3-溴-4-甲氧基苯酚的制备

2023/4/7 15:32:18

背景及概述

3-溴-4-甲氧基苯酚是合成新型医药、农药及染料的重要中间体。由于该类化合物在农药上可用于除草剂和杀虫剂的生产,具有用量少,毒性低、药效高等特点;在药物上具有可增强药品的药效、疗效高,持久性、口服性能好等特点。因此近年来我国加大了这类中间体的开发力度,本文简述3-溴-4-甲氧基苯酚的制备工艺[1] 。

制备

关于 3-溴-4-甲氧基苯酚的合成方法,目前在国内外公开发表的文章和专利中鲜有相关报道。本研究参考相关文献[1],用邻甲氧基苯胺为原料,经混酸硝化得到 2-甲氧基-5-硝基苯胺,无须分离直接进行重氮化后溴代得到 2-甲氧基-5-硝基氯苯,经铁粉/乙酸还原,最后经重氮化酸性水解得到3-溴-4-甲氧基苯酚(图1),含量为99.83%(GC),总产率为 26.2%(摩尔分数,以邻甲氧基苯胺计)。

3-溴-4-甲氧基苯酚的合成反应式

图1 3-溴-4-甲氧基苯酚的合成反应式

实验过程

2-甲氧基-5-硝基溴苯的合成

2 L 四颈瓶中加入如上所得硝化产物反应液,0~5 ℃滴加 NaNO2 (80.0 g,1.16 mol)的水溶液(160 mL),滴毕保温反应 30 min,有少量固体不溶物,所得的重氮液低温保存备用。另一 2 L 四颈瓶中加入 40%氢溴酸(500 mL)和Cu 粉(80.0 g,1.26 mol),升温至 80 ℃左右搅拌滴至上述所得的重氮盐溶液中。滴毕保温反应约 30 min后升温采用水蒸气蒸馏出粗品,水分器中收集到淡黄色油状物 160.0 g(0.56 mol),含量 97.3%(GC)。

3-溴-4-甲氧基苯胺的合成

投2-甲氧基-5-硝基溴苯的粗品 160.0 g,按文献[1]的方法制备,经水蒸气蒸馏得到3-溴-4-甲氧基苯胺的粗品为 125.0 g(0.49 mol),含量 98.2%(GC)。

3-溴-4-甲氧基苯酚的合成

1 L 四颈瓶中加入硫酸(98%,105 mL,2 mol)的水( 500 mL)溶液和3-溴-4-甲氧基苯胺(102.5 g,0.40 mol),升温至 80 ℃左右保温约 0.5 h,降温至 0~5 ℃,慢慢滴加 NaNO2 (30.0 g,0.43 mol)的水溶液(60 mL),加完保温 0.5 h 备用,得到澄清透明的重氮液。另一 2 L 四颈瓶中加入硫酸(98%,105 mL,2mol)和水(110 mL),投入五水硫酸铜(100.0 g,0.40 mol)升温至 120 ℃左右在回流状态下滴加上述重氮液,加完后回流反应约 1 h,降至室温,静置分取油层,水层用甲苯萃取(100 mL×2),合并油层,用5%氢氧化钠水溶液调节溶液的pH值至>11,静置分取水层,水层再用甲苯萃取(100 mL),用浓盐酸将合并油层的 pH 值调至强酸性,得黄色油状粗品 1 约 85 g,含量 96.4%(GC)。在 130~135℃/(10 kPa)时精馏该粗品,得冷却后为淡黄色块状结晶固体的成品 70.5 g(0.27 mol),mp.实测值为51.5~53.0 ℃,含量 99. 83%(GC)。

结论

在合成2-甲氧基-5-硝基溴苯的时候所得粗品可不经提纯直接用于下一步反应。GC 谱图中显示的少量杂质峰不再重复出现在粗品3-溴-4-甲氧基苯胺的 GC 谱图中。在合成3-溴-4-甲氧基苯胺的过程中,作者等曾使用过溶剂萃取后抽滤的办法提纯粗品,但由于细颗粒的铁泥和少量未反应完全的还原铁粉极易堵住滤纸,导致抽滤困难,后采用水蒸气蒸馏就可较容易得到3-溴-4-甲氧基苯胺的粗品了。

综上所述,通过实验证明了以邻甲氧基苯胺为原料,经硝化、重氮化、还原和水解制得农药、医药中间体 3-溴-4-甲氧基苯酚的方法是可行的,总产率为 26.2%(摩尔分数,以邻甲氧基苯胺计),产品的纯度可达 99.83%(GC)。产物结构通过了 MS 及1 H NMR 验证。

参考文献

[1] 马志军,徐丽红 . 三氟甲氧基苯、对氨基三氟甲氧基苯、对溴三氟甲氧基苯三种化合物的合成与研究 [J]. 有机氟工业, 2002 (4) : 33-35.

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