[發(fā)明專利]一種制備3,4,5-三甲氧基甲苯的方法

有效

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• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103864585A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 朱錫鋒;朱昌朋;李凱
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: C07C43/205
• 分類號: C07C43/205;C07C41/16
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;孟卜娟

技術領域

本發(fā)明屬于生物質利用技術領域，具體涉及一種制備3,4,5-三甲氧基甲苯的方法。

背景技術

3,4,5-三甲氧基甲苯，英文名3,4,5-Trimethoxytoluene，分子式C₁₀H₁₄O₃，相對分子質量182.22，具有式（1）所示結構：

（1）

3,4,5-三甲氧基甲苯是合成艾地苯醌和輔酶Q等泛醌類化合物的重要醫(yī)藥中間體。目前文獻中報道合成3,4,5-三甲氧基甲苯的方法有：（1）以對甲酚為原料，在發(fā)煙硫酸的作用下發(fā)生磺化反應，制備2,6-二磺酸基-4-甲基苯酚，然后再經(jīng)過堿熔，并與硫酸二甲酯反應合成3,4,5-三甲氧基甲苯，該方法需消耗大量酸堿，對設備腐蝕嚴重，且造成環(huán)境污染，收率較低；（2）以3,4,5-三甲氧基苯甲醛為原料，在Pd/C催化作用下加氫合成3,4,5-三甲氧基甲苯，該方法雖收率較高，但反應周期長，原料制備復雜，且催化劑昂貴，生產成本高；（3）以對甲酚為原料，依次經(jīng)過溴代、甲氧基化之后，在通過ArO-的甲氧基化反應制備3,4,5,-三甲氧基甲苯，該方法反應路線較長，甲氧基化和ArO-甲氧基化反應分離繁瑣。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，提供一種由天然原料制備心血管藥物輔酶Q的合成重要中間體3,4,5-三甲氧基甲苯的新方法，同時也對生物質熱解制備生物油技術提供一條深加工利用工藝途徑。本發(fā)明所采用原料4-甲基愈創(chuàng)木酚是生物質熱解所得生物油經(jīng)過分離提純的一種天然產品，它是木質素經(jīng)過醚鍵和碳碳鍵斷裂而形成的一種芳香族化合物。該方法不僅具有收率高、對環(huán)境友好的特點，而且原材料來源廣泛、成本低，適合工業(yè)化應用。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了如下的技術方案：

一種制備3,4,5-三甲氧基甲苯的方法，其特征是以生物油中提取或其它途徑得到的4-甲基愈創(chuàng)木酚為原料，經(jīng)溴化、烴化和甲氧化步驟得到3,4,5-三甲氧基甲苯。

根據(jù)所述的制備方法，其中所述生物油為生物質無氧條件快速熱解所得液體產物，所述生物質為木質纖維素類生物質，包括木材、稻殼、蔗渣。

根據(jù)所述的制備方法，其中所述其他途徑為生物油分離或其他化學合成途徑，4-甲基愈創(chuàng)木酚的質量分數(shù)大于80%。

根據(jù)所述的制備方法，其中在溴化步驟中，采用碳酸鈉溶液洗滌中和得到4-甲基-2-溴-6-甲氧基苯酚，反應溫度為-5℃～10℃。

根據(jù)所述的制備方法，其中在烴化步驟中，分兩次滴加硫酸二甲酯，每次反應時間為0.5～1.5小時，冰浴溫度控制在0～10℃；烴化反應結束后，將回流改為蒸餾除去水分，蒸餾水占添加水分的50%～75%，用濃度為20～35%的燒堿溶液洗滌除去一些酸類雜質，得3,4-二甲氧基-5-溴-甲苯。

根據(jù)所述的制備方法，其中在甲氧化步驟中反應在氮氣保護下進行，攪拌反應溫度為80～120℃，反應時間為2～5小時；常壓下蒸去甲醇及DMF，并用清水洗滌反應物，獲得3,4,5-三甲氧基甲苯粗品油液；采用減壓蒸餾提純3,4,5-三甲氧基甲苯，此時分離溫度為115～120℃，分離壓強為550Pa～750Pa。

本發(fā)明還提供了如下更具體的制備方法：

所述的溴化反應是在裝有攪拌器的反應器中進行，在反應器中加入質量分數(shù)為80－99%的4-甲基愈創(chuàng)木酚、二氯甲烷、PEG-600，攪拌冷卻到0－10℃，緩慢地交替滴加20－50%雙氧水及30－60%工業(yè)氫溴酸溶液，保持在-5℃-5℃下攪拌反應，滴完后，再反應1小時，停止攪拌，靜置30分鐘后，分出上層廢水液，棄去；下層油液每次用5－10%碳酸鈉溶液攪拌1小時洗滌中和，得到下層pH=6的油液，在沸水條件下蒸餾回收二氯甲烷溶劑，最后得到4-甲基-2-溴-6-甲氧基苯酚的白色或淡紅色固體；

所述的烴化反應是在反應器中，加入溴化反應中所得固體，并滴加NaOH與水配制的溶液，PEG-600，攪拌溶解完全，再用冰塊冷卻到5℃；使用冰浴滴加硫酸二甲酯，溫度在10℃以內，滴加1小時，滴完后，室溫下反應1小時，然后升溫到80℃，加入濃度為30%的燒堿溶液，再滴加硫酸二甲酯30分鐘，反應1小時，再加入濃度為30%的燒堿溶液，改回流為蒸餾，蒸餾出水時，分出油層，反應結束，油水分離，取出油液，加入30%燒堿水，洗滌2次，得到3,4-二甲氧基-5-溴-甲苯固體；