黃雨石,李 敢,陳汐爾,田 華,桂莉莉 ,劉 超
(1.徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機電工程學(xué)院,江蘇 徐州 221140;2.徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院,江蘇 徐州 221140;3.江蘇省化工新材料工程技術(shù)研究開發(fā)中心,江蘇 徐州 221140)
2,4-二氯-α-氯甲基苯甲醇,英文名2,4-dichloroα-chloromethylbenzyl alcohol,白 色 晶 體,分 子 式C8H7Cl3O,分 子 量225.5,熔 點47~50 ℃,閃 點>110℃,CAS 號13692-14-3,是咪康唑、益康唑、抑康唑、硝酸異康唑、硝酸舍他康唑等的重要中間體。
2,4-二氯-α-氯甲基苯甲醇是一種重要的a,β-不飽和醇,通??梢酝ㄟ^a,β-不飽和酮催化加氫制得。由于C=C 鍵比C=O 鍵更容易被催化加氫還原,因此反應(yīng)中催化劑對C=O 鍵催化加氫過程中的選擇性有重要影響。目前制備2,4-二氯-α-氯甲基苯甲醇的方法主要是化學(xué)合成法?;瘜W(xué)合成法主要有以下幾種。
唐仕昆等[1]以2,2’,4’-三氯苯乙酮為原料,KBH4為催化劑,甲醇為溶劑,制備得到2,4-二氯-α-氯甲基苯甲醇。具體操作:在三頸燒瓶中加入KBH4和甲醇,攪拌。于室溫下滴加2,2’,4’-三氯苯乙酮的甲醇溶液,滴畢在40~50 ℃反應(yīng)5h,稀鹽酸酸化至中性,蒸出甲醇,加水析出油狀物,用乙醚提取1次。合并乙醚提取液,用無水Na2SO4干燥,蒸去乙醚,減壓蒸盡溶劑即得產(chǎn)品,收率80%。
葉保輝等[2]以2,2’,4’-三氯苯乙酮為原料,KBH4為催化劑,DMF 為溶劑,制備得到2,4-二氯-α-氯甲基苯甲醇。具體操作:于三頸瓶中加入KBH4和DMF,攪拌,室溫下滴加2,2’,4’-三氯苯乙酮和DMF,加畢于75℃攪拌4h,用HCl 中和,加水,分出有機層。水層用乙醚提取,合并有機層,用無水Na2SO4干燥,蒸去乙醚,減壓蒸盡溶劑得產(chǎn)品,產(chǎn)率為90 %。
蔣彩珍等[3]以甲醇和2,2’,4’-三氯苯乙酮為原料,硼氫化鉀為催化劑,制備得到2,4-二氯-α-氯甲基苯甲醇。具體操作:依次加入甲醇和2,2’,4’-三氯苯乙酮,室溫下慢慢加入硼氫化鉀,1h 內(nèi)加完。室溫反應(yīng)30 min,放置過夜。減壓蒸除甲醇后加苯,常壓蒸餾至糊狀,得產(chǎn)品。
李再峰等[4]以2,2’,4’-三氯苯乙酮為原料,硼氫化鈉為催化劑,甲醇為溶劑制備得到2,4-二氯-α-氯甲基苯甲醇。具體操作:2,2’,4’-三氯苯乙酮溶于甲醇中,冷卻至0~5℃,邊攪拌邊分批加入硼氫化鈉,加完后反應(yīng)0.5h。再升溫至50℃反應(yīng)1h,再加熱回流1h,降至室溫,加水分解過量的硼氫化鈉。蒸去甲醇,用稀酸酸化,分離有機層。水層用乙醚萃取,合并有機相,加入無水Na2SO4干燥,蒸去乙醚,得粗產(chǎn)品。用95 %乙醇重結(jié)晶,得白色固體,產(chǎn)率88.0 %。
王明慧等[5]研究了硼氫化鈉還原2,2’,4’-三氯苯乙酮制備2,4-二氯-α-氯甲基苯甲醇的2 種方法,考察了溫度對反應(yīng)的影響,對目標(biāo)產(chǎn)物和副產(chǎn)物的生成機理進(jìn)行了探討。發(fā)現(xiàn)加入氯化鈣等金屬氯化物能有效提高反應(yīng)的專一性,并探討了其作用機理。在非質(zhì)子溶劑如THF 中有陽離子樹脂存在的情況下,還原反應(yīng)平穩(wěn),具有高選擇性和高產(chǎn)率。
邵律成等[6]以無水乙醇和2,2’,4’-三氯苯乙酮為原料,NaBH4為催化劑,制備得到2,4-二氯-α-氯甲基苯甲醇。具體操作:60℃攪拌下分次加入NaBH4,回流1.5h,反應(yīng)結(jié)束后蒸干溶劑,用水洗。分出油狀物,減壓條件下蒸干,得到產(chǎn)品,收率79.29%。
許健等[7]以2,2’,4’-三氯苯乙酮為原料,氫化鋰鋁為催化劑,乙醚為溶劑,制備得到2,4-二氯-α-氯甲基苯甲醇。具體操作:在三頸燒瓶中加入乙醚和氫化鋰鋁,攪拌。滴加2,2’,4’-三氯苯乙酮的乙醚溶液,室溫反應(yīng)5h。加入稀鹽酸,靜置,分出醚層。乙醚提取1 次,提取液與醚層合并,水洗水層,蒸去乙醚即得產(chǎn)品,收率95.5 %。
黃永明等[8]以2,2’,4’-三氯苯乙酮為原料,異丙醇鋁為催化劑,異丙醇為溶劑,制備得到2,4-二氯-α-氯甲基苯甲醇。具體操作:異丙醇鋁研碎,加熱回流反應(yīng)4~5 h。減壓蒸餾,稍冷后加入30%硫酸水解反應(yīng)物10 min。分出下層的油層,母液用石油醚萃取。將油層與萃取液合并,用冰水冷卻,即有結(jié)晶析出。過濾得產(chǎn)品,產(chǎn)率80 %。
金萬祥等[9]以2,2’,4’-三氯苯乙酮為原料,異丙醇鋁為催化劑,異丙醇為溶劑,制備得到2,4-二氯-α-氯甲基苯甲醇。最佳的合成條件為:反應(yīng)溫度60℃,反應(yīng)時間4h,產(chǎn)率可達(dá)99.5 %。
季世春等[10]在有機溶劑中,以異丙醇鋁為還原劑,25~75 ℃下,2,2’,4’-三氯苯乙酮經(jīng)還原劑催化,反應(yīng)4~10h 后,得到2,4-二氯-α-氯甲基苯甲醇。2,2’,4’-三氯苯乙酮與異丙醇鋁的摩爾比為1∶1~4∶1,優(yōu)選摩爾比為2.28∶1。有機溶劑是異丙醇或甲醇。
李敢等[11]公開了一種清潔制備2,4-二氯-α-氯甲基苯甲醇的方法。以2,2’,4’-三氯苯乙酮為起始原料,異丙醇鋁作催化劑,異丙醇既作溶劑也作反應(yīng)物,經(jīng)還原反應(yīng)、減壓蒸餾、酸化、水洗、固化,得到產(chǎn)品。
季世春等[12]在高壓反應(yīng)釜中加入2,2’,4’-三氯苯乙酮、乙醇和雷尼鎳,開動攪拌,氫氣置換3 次。維持氫氣壓力為0.2MPa,25℃下反應(yīng)7h。過濾,濾液在40℃下減壓濃縮至油狀,靜置12h,固化得產(chǎn)品,收率為99 %。
以氫化鋁鋰等氫化金屬化合物作催化劑,選擇性不高,生產(chǎn)成本較高,無法回收再利用。硼氫化鈉或硼氫化鉀是十分溫和的還原劑,不但能在乙醇等醇溶液中反應(yīng),也能在相轉(zhuǎn)移催化劑存在下,在水-有機兩相體系中很好地還原醛和酮。以氫源低碳醇為還原劑,金屬烷氧基化合物M(OR)X為催化劑,發(fā)生MPV 反應(yīng),操作溫度較溫和,反應(yīng)溫度一般控制在60~120℃,壓力為常壓,對C=O 可選擇性加氫。該法的選擇性很高,對催化劑的物理性質(zhì)要求不高,操作安全性高,易于實現(xiàn)工業(yè)化。以Co 和Pt 金屬等作催化劑,以氫氣作還原劑,需要在高溫和高壓條件下反應(yīng),這種制備方法催化劑的制備成本高、操作條件要求苛刻,加壓加氫的工藝路線比較危險,存在一定的局限性,工業(yè)化難度較大。2,2’,4’-三氯苯乙酮屬于不飽和酮,與2,2’,4’-三氯苯乙酮相對的不飽和醇,是硝酸咪康唑、硝酸益康唑、硝酸異康唑等的重要中間體,因此研究不飽和酮選擇性還原為相應(yīng)的不飽和醇的反應(yīng),具有學(xué)術(shù)意義的同時也具有潛在的應(yīng)用前景。