CN103012074A - 制备芳香族甲醚化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了制备芳香族甲醚化合物的方法，是将芳香族酚类化合物、苛性碱、水和一氯甲烷在温度60～100℃，压力0.5～2.5Mpa下反应2-8小时，制得芳香族甲醚化合物，所述芳香族酚类化合物、苛性碱、一氯甲烷按摩尔比为1:1.0～2.0:1.0～5.0，所述苛性碱与水的重量比1：4～10。本发明制备方法不但具有成本低、收率高、反应易于实现等优点，通过加入相转移催化剂，可以有效地促进气液两相反应，反应温度范围温和，反应转化率和选择性都比较高，芳香族甲醚化合物纯度达到99.5%以上，反应收率95～97%，具有很高的工业化价值。而且，同时也可以很好地解决1，2-苯并异噻唑啉酮生产过程中的废气排放难题，有效的回收利用一氯甲烷，实现了无排放生产工艺。
Description
技术领域
本发明涉及化工合成技术领域，具体涉及一种制备芳香族甲醚化合物的方法。
背景技术
芳香族甲醚化合物是重要的有机合成原料，广泛的用于医药、农药、染料、香料等领域。低碳数的芳香族甲醚化合物还是重要的溶剂。苯甲醚又叫茴香醚，是生产多种香料、染料、农药的重要中间体。4-甲基苯甲醚可用于食品香料，具有香紫罗兰香气，主要用于配制胡桃、榛子等坚果型香精，也可用作其它香料的中间体。
合成芳香族甲醚化合物的方法有多种。通常使用酚与甲基化试剂在碱存在下合成芳香族甲醚化合物。目前工业上生产芳香族甲醚化合物的主要方法是用酚钠与硫酸二甲酯作用而得。
芳香族甲醚化合物的传统制法还曾采用一氯甲烷做原料，与酚钠或酚钾反应制得相应的芳香族甲醚化合物。
1883年法文文献（Bulletin de la Societe Chimique de France；2，40，106，1883）中提到了一氯甲烷和酚钠在190-200℃下反应制备芳香族甲醚化合物的方法，文献中的反应温度过高，工业化不易实现。
1924年的美国文献（J.A.C.S.,46，967，1924）中提到用苯酚、液氨、金属钠混合先制苯酚钠，然后通入一氯甲烷气体反应得到苯甲醚，醚化收率42%。此方法用到非常危险的金属钠，导致原料成本高，而且报道的反应收率非常不理想，此方法不适合进行工业化生产。
1，2-苯并异噻唑啉酮的合成方法如下：
理论上，生产1kg的1，2-苯并异噻唑啉酮就要产生0.438kg的一氯甲烷，目前还没有任何关于回收处理上述合成路线产生的一氯甲烷的报道。
发明内容
鉴于上述由一氯甲烷合成芳香族甲醚化合物的制备方法的不足以及生产1，2-苯并异噻唑啉酮过程中所产生的副产物一氯甲烷不能得到有效的回收利用，本发明提供了利用一氯甲烷合成芳香族甲醚化合物的方法。
制备芳香族甲醚化合物的方法，是将芳香族酚类化合物、苛性碱、水和一氯甲烷在温度60～100℃，压力0.5～2.5Mpa下反应数小时，制得芳香族甲醚化合物，所述芳香族酚类化合物、苛性碱、一氯甲烷按摩尔比为1:1.0～2.0:1.0～5.0，所述苛性碱与水的重量比1：4～10
所述的芳香族酚类化合物通式为:
通式中，R1-R5彼此相同或不同，分别代表氢原子、卤原子、C1-C16的直链烃基或支链烃基。
所述芳香族酚类化合物为苯酚、2-甲基苯酚、3-甲基苯酚、4-甲基苯酚、2-氯苯酚、3-氯苯酚、4-氯苯酚、2-溴苯酚、3-溴苯酚、4-溴苯酚。
所述的苛性碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂。
所述反应还加入相转移催化剂，所述相转移催化剂与芳香族酚类化合物重量比为0.001～0.01。
所述的相转移催化剂是季铵盐类化合物、冠醚、聚乙二醇、聚乙二醇醚、聚乙二醇酯中的至少一种，优选季铵盐类化合物。
所述的相转移催化剂是四丁基溴化铵。
所述方法制得固体产物时，反应后，经过滤、洗涤，得到芳香族甲醚化合物，所述方法制得液体产物时，反应后，经分液、蒸馏，得到芳香族甲醚化合物，优选，在分液或过滤前前进行冷却排气。
所述方法收率95～97%，芳香族甲醚化合物纯度大于99.5%。
所述一氯甲烷为生产1，2-苯并异噻唑啉酮工艺中回收制得，所述回收方法为：生产1，2-苯并异噻唑啉酮工艺生成的废气经水、15%～30%的氢氧化钠溶液吸收去除氯化氢后，经缓冲罐进入压缩机增压后，将一氯甲烷冷凝液化。
本发明的有益效果是：
制备方法不但具有成本低、收率高、反应易于实现等优点，通过加入相转移催化剂，可以有效地促进气液两相反应，反应温度范围温和，反应转化率和选择性都比较高，芳香族甲醚化合物纯度达到99.5%以上，反应收率95～97%，具有很高的工业化价值。，同时也可以很好地解决1，2-苯并异噻唑啉酮生产过程中的废气排放难题，有效的回收利用一氯甲烷，实现了无排放生产工艺。
具体实施方式
实施例1
在配备有磁力搅拌，热电偶，气液相加料口的1L不锈钢高压釜中，加入苯酚94g，15%氢氧化钠液400g，四丁基溴化铵0.1g，室温搅拌成苯酚钠水溶液，密闭高压釜。室温下通过气相口通入一氯甲烷70g，通完一氯甲烷后升温至60～70℃，此时釜内表压1.2Mpa，反应混合物保温60～70℃反应5h。反应结束后，冷却至室温，排气泄压，釜内反应物经分层，简单蒸馏得到目的产物苯甲醚，纯度大于99.5%，醚化收率95.0%。
实施例2
在配备有磁力搅拌，热电偶，气液相加料口的1L不锈钢高压釜中，加入4-甲基苯酚108g，20%氢氧化钾液420g，四丁基溴化铵0.1g，室温搅拌成4-甲基苯酚钾水溶液，密闭高压釜。室温下通过气相口通入一氯甲烷70g，通完一氯甲烷后升温至70～80℃，此时釜内表压1.2Mpa，反应混合物保温70～80℃反应5h。反应结束后，冷却至室温，排气泄压，釜内反应物经分层，简单蒸馏得到目的产物4-甲基苯甲醚，纯度99.5%，醚化收率95.3%。
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披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明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 (10)
1.制备芳香族甲醚化合物的方法，其特征在于，所述方法是将芳香族酚类化合物、苛性碱、水和一氯甲烷在温度60～100℃，压力0.5～2.5Mpa下反应2-8小时，制得芳香族甲醚化合物，所述芳香族酚类化合物、苛性碱、一氯甲烷按摩尔比为1:1.0～2.0:1.0～5.0，所述苛性碱与水的重量比1：4～10。
2.根据权利要求1所述的制备芳香族甲醚化合物的方法，其特征在于，所述的芳香族酚类化合物通式为:
通式中，R1-R5彼此相同或不同，分别代表氢原子、卤原子、C1-C16的直链烃基或支链烃基。
3.根据权利要求2所述的制备芳香族甲醚化合物的方法，其特征在于，所述芳香族酚类化合物为苯酚、2-甲基苯酚、3-甲基苯酚、4-甲基苯酚、2-氯苯酚、3-氯苯酚、4-氯苯酚、2-溴苯酚、3-溴苯酚、4-溴苯酚。
4.根据权利要求1所述的制备芳香族甲醚化合物的方法，其特征在于，所述的苛性碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂。
5.根据权利要求1或4所述的制备芳香族甲醚化合物的方法，其特征在于，所述反应还加入相转移催化剂，所述相转移催化剂与芳香族酚类化合物重量比为0.001～0.01。
6.根据权利要求5所述的制备芳香族甲醚化合物的方法，其特征在于，所述的相转移催化剂是季铵盐类化合物、冠醚、聚乙二醇、聚乙二醇醚、聚乙二醇酯中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的制备芳香族甲醚化合物的方法，其特征在于，所述的相转移催化剂是四丁基溴化铵。
8.根据权利要求1所述的制备芳香族甲醚化合物的方法，其特征在于，所述方法制得固体产物时，反应后，经过滤、洗涤，得到芳香族甲醚化合物，所述方法制得液体产物时，反应后，经分液、蒸馏，得到芳香族甲醚化合物。
9.根据权利要求1所述的制备芳香族甲醚化合物的方法，其特征在于， 所述方法收率95～97%，芳香族甲醚化合物纯度大于99.5%。
10.根据权利要求1所述的制备芳香族甲醚化合物的方法，其特征在于， 所述一氯甲烷为生产1，2-苯并异噻唑啉酮工艺中回收制得，所述回收方法为：生产1，2-苯并异噻唑啉酮工艺生成的废气经水、15%～30%的氢氧化钠溶液吸收去除氯化氢后，经缓冲罐进入压缩机增压后，将一氯甲烷冷凝液化。
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