89-84-9 / 2，4-二羥基苯乙酮的合成

概述

2 ，4-二羥基苯乙酮是有機(jī)合成、藥物合成及化工產(chǎn)品的的中間體。用它可以制備抗心絞痛的藥物乙氧黃酮。也可以用于制備農(nóng)藥、黃酮等精細(xì)化工產(chǎn)品；它也是測(cè)定鐵離子的一種重要分析試劑。

合成^{【1】【2】}

制備2，4-二羥基苯乙酮，按酰化劑分，大致有以下幾條路線:

(1)以冰醋酸為?；瘎?， 氯化鋅為催化劑；收率61 %，用BF3 ，H2SO4，多聚磷酸等催化體系，收率可達(dá)60%～80%。

(2)以醋酸酐為酰化劑，用HClO4，AlCl3 為催化劑，收率70%～ 90%；以離子交換樹(shù)脂為催化劑，收率為83.5 %。

(3)以乙酰氯為酰化劑，以SnCl4 為催化劑，收率80 %；以離子交換樹(shù)脂為催化劑，收率52 %。

(4)以乙腈為?；瘎琙nCl2為催化劑，收率77 %。

其中用冰醋酸為?；瘎?氯化鋅為催化劑的路線原料易得， 原料價(jià)格便宜， 操作方便， 是一條較好的技術(shù)路線， 但其收率僅為61 %。從工業(yè)生產(chǎn)的角度， 如何提高收率， 降低成本是至關(guān)重要的。

1. 采用正交設(shè)計(jì)方法優(yōu)化用冰醋酸為酰化劑制備2 ，4 -二羥基苯乙酮的工藝條件，期望找出影響收率的主要因素，并大幅度提高收率，降低成本。

反應(yīng)式如下:

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：先將一定量的ZnCl2 在坩堝中加熱熔融， 然后將它加入至已裝有一定量冰醋酸的三口瓶中，攪拌下加入11 g(0 .1 mol)間苯二酚。油浴加熱至一定溫度。攪拌一定時(shí)間后， 冷卻。用25 mL 水和25 mL 濃鹽酸稀釋， 置冰箱中冷卻至5℃。濾出沉淀。用120 mL 冰水分5 次洗滌， 以除去鋅離子。用1∶11 稀鹽酸180 mL 煮沸溶解， 如有不溶物， 則過(guò)濾除去， 然后置于冰箱中冷卻至5 ℃，濾出晶體，烘干得產(chǎn)品。

最佳工藝條件為:間苯二酚11 g ，ZnCl2 15 g ，冰醋酸27 mL，反應(yīng)時(shí)間為5 h ，反應(yīng)溫度為140 ℃，產(chǎn)率可達(dá)到91 %～93 %，產(chǎn)品純度≥98 %，比文獻(xiàn)值(61 %)提高了約30 個(gè)百分點(diǎn)，原料成本下降約30 %以上，工藝穩(wěn)定，具有很好的應(yīng)用前景。

2. 催化劑的作用下，由原料間苯二酚和冰醋酸經(jīng)付-克反應(yīng)合成2，4-二羥基苯乙酮

經(jīng)典的合成方法是以冰醋酸為?；瘎?氯化鋅為催化劑，但脫色困難、收率不高，多在60% ～ 80%；也有用醋酸酐為?；瘎x子交換樹(shù)脂為催化劑；還有用乙酰氯、乙腈為酰化劑，SnCl4為催化劑，但這些方法都不適于工業(yè)化。

從經(jīng)典方法著手，摸索出一種既經(jīng)濟(jì)又易操作的方法，產(chǎn)率高達(dá)97.38%。合成路線如下：

原料:間苯二酚、冰乙酸、乙醇、無(wú)水甲醇等均為分析純。

最佳反應(yīng)條件為:冰醋酸用量12 g、催化劑用量16 g、反應(yīng)時(shí)間1.5 h、反應(yīng)溫度135 ℃；產(chǎn)品的外觀為近乎無(wú)色的針狀晶體，熔點(diǎn)為144.8 ～145.8 ℃，紅外和紫外圖譜鑒定產(chǎn)品確為2， 4 -二羥基苯乙酮，純度為96.70%。

3.以間苯二酚和冰醋酸為原料， 在微波輔助作用下合成了2 ，4-二羥基苯乙酮

在100 ml 圓底燒瓶中加入1.10 g(10 mmol)間苯二酚，2.0 ml(15 mmol)冰醋酸，1.25 g(10 mmo l)無(wú)水氯化鋅，150 W 微波輻射4 min ，將反應(yīng)產(chǎn)物倒入30 ml 水中，有桔黃色沉淀析出，減壓抽濾，用去離子水洗滌2～3 次，得桔黃色固體.用50 %乙醇的水溶液重結(jié)晶，真空干燥得桔黃色塊狀晶體，產(chǎn)率67.8 %。

醋酸用量對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響：在10 mmo l 間苯二酚、10 mmo l 無(wú)水氯化鋅用量不變的情況下，改變冰醋酸的用量，150 W 微波輻射4 min ，發(fā)現(xiàn)隨著冰醋酸用量的增加，產(chǎn)物的產(chǎn)率提高，當(dāng)冰醋酸的用量為15 mmol時(shí)產(chǎn)率最高。

無(wú)水氯化鋅用量對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響：在10 mmol 間苯二酚、15 mmol冰醋酸用量不變的情況下，改變無(wú)水氯化鋅的用量，150 W 微波輻射4 min ，發(fā)現(xiàn)隨著氯化鋅用量的增加，產(chǎn)物的產(chǎn)率逐步提高，當(dāng)無(wú)水氯化鋅的用量為10 mmol時(shí)產(chǎn)率最高。

微波功率對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響：在10 mmol 間苯二酚、15 mmol 冰醋酸、10 mmol 無(wú)水氯化鋅用量不變的情況下，改變微波功率，輻射4 min ，發(fā)現(xiàn)隨著微波功率的增大，產(chǎn)物的產(chǎn)率提高， 當(dāng)功率為150 W 時(shí)產(chǎn)率最高，200～250 W 時(shí)，產(chǎn)率無(wú)明顯變化，300W時(shí)出現(xiàn)碳化現(xiàn)象。

反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響：選擇最佳反應(yīng)條件，利用TLC 進(jìn)行跟蹤反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)率有較大的影響。反應(yīng)時(shí)間4 min 產(chǎn)率最高，反應(yīng)9 min 時(shí)出現(xiàn)碳化現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

[1]呂亞萍，何金桓，楊忠愚，高收率制備中間體2 ，4 -二羥基苯乙酮，浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002.04，第110頁(yè)

[2]徐鎖平，徐郭，裴元，2 ，4-二羥基苯乙酮的微波合成及晶體結(jié)構(gòu)，徐州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010.03，第68頁(yè)