3，4-二乙氧基苯甲醛的制备

发布日期:2022/5/26 17:17:05

背景及概述

苯甲醛是一种无色或淡黄色液体，具有苦杏仁香味，俗称苦杏仁油。苯甲醛及其衍生物能进行亲核加成、羟醛缩合、康尼察洛反应、硝化和氯化等系列反应，衍生出许多化工产品。苯甲醛及其衍生物作为重要的精细化学中间体和原料被广泛应用于医药、食品、饮料、农药、染料等领域。3，4-二乙氧基苯甲醛是一种重要的有机合成中间体，主要用于香料、染料、医药及萤光增白剂的生产。截止目前，它的合成方法主要有如下途径：①以取代苯酚为原料，合成取代氯甲基苯乙醚，再与乌洛托品反应，最后水解制得产物3，4-二乙氧基苯甲醛；②利用高锰酸钾或重铬酸钾，等氧化3，4-二乙氧基甲苯制得产物；③由电解氧化来制备；④采用Vilsmeier-Hack反应合成，用N-甲基-N-甲酰苯胺和三氯氧磷与苯乙醚反应来制备；⑤3，4-二羟基苯甲醛与硫酸二乙酯进行烷基化反应制得产物。第1种方法步骤多，反应不易控制，且后处理过程也比较复杂；第2种方法用高锰酸钾或重铬酸钾等氧化剂氧化苯环上的甲基成醛，但醛基易被进一步氧化成羧基，要使反应停留在醛这一步，反应条件难以控制；第3种方法利用电解氧化也存在氧化产物复杂的缺点；第4种方法采用Vilsmeier-Haack反应合成对乙氧基苯甲醛，是实验室和工业上常用的方法；第5种方法具有操作方便、安全、反应条件温和、易工业化等优点。上述方法的收率基本上都小于70％。当然，也可以通过催化碳一氧偶联的方法制备产物，但该方法增加了生产成本并存在操作繁琐等问题。

制备

在温和条件下，通过3，4-二羟基苯甲醛与伯胺形成的希夫碱与溴乙烷在碱性条件下制备3，4-二乙氧基苯甲醛缩胺类化合物，但却意外地发现碳氮双键发生断裂，得到了一定收率的3，4-二乙氧基苯甲醛。本文通过对所用伯胺、添加剂碱及溶剂的优化，得到了83％优良收率的3，4-二乙氧基苯甲醛[1]。3，4-二乙氧基苯甲醛新的合成路线如图1。

图1 3，4-二乙氧基苯甲醛的合成路线图

实验操作

仪器及试剂

Mercury Plus400核磁共振仪（美国Varian公司）；Flash EA 1112型元素分析仪（美国Thermo-Electron SPA公司）。

3，4-二羟基苯甲醛（AR）、苯胺（AR）、苄胺（AR）、环己胺（AR）、正丁胺（AR）及叔丁胺（AR）均来源于百灵威化学技术有限公司；叔丁醇钠与叔丁醇钾分别由分析纯叔丁醇与金属钠和金属钾反应制备；溴乙烷及其他试剂为国内市售分析纯试剂。

操作方法：

3，4-二羟基苯甲醛希夫碱的合成

以3，4-二羟基苯甲醛缩苯胺的合成为例：在50mL三口圆底烧瓶中，加入15．0mL乙醇、1．7mL的3，4-二羟基苯甲醛（2g，0．016mol）及1．5mL（1．53g，0．016mol）苯胺，加入磁搅拌子，装上分水器。氩气保护并搅拌下油浴加热至沸腾，回流12h。反应毕，冷却反应液，旋转蒸发除去溶剂，得黄色固体。用甲苯重结晶得到3．13g黄色晶体，收率97％。

3，4-二乙氧基苯甲醛的合成

以3，4-二羟基苯甲醛缩苯胺合成3，4-二乙氧基苯甲醛为例：在50mL三口圆底烧瓶中，加入15．0mL甲苯、3g醛缩苯胺希夫碱（0．015mol），5mL（7．3g，0．067mol）溴乙烷及叔丁醇钾1．68g（0．015mol），加入磁搅拌子。氩气保护，回流并搅拌下油浴加热至80℃，反应12h。反应毕，冷却反应液，过滤除去叔丁醇钾，溶液中加入10mL蒸馏水、10mL乙酸乙酯，充分震荡。分出有机相，水相分别用5mL乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，用无水硫酸钠干燥。旋转蒸发除去有机溶剂，以乙酸乙酯和石油醚混合溶剂作洗脱液，通过改变溶剂的极性梯度，薄层板检测，柱层析得无色液体3，4-二乙氧基苯甲醛1．63g，收率72％。

结果与讨论

反应条件对3，4-二乙氧基苯甲醛收率的影响

希夫碱类型对收率的影响

使用甲苯作溶剂，叔丁醇钾为添加剂，反应温度为80℃，反应时间为12h，对不同的希夫碱与溴乙烷的反应进行了筛选，大部分3，4-二乙氧基苯甲醛的收率都在中等以上，其中3，4-二羟基苯甲醛缩苯胺与溴乙烷反应的效果，产物的收率达到了72％。

添加剂及溶剂对收率的影响

选择上述效果的希夫碱3，4-二羟基苯甲醛缩苯胺与溴乙烷反应，对不同的溶剂及添加剂碱进行了筛选，反应温度仍为80℃，反应时间为12h，研究表明，使用氢氧化钾作为添加剂，甲苯为溶剂，产物的收率，达到了83％。

反应时间对收率的影响

以氢氧化钾为添加剂，甲苯为溶剂，考查了反应时间对3，4-二乙氧基苯甲醛收率的影响，结果发现，反应时间为12h的效果，超过12h，收率基本上保持不变。

结论

采用简单易得的廉价原料3，4-二羟基苯甲醛、苯胺及溴乙烷，在温和条件下，通过两步反应，合成了优良收率的3，4-二乙氧基苯甲醛。与传统方法比较，新制备方法克服了原有某些方法反应步骤复杂、难以控制或发生深度氧化等缺点，而且产率明显高于传统的制备方法，达到了83％。因此，新方法具有一定的实际意义，且对反应机理的研究也具有一定的理论价值。