3-甲氧基苯甲醛的合成新工艺

背景技术

3-甲氧基苯甲醛，又称为间茴香醛，作为一种中味型香料，其具有持久的山楂香气，广泛用于配制花香型的香料，在山楂花、紫丁香香精、葵花等中作为主体香料，在桂花香精中作为修饰剂，也可用于食品香精和日用香精，与柑橘等精油配合，效果甚佳。也是一种有机合成中间体，应用于食品、医药及日用化学工业相关产品合成。齐传民等用于合成具有除草功能的新异恶唑化合物，蔡遂雄等用于合成具有抗癌功能的4H-色烯化合物，Kuo Sheng chu等用于合成具有抗癌、抗血小板功能的哇哇琳化合物，Pouget C等用于合成芳香酶抑制剂黄烷酮等。

关于3-甲氧基苯甲醛合成方法，主要有以下几条：①由3-羟基苯甲醛与硫酸二甲酯在氢氧化钾催化下反应，通过甲基化合成，收率为81%；②由3-溴苯甲醚与甲醛在醋酸钯等催化剂的作用下合成，收率为81%；③由3-羟基苯甲醛在碳酸钾作催化剂，丙酮溶剂回流条件下，与碘甲烷反应得到92%收率产品。其他诸如采用空气氧化3-羟基苯甲醛方法和采用间甲氧基苯甲酰氯为原料制备，均需要较复杂的工艺和昂贵的催化剂。上述合成反应路线较简单，但涉及到的原料3-羟基苯甲醛和3-溴苯甲醛生产成本较高，且难于得到。

本文采用工业生产上较为常用的间甲酚为原料，通过与醋酐、液氯、乌洛托品、硫酸二甲酯反应合成3-甲氧基苯甲醛，该工艺生产成本较低、适合工业化生产。

合成方法

1、乙酰化反应

在250mL三口瓶中，间甲酚32.4g(0.30 mol)，醋酐35.2g(0.35 mol)。通冷却水，搅拌慢慢升温至回流(约140℃)，反应3~4h，反应终点以气相色谱检测间甲酚反应完全为准。反应完毕，用旋转蒸发仪减压慢慢蒸出乙酸及部分未反应的醋酐，冷却至室温，得酯化产物3-乙酰氧基甲苯约43g，收率约 95%。

2、氯化反应

干燥250mL反应瓶。安装带氯化氢尾气吸收装置的反应装置，在反应瓶中加入3-乙酰氧基甲苯21.5g(0.15 mol)，四氯化碳85g，通冷却水，慢慢升温到60~70℃时，加入偶氮二异丁腈0.6g，通氯气，开始应慢慢通大量氯化氢气体产生时，适当加大通氯气流量并恒定，温度控制在75 ℃左右，待反应液颜色稍有变黄时，降低通氯气流量至约为先前1/2，并用气相色谱检测，控制终点，以3-乙酰氧基甲苯少于0.5%为准。反应结束，减压除去四氯化碳，得到氯代产物约33g，其中一氯代物为32.9%，二氯代物64.0%，三氯代物2.8%。

3、沙米尔脱反应

在250mL反应瓶中，加入氯代产物15g，60%乙醇(V/V)50mL，乌洛托品约4.5g(随氯代产物一氯代物的含量不同而变)，一氯代物与乌洛托品摩尔比为1:1.2，室温搅拌反应2h。通冷却水，慢慢升温至回流反应3.5~4h。反应毕，减压蒸馏除去乙醇，冷却至室温，加水20g，搅拌0.5h，静止0.5h分层，得沙米尔脱液约12g。

4、甲基化与水解反应

将沙米尔脱液、甲醇与新洁尔灭投入反应瓶，开搅拌，开循环冷冻，控制温度在15~20℃。慢慢滴加40%KOH，温度小于25℃，滴加过程控制pH<10，当pH到10左右，约加入C1/2左右停止滴加，关闭冷冻，搅拌反应15min。慢慢滴加二甲酯(注意尽量慢)，边滴边检测pH不低于7.5，最好控制在8.0左右。滴加毕，重开冷冻，滴加40%KOH溶液，控制温度小于25℃，滴加过程控制pH<10，滴加完毕，反应15min。再滴加二甲酯，操作与前一步一样。滴加完二甲酯后，把剩余40%KOH滴完，操作如前述，搅拌反应30min。滴加剩余的二甲酯。滴完二甲酯后，在20℃下搅拌反应2h。加30%HCl搅拌反应2h。放入3000L反应瓶中，加水约2000L，搅拌30min。每次用200g二氯乙烷萃取，共3次。合并萃取液，加水1g，加入新洁尔灭，加碳酸氢钠，调节pH7.0左右。分去水层。减压蒸去溶剂，再上柱减压蒸，得淡黄色成品3-甲氧基苯甲醛52g，收率67.4%。

参考文献

[1]徐大国,柯中炉,黄振东. 间甲氧基苯甲醛合成新工艺[J]. 应用化工,2013,42(10):1778-1781.