3,5-二叔丁基水杨醛的合成

背景及概述

3,5-二叔丁基水杨醛是一种重要的精细化工中间体，其亚胺类席夫碱是金属络合物的重要配体，在湿法冶金中有着非常广泛的应用，在催化、抑菌方面也有很好的应用。近年来，对3,5-二叔丁基水杨醛衍生物及其相似物生产新工艺的研究和开发非常活跃。试验采用甲氧基镁催化多聚甲醛进行醛基化反应，选择性合成3,5-二叔丁基水杨醛，并对所合成的产物进行结构表征[1]。

图1 3,5-二叔丁基水杨醛的合成反应式

制备

室温下，于2 L三口瓶中加入535 mL无水甲醇，分批加入28.8 g(1.2mol)镁条。至镁条全部消失后升温回流至没有氢气冒出，加入300 g(2 mol)2,4-二叔丁基酚，回流1.5 h，蒸除400 mL甲醇。加入800 mL甲苯，蒸除甲苯一甲醇的共沸物，至体系沸点为95℃，保持温度95～100℃，于2 h内加入210 g(7 mol)多聚甲醛和甲苯(100 mL)组成的浆状物，反应2 h。减压蒸除部分溶剂至反应体系变浑浊，冷却至50℃，加入800 mL(10％)稀硫酸，搅拌2 h，油层为淡黄色，水层为无色。分出水层，用100 mL甲苯萃取3次，合并有机相，用200 mL水洗3次至水层呈中性。用无水硫酸镁干燥有机相，减压蒸除溶剂，得黄色油状粗品，粗品经柱层析(正己烷为淋洗液)得3,5-二叔丁基水杨醛260.2 g(收率73.1％)。

反应机理

2,4-二叔丁基苯酚在甲醇镁的甲醇溶液中，通过蒸馏甲醇，生成n(ArOH)：n(Mg)=2：1的2,4-二叔丁基苯酚镁。由于镁的金属特性，2,4-二叔丁基苯酚镁在与甲醛的反应过程中，镁离子先与甲醛配位，配位后的甲醛靠近苯环的邻位，通过甲醛对苯环邻位的亲电进攻，选择性生成水杨醛的镁盐，酸化后得到水杨醛。

结论

以甲氧基镁为催化剂，通过2,4-二叔丁基酚与多聚甲醛反应，选择性合成了3,5-二叔丁基水杨醛。在96℃下，控制n(镁)：n(2,4-二叔丁基酚)：n(多聚甲醛)=1.2：2：7，反应3 h，结果3,5-二叔丁基水杨醛的收率为73.1％。

参考文献

[1] 刘海彬，王梅．新型多溴代水杨醛及其Schiff碱配体的合成与表征[J]．化学试剂，2010，32(2):102-104．