩合而成为4-(1,1-二甲基乙基)-亚苄基-4′-甲氧基乙酰苯,其反应为上式,本方法的合成收率有明显提高,并加快了反应速度,缩短了反应周期,而且催化剂可反复使用,不会对环境造成污染。

【技术实现步骤摘要】
,1-二甲基乙基)-亚苄基-4′-甲氧基乙酰苯的微波辐射催化合成方法
本专利技术涉及一种4-(l,l-二甲基乙基)-亚苄基-4'-甲氧基乙酰苯的微波辐 射催化合成方法。技术背景4-(l,l-二甲基乙基)-亚苄基-4'-甲氧基乙酰苯是非常重要的有机化工原 料和有机合成中间体,属査耳酮类化合物,常常用来合成紫外线吸收剂、染料、 药物和液晶材料等。常用的合成方法有一、有机锡试剂和取代的肉桂酰氯在有机镍催化下交叉偶联合成反应。 此类反应参考《黑龙江商学院学报》1994年吴春,刘宝殿发表的论文"有机 锡试剂在査耳酮合成中的应用"。该文献介绍的査耳酮合成方法以取代的肉桂酰氯和有机锡试剂(如三丁基芳基锡)在二 (三苯基磷)二氯化镍催化下进行交叉偶联合成,取代基不同,反应时间在12 21h,收率53 92X。该 方法的不足之处在于反应需要的原材料不易得到,毒性较强,反应条件苛 刻,对环境会造成一定的危害;同时,反应所用的催化剂需消耗贵重金属, 不经济;另外,不同取代的査耳酮收率差别较大,反应速度慢,合成周期较长。二、苯甲醛和苯乙酮在碱作用下发生醇醛縮合反应。此类反应参考北 京理工大学出版社出版的、樊能廷编著的《有机合成事典》;韩广甸、赵树 伟、李树文等编译,石油化学工业出版社1977年的《有机制备化学手册》。该文献介绍的査耳酮合成方法以苯甲醛和苯乙酮为原料,乙醇为溶剂,在催化剂氢氧化钠的作用下,经过3h的反应,然后在冰箱中放置过夜,析出的 黄色沉淀过滤,洗涤到中性,重结晶后得到査耳酮,收率约84%。该方法所 用原料易得。但反应所用的强碱性催化剂氢氧化钠不但易形成副反应降低了 反应收率,而且不能重复使用,会造成浪费和环境问题;另外反应时间也较长。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中存在的不足,提供一种 合成收率明显提高、反应速度加快、催化剂可反复使用且不会对环境造成污 染的新的4-(l,l-二甲基乙基)-亚苄基-4'-甲氧基乙酰苯的微波辐射催化合成方法。实现上述专利技术目的的技术解决方案在于在以A1203固载KF为催化剂的存在下,经微波辐射,使对叔丁基苯甲醛和 甲氧基苯乙酮进行縮合而成为,1-二甲基乙萄-亚节基-4'-甲氧基乙酰苯, 其反应式为II III I本专利技术的进一步技术解决方案在于所说微波辐射的功率为160-800W,辐射时间为20-180S。 在反应时,基于如式II醛的摩尔数,如式III酮的摩尔数为75%-130%。 所用催化剂的量为参加反应醛摩尔数的0.1-10倍。 微波辐射的优选功率为320-560W,辐射时间为60-IOOS。 所用催化剂的优选量为参加反应醛摩尔数的4-5. 5倍。 将微波辐射催化法运用到4-(l,l-二甲基乙基)-亚苄基-4'-甲氧基乙酰苯 的合成中相对于传统的工艺路线有以下优点1、反应速度快、反应周期短。微波辐射催化法在有机合成中的应用, 由于其"内加热"的特点,反应时无温度梯度,大大的加快了反应速度, 縮短了反应周期。据报道,微波辐射催化最高可使反应速度提高103。用微 波辐射催化法合成4-(l,l-二甲基乙基)-亚苄基-4'-甲氧基乙酰苯,将传统的合 成时间由3 21h縮短到60 100s内完成。2、 反应选择性好、副产物少、收率高。用微波辐射催化法合成,1-二甲基乙基)-亚苄基-4'-甲氧基乙酰苯,将传统工艺下的收率53 92%,在 提高了反应速度的前提下提高到了95%以上。说明该反应方式的反应选择性 好,减少了副反应,降低了副产物的生成。3、 运用新型催化剂。该催化剂活性高,可有效提高反应物的转化率, 减少副产物的形成,提高反应收率;同时,催化剂使用安全、无污染、可回 收并可重复利用。4、 成本低。用微波辐射催化法合成4-(l,l-二甲基乙基)-亚苄基-4'-甲 氧基乙酰苯的新工艺,使用的原材料价廉易得,催化剂活性高,能有效降低 成本。5、 后处理方便、易分离提纯、产品纯度高。6、 对环境友好。综上所述,微波辐射催化法合成4-(l,l-二甲基乙基)-亚苄基-4'-甲氧基乙酰苯的微波辐射催化合成方法的新方法具有反应速度快、反应周期短、反应 选择性好、副产物少、收率高、成本低、后处理方便、易分离、污染少、对 环境友好等特点,属于绿色化工。该方法应该是目前化学研究和化工生产的 一个新方向和新的工艺模式。用该方法合成的产品质量稳定性好,各项指标 均达到并超过传统合成方法的水平。 附图说明图i是,1-二甲基乙基)-亚苄基-4'-甲氧基乙酰苯的质谱图。 图2是微波辐射法产物的红外谱图。 图3是传统方法产物的红外谱图。具体实施方式该方法的具体内容是在以A120S (三氧化二铝)固载KF (氟化钾)为催化剂的存在下,经微波辐射,将式n的对叔丁基苯甲醛和式in的对甲氧基苯乙酮进行縮合反应,得到如式I结构的4-(l,l-二甲基乙基)-亚苄基-4'-甲氧 基乙酰苯。II III I该反应属于含有a—活性氢的酮在催化剂的作用下,于另一分子的醛縮 合,使其羰基ci位碳原子上引入a' —羟烷基,称a—羟烷基化反应。反应 结果生成P—羟基酮类化合物。该类化合物不稳定,易消除脱水生成a,P— 不饱和酮。这类反应又称醛醇縮合反应。反应时,基于如式II醛的摩尔数,如式III酮的数量一般为75% 130%,但考虑到所用醛和酮的价格因素,常选用l: l的摩尔比。反应所用的催化剂是A1203固载KF。该催化剂的制法一般是将KF 2H20 先溶于水中,再固载在活性氧化铝上。反应所用催化剂的量一般为参加反应 醛摩尔数的0.1 10倍,优选4 5.5倍。在反应结束后,将催化剂KF/A1203同反应体系分离,催化剂可以重复 回用,这种可重复回用的催化剂能有效避免传统工艺合成时产生的污染和浪 费,并明显的提高了合成收率。国际无线电协会规定家用或工业用微波加热设备的微波频率是 2450MHZ和915MHZ。其中915MHZ的频率主要用于工业加热,2450MHZ的频率主要用于家用电器加热。本专利技术用来完成反应的微波频率没有特殊的 要求,可以是2450MHZ和915MHZ的微波,也可以是经专门设定的频率, 反应所用微波反应器可以是专业的,也可以由家用的微波炉改装而成。微波 辐射催化反应时,微波功率优选为160 800w;更优选为320 560w。微波辐射催化反应时,微波辐射时间优选为20 180s;更优选为60 馳。该反应常用的溶剂可以是醇、烃类、芳烃等。该反应方式所选用的溶剂 优选低级的醇类,如甲醇、乙醇、丙醇等,也可以不需要溶剂进行反应。本专利技术提供的方法可以通过间歇式反应完成,也可以通过连续操作完 成。连续操作时可以将KF/A1203装填成固定床的反应塔,把反应的物料提 前预混,当物料流经催化剂层时,在微波辐射下使反应完成。通过以下实施例可以对本专利技术进行更详细的描述。一、溶剂的选择将对甲氧基苯乙酮、对叔丁基苯甲醛和所用溶剂先后加入到反应器中, 搅拌到全部溶解,加入定量的催化剂,转移到微波炉内。设定输出功率和反 应时间,反应完毕后转移出微波炉,趁热过滤,分离催化剂,放置,冷却后 将析出的结晶过滤,用冷的甲醇溶液洗涤滤饼。烘干后得到亮黄色的结晶。熔点为114一116。C (文献值为114-116°C)。4本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种4-(1,1-二甲基乙基)-亚苄基-4′-甲氧基乙酰苯的微波辐射催化合成方法,其特征是在以Al↓[2]O↓[3]固载KF为催化剂的存在下,经微波辐射,使对叔丁基苯甲醛和甲氧基苯乙酮进行缩合而成为4-(1,1-二甲基乙基)-亚苄基-4′-甲氧基乙酰苯,其反应式为:***。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨俊伟薛希武王黎安浩朱永瑞李侠
申请(专利权)人:陕西省石油化工研究设计院
类型:发明
国别省市:87[中国|西安]

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