專利名稱：一種由對甲苯酚合成香蘭素及其類似物的方法
技術領域：
本發明涉及一種香蘭素及其類似物的合成方法，尤其涉及一種以對甲苯酚為原料，經鹵化、烷氧基化和氧化合成香蘭素及其類似物的方法。
背景技術：
香蘭素是一種用途廣泛的食品添加劑，用來增加食品的奶油香味。也是一種重要的醫藥中間體。除可從香莢蘭豆提取少量天然香蘭素外，大量香蘭素是依靠人工化學合成的。目前香蘭素全世界的需求量已超過1萬噸。因此，尋找生產成本低、對環境污染小、香氣佳的合成路線是十分吸引人的工作。目前已報導的合成方法有很多1.木質素法；2.愈創木酚法；3.對羥基苯甲醛法等。以上方法存在著不是原料不易得到價格高；就是污染嚴重的缺陷。對羥基苯甲醛法，具有合成路線短，三廢較少等特點，但也存在選擇性較低和中間體純化較困難等缺陷，且不易實現工業化生產。
發明內容
鑒于上述狀況，本發明的目的在于提供一種以對甲苯酚為原料，經鹵化、烷氧基化、氧化反應合成香蘭素及其類似物的方法。這一路線有反應選擇性高、三廢排放量小、成本低和易于工業化生產等優點。
本發明是這樣實現的該方法以對甲苯酚為起始原料，依此包括如下步驟(A)鹵化將原料對甲苯酚與溶劑1混合后，加入鹵素進行鹵化反應，生成產物2-鹵素-4-甲基苯酚；(B)烷氧基化產物2-鹵素-4-甲基苯酚在催化劑1及溶劑2的存在下與烷基金屬化物進行反應，生成產物2-烷氧基-4-甲基苯酚；(C)氧化制備香蘭素及其類似物產物2-烷氧基-4-甲基苯酚在催化劑2和堿的存在下在溶劑3中用分子氧催化氧化，經酸化提純得到香蘭素及其類似物；這一反應過程的分子結構式表述形式如下 本發明步驟(A)中所使用的溶劑1是甲醇、乙醇、四氯化碳、氯仿、二氯乙烷、二氯甲烷、溴氯乙烷等，其用量為對甲酚重量的0.1-15倍，最佳用量1-5倍。所使用的鹵素是氯氣和溴素，其用量為對甲酚摩爾數的0.8-1.5倍，最佳用量0.9-1.1倍。
本發明步驟(B)中所使用的烷氧基金屬化物是甲醇鈉、乙醇鈉、甲醇鉀、乙醇鉀等，其用量為反應物摩爾數的1.5-6倍，最佳用量2-4倍。所使用的溶劑2是甲醇、乙醇、DMF、甲醇與DMF混合物、乙醇與DMF混合物、甲醇與三乙胺混合物、乙醇與三乙胺混合物、甲醇與三丁胺混合物、乙醇與三丁胺混合物，其用量為反應物重量的1-20倍。所使用的催化劑1是銅粉或銅的一價、二價化合物，包括氯化亞銅、溴化亞銅、堿式碳酸銅、氯化銅、溴化銅、硫酸銅、醋酸銅等，其用量為反應物重量的0.0001-0.2倍，最佳用量0.005-0.1倍。
本發明步驟(C)中所使用的催化劑2是鈷粉或鈷鹽與銅鹽、鎳鹽、錳鹽的任意比例混合物，所用鹽類包括鹽酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽和硝酸鹽等，其用量為反應物重量的0.0001-0.2倍，最佳用量0.005-0.1倍。所使用的溶劑3是甲醇、乙醇、丁醇、叔丁醇、丙醇、異丙醇等，其用量為反應物的1-20倍。所使用的堿是甲醇鈉、乙醇鈉、甲醇鉀、乙醇鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀等，其用量為反應物摩爾數的1-10倍，最佳用量2-5倍。所使用的分子氧是指氧氣和空氣等含有分子氧的氣體。
采用本發明的方法以對甲酚為原料，經鹵化、烷氧基化、氧化反應合成香蘭素及其類似物。這一方法各步反應選擇性均很高、三廢排放量小、成本低、易于工業化。
具體實施例方式
通過下述實施例將有助于理解本發明，但并不限止本發明內容。實施例1 香蘭素的合成(A)鹵化2-溴-4-甲基苯酚合成在100毫升三口瓶中加入對甲苯酚10克，氯仿20毫升，在攪拌冷卻條件下，滴加15克溴和10毫升氯仿的混合液，控制內溫5-10℃。滴加完畢，攪拌10分鐘，蒸出溶劑后得到粗產物17.5克，氣相色譜分析結果如下氯仿0.1％，對甲酚0.1％，2-溴-4-甲基苯酚99％，2，6-二溴-4-甲基苯酚0.8％。(B)烷氧基化4-甲基-2-甲氧基-苯酚合成的合成250毫升三口瓶內加入18.7克2-溴-4-甲基苯酚，60克30％甲醇鈉，10毫升DMF及2克氯化亞銅。在攪拌條件下，加熱回流反應10小時。反應結束后，用硫酸中和至弱酸性，過濾，回收甲醇與DMF后得粗品14克，氣相色譜分析結果如下甲醇0.1％，DMF0.8％，2-甲氧基-4-甲基苯酚99％。(C)氧化合成香蘭素100毫升高壓釜內加入2-甲氧基-4-甲基苯酚10克，30％甲醇鈉15克，甲醇50毫升，氫氧化鈉10克，氯化鈷1克，氯化鎳1克，加熱至內溫100度，通入空氣氧化8小時。反應完畢后，冷卻到室溫，加入20毫升水，回收甲醇，然后用酸中和到弱酸性。冷卻后，析出粗品香蘭素，過濾，烘干，得粗品香蘭素10克，氣相色譜分析結果顯示其純度達到98.6％。實施例2乙基香蘭素的合成(A)鹵化2-溴-4-甲基苯酚合成步驟(A)同實施例1之步驟(A)。(B)烷氧基化4-甲基-2-乙氧基-苯酚合成的合成250毫升三口瓶內加入18.7克2-溴-4-甲基苯酚，100克17％乙醇鈉，15毫升DMF及3克氯化亞銅。在攪拌條件下，加熱回流反應15小時。反應結束后，用硫酸中和至弱酸性，過濾，回收乙醇與DMF后得粗品15克，氣相色譜分析結果如下乙醇0.2％，DMF0.9％，2-乙氧基-4-甲基苯酚98.9％。(C)氧化乙基香蘭素的合成100毫升高壓釜內加入2-乙氧基-4-甲基苯酚10克，17％甲醇鈉50克，乙醇30毫升，氫氧化鈉10克，氯化鈷1.5克，氯化鎳1克，加熱至內溫110度，通入空氣氧化8小時。反應完畢后，冷卻到室溫，加入20毫升水，回收乙醇，然后用酸中和到弱酸性。冷卻后，析出粗品乙基香蘭素，過濾，烘干，得粗品乙基香蘭素11克，氣相色譜分析結果顯示其純度達到98.1％。
權利要求
1.一種由對甲苯酚合成香蘭素及其類似物的方法，其特征在于，該方法以對甲苯酚為起始原料，依此包括如下步驟(A)鹵化將對甲苯酚與溶劑1混合后，加入鹵素進行鹵化反應，生成產物2-鹵素-4-甲基苯酚； (B)烷氧基化，產物2-鹵素-4-甲基苯酚在催化劑1及溶劑2的存在下與烷基金屬化物進行反應，生成產物2-烷氧基-4-甲基苯酚； (C)氧化制備香蘭素及其類似物，產物2-烷氧基-4-甲基苯酚在催化劑2和堿的存在下在溶劑3中用分子氧催化氧化，經酸化提純得到香蘭素及其類似物；
2.如權利要求1所述一種由對甲苯酚合成香蘭素及其類似物的方法，其特征在于，所述的香蘭素及其類似物是香蘭素和乙基香蘭素。
全文摘要
本發明公開一種由對甲苯酚合成香蘭素及其類似物的方法，以對甲苯酚為原料經過鹵化、烷氧基化、氧化步驟制得產物，將原料在溶劑1中用鹵素進行鹵化，制得產物2－鹵素－4－甲基苯酚在催化劑1及溶劑2的存在下與烷基金屬化物反應，所得產物2－烷氧基－4－甲基苯酚在催化劑2和堿的存在下在溶劑3中用分子氧催化氧化后酸化提純，該方法反應選擇性高、三廢排放量小、成本低、易于工業化生產。
文檔編號C07C49/84GK1401622SQ01126530
公開日2003年3月12日 申請日期2001年8月23日 優先權日2001年8月23日
發明者譚龍泉, 夏立良, 毛海舫, 張傳祖 申請人:上海家化(集團)有限公司