4-羟甲基苯甲酸又称对羟甲基苯甲酸、HMBA,是苯环对位兼具羧基与羟甲基的双功能团有机合成砌块,在医药与高分子领域应用广泛。4-羟甲基苯甲酸为白色至类白色结晶粉末,溶于水、乙醇、DMSO、甲醇,具弱酸性,对皮肤、眼睛有刺激性。
合成方法
方法一:
S1:将配体1(0.57g,1mmol)和RuHCl(CO)(PPh3)3(952mg,1mmol)加入甲苯(10mL)中,将混合物加热回流5小时。冷却至室温后,加入乙醚(10mL)并搅拌5分钟,将反应混合物过滤并用乙醚(5mL,3次)洗涤。灰白色固体通过TLC判断为两种化合物,并通过柱色谱法(二氯甲烷/甲醇,50:1至20:1)分离混合物。较小极性化合物通过HRMS(m/z997.0997([M]+),calcdfor C55H44ClO2P4Ru+:997.1018)鉴定为RuCl (CO)(PPh3),可能是因为原料RuCl2(CO)(PPh3)3中含有杂质。较大极性的化合物鉴定为催化剂2(浅灰色固体,0.46g,产率46%)。
S2:在氩气手套箱中,向装有磁力搅拌棒的5mL小瓶加入所需量的催化剂2(0.02mol%),3i(5mmol)和甲苯(1.5mL),将混合物转移到无污染的高压釜中,然后用H2(10atm)加压/排气三个循环进行换气。然后用H2(50大气压)加压并与H2源断开,将高压釜置于预热到80℃的油浴中,搅拌反应18h后,将高压釜在冰浴中冷却,缓慢释放氢气,过硅胶柱得到产物4i即4-羟甲基苯甲酸的收率为99%[1]。

方法二:
在手套箱中,依次向装有搅拌子的50mL Schlenk瓶中加入4-羟甲基苯硼酸(1mmol,152.0mg),甲醇钾(2mmol,2当量,140.2mg),Cu(IPr)Cl(0.03mmol,0.03当量,14.6mg),5mL溶剂N,N-二甲基乙酰胺。从手套箱中取出加盖的Schlenk瓶,充分抽换气,使反应体系充满二氧化碳并且密封好,然后将反应混合物在70℃下搅拌24小时。冷却至室温后,加入1mol/L盐酸酸化,并用乙酸乙酯萃取,再用食盐水洗一次,收集有机相在真空中浓缩,将液体混合物滴在硅胶柱上,并通过柱色谱法纯化,展开剂为石油醚/乙酸乙酯,得到所需产物4-羟甲基苯甲酸,产率73%[2]。

参考文献
[1] 南方科技大学. 三齿膦配体、催化剂及其制备方法与用途:CN201710798882.4[P]. 2017-12-01.
[2] 北京大学,江苏未名环保科技有限公司,江苏隆润环保科技有限公司. 一种铜催化的芳基硼酸与二氧化碳的羧化反应方法:CN201910892228.9[P]. 2019-12-17.