用于生產(chǎn)烷氧基苯酚和烷氧基-羥基苯甲醛的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于從羥基苯酚制備烷氧基苯酚的方法，該方法包括使至少一種羥基苯酚O-烷基化反應成至少一種烷氧基苯酚，所述反應使用O-烷基化劑、含有布朗斯臺德堿的水性溶劑以及有機溶劑進行，其中堿/O-烷基化劑比率為0.5摩爾-1.5摩爾之間的堿/摩爾O-烷基化劑，O-烷基化劑/羥基苯酚比率為0.5mol-2mol的O-烷基化劑/摩爾羥基苯酚，并且有機溶劑/羥基苯酚比率為小于280ml、優(yōu)選10ml-250ml、并且更優(yōu)選50ml-150ml有機溶劑/摩爾羥基苯酚。本發(fā)明還涉及一種用于從至少一種羥基苯酚化合物制備至少烷氧基羥基苯甲醛的方法。
【專利說明】用于生產(chǎn)烷氧基苯酚和烷氧基-羥基苯甲醛的方法
[0001] 發(fā)明摶術領域
[0002] 本發(fā)明涉及一種用于從至少一種羥基苯酚生產(chǎn)至少一種烷氧基苯酚化合物的方 法。
[0003] 本發(fā)明還涉及一種用于從至少一種羥基苯酚化合物生產(chǎn)至少一種烷氧基羥基苯 甲醛化合物的方法。本發(fā)明更確切地說涉及一種用于合成香草醛（VA或4-羥基-3-甲氧 基苯甲醛）和/或乙基香草醛（EVA或3-乙氧基-4-羥基苯甲醛）的方法。本發(fā)明具體地 涉及一種用于從愈創(chuàng)木酚和/或乙基愈創(chuàng)木酚的一種前體并且具體地說從鄰苯二酚生產(chǎn) 香草醛和/或乙基香草醛的方法。 現(xiàn)有技術
[0004] 烷氧基羥基苯甲醛是首先用作調味品和芳香劑并且然后隨后在多個領域中用作 中間產(chǎn)品的非常重要的產(chǎn)品，這些領域例如農業(yè)化學、制藥、化妝品工業(yè)以及其他工業(yè)。
[0005] 具體地說，香草醛和乙基香草醛是實質上旨在用于食物中的產(chǎn)品。因此，提供具有 高化學純度和良好味覺品質的市場產(chǎn)品同時確保銷售成本盡可能低是重要的。
[0006] 因此，用于合成所述產(chǎn)品的方法需要對所進行的化學反應進行改進以及進行有效 分離和純化操作。
[0007] 已提出用于合成芳族醛的各種方法。最重要的方法是基于起始酚類化合物例如苯 酚、兒茶酚、兒茶酚衍生物、愈創(chuàng)木酚（或者2-甲氧基苯酚）或者乙基愈創(chuàng)木酚（或者2-乙 氧基苯酚）的官能化。在此類型的方法中，通常以成鹽形式、例如鈉鹽形式使用酚類化合 物：根據(jù)不同方法，將一個甲?；砑拥较鄬τ诖嬖谟诒江h(huán)上的羥基的對位上。
[0008] 為了生產(chǎn)愈創(chuàng)木酚，一些方法在于選擇鄰-硝基氯苯（ONCB)作為起始材料。
[0009] 這些方法與由鄰苯二酚起始的方法相比具有很多缺點：處理CMR(致癌、致突變且 對生殖有毒）毒性化合物，如鄰-茴香胺；多個步驟；放熱且危險的反應，如重氮鹽的硝化 或水解；產(chǎn)生大量排出物；形成雜質，如在6-氯香草醛形式的香草醛中的5-氯愈創(chuàng)木酚 等。
[0010] 此外，存在一種用于獲得香草醛的完全不同的路徑，該路徑在于使愈創(chuàng)木酚與乙 醛酸在一種堿性介質中反應，得到4-羥基-3-甲氧基扁桃酸并且然后氧化所獲得的縮合 物。
[0011] 從鄰苯二酚合成愈創(chuàng)木酚或乙基愈創(chuàng)木酚是更加直接的。
[0012] 還存在用于從氫醌合成對-甲氧基苯酚（PMP，也被稱為氫醌單甲醚MEHQ)的方法。 例如，PMP在工業(yè)中用作聚合抑制劑或用作抗氧化劑。
[0013] 發(fā)明目的
[0014] 這些獲得路徑需要改進并且具體地是從鄰苯二酚和/或從氫醌起始的獲得路徑。 本發(fā)明的一個目的在于，以良好產(chǎn)率、較低雜質產(chǎn)生和/或有效雜質去除以及高羥基苯酚 轉化率來工業(yè)制造烷氧基苯酚化合物，同時限制這種生產(chǎn)的成本。本發(fā)明的一個目的具體 地說在于，在使用0-烷基化劑進行0-烷基化反應基礎上生產(chǎn)此烷氧基苯酚化合物。因此， 從鄰苯二酚生產(chǎn)例如愈創(chuàng)木酚是可能的，但是藜蘆醚（1，2-二甲氧基苯）也經(jīng)由愈創(chuàng)木酚 的另外（連續(xù)的）〇_甲基化反應來形成。根據(jù)本發(fā)明用于制備烷氧基苯酚的方法生成至少 一種二烷氧基苯類型的化合物。這種化合物可以被視為一種雜質，但是有時也可被視為一 種經(jīng)濟上可利用的化合物。鑒于烷氧基苯酚和二烷氧基苯類型的化合物的平行經(jīng)濟利用的 可能益處，希望的是能夠根據(jù)市場需求優(yōu)先針對這些化合物中的一種或另一種調整合成， 即能夠以與烷氧基苯酚相比更大或更小的程度來形成二烷氧基苯類型的化合物，并且反之 亦然。例如，如今可以與愈創(chuàng)木酚分開地利用藜蘆醚。因此，本發(fā)明目的在于提供一種用于 從至少一種羥基苯酚生產(chǎn)至少一種烷氧基苯酚的方法，該方法使得有可能調整或調節(jié)二烷 氧基苯/烷氧基苯酚的生產(chǎn)比率。
[0015] 本發(fā)明的一個目的具體地說在于，在烷氧基苯酚如愈創(chuàng)木酚、乙基愈創(chuàng)木酚、4-甲 氧基苯酚（PMP)和/或4-乙氧基苯酚（PEP)的合成過程中，根據(jù)滿足獨立的市場需要的比 率，即根據(jù)〇. 001與〇. 9之間的二烷氧基苯/烷氧基苯酚比率，形成二烷氧基苯化合物如1， 2- _甲氧基苯（黎蘆釀）、1，2- _乙氧基苯、1，4- _甲氧基苯（PDMB)或者1，4- _乙氧基 苯，同時限制工業(yè)生產(chǎn)的成本。本發(fā)明的一個目的具體地說在于，提供一種這樣的方法，同 時使起始羥基苯酚的轉化率最大化。
[0016] 此外，為了利用高純度烷氧基苯酚化合物，從形成的二烷氧基苯中分離該烷氧基 苯酚是特別必要的。本發(fā)明的一個目的還在于，在由至少一種羥基苯酚生產(chǎn)至少一種烷氧 基苯酚之后去除所形成的二烷氧基苯化合物。通常，二烷氧基苯化合物難以從烷氧基苯酚 化合物中分離。因此這使得獲得可利用的烷氧基苯酚（即具體地從所形成的二烷氧基苯中 分離的具有令人滿意的純度的烷氧基苯酚）同時維持市場可接受的工業(yè)生產(chǎn)成本是困難 的。
[0017] 這些問題更尤其出現(xiàn)在從鄰-羥基苯酚（或者鄰苯二酚（pyrocatechol)，在本發(fā) 明中被稱為"PC"或者也被稱為兒茶酚或焦兒茶酚（pyrocatechin))生產(chǎn)香草醛（VA)或 乙基香草醛（EVA)的過程中，因為愈創(chuàng)木酚（GA)或乙基愈創(chuàng)木酚（GE)的"二烷氧基化"雜 質，如具體地說1，2-二甲氧基苯（或藜蘆醚）和/或1，2-二乙氧基苯，很難從GA和/或 GE中分離。二烷氧基苯類型的化合物如藜蘆醚在烷氧基羥基苯甲醛的合成過程中積累，因 為它們不與乙醛酸反應。因此能夠從烷氧基苯酚生產(chǎn)流中分離或去除二烷氧基苯化合物是 重要的，并且因此在烷氧基羥基苯甲醛的生產(chǎn)過程中也是重要的。
[0018] 相同的問題出現(xiàn)在將氫醌ο-烷基化成PMP的反應的性能和質量方面。希望的 是，調整PDMB/PMP比率并且從所形成的PMP中去除二烷氧基化化合物1，4-二甲氧基苯 (PDMB)。
[0019] 因此，本發(fā)明的一個目的還在于，從不希望存在一種或多種二烷氧基苯化合物的 觀點出發(fā)，提供一種用于從至少一種羥基苯酚生產(chǎn)至少一種高純度的烷氧基苯酚的方法。
[0020] 此外，香草醛和/或乙基香草醛的生產(chǎn)總體上需要改進，特別是從由鄰苯二酚所 表示的前體起始時。這是本發(fā)明的方法的另一個獨立目的，如同在一種用于從鄰苯二酚合 成香草醛和/或乙基香草醛的方法過程中控制所生產(chǎn)的藜蘆醚和/或1，2-二乙氧基苯的 量一樣。
[0021] 發(fā)明概沭
[0022] 本發(fā)明使得有可能以良好產(chǎn)率、較低雜質產(chǎn)生和/或有效雜質去除以及高羥基苯 酚轉化率來工業(yè)生產(chǎn)烷氧基苯酚化合物同時限制工業(yè)生產(chǎn)的成本。
[0023] 本發(fā)明使得有可能在某些值之間調整或調節(jié)二烷氧基苯/烷氧基苯酚比率以便 根據(jù)滿足市場短期需要的量生產(chǎn)兩種化合物。
[0024] 本發(fā)明還使得有可能在烷氧基苯酚生產(chǎn)過程中去除所形成的二烷氧基化化合物。
[0025] 無論是在氣相介質還是多相介質中通過使用0-烷基化劑進行0-烷基化作用從羥 基苯酚合成烷氧基苯酚都是已知的。在一種多相介質中，還已知的是，堿/烷基化劑比率和 烷基化劑/羥基苯酚比率使得有可能影響二烷氧基苯/烷氧基苯酚比率。這些比率直接影 響反應性能水平（即試劑的轉化程度）、所形成的產(chǎn)物并且具體地為烷氧基苯酚和/或二烷 氧基苯的產(chǎn)率、以及所獲得的產(chǎn)物的選擇性，具體地為二烷氧基苯/烷氧基苯酚比率。
[0026] 本發(fā)明人已意外地發(fā)現(xiàn)，在包含至少一個液-液相的一種介質中并且具體地在一 種三相介質中，有機溶劑的量也使得有可能調整或調節(jié)二烷氧基苯/烷氧基苯酚比率同時 在羥基苯酚轉化率和各種產(chǎn)物產(chǎn)率方面保持非常令人滿意的或甚至最佳的工業(yè)條件。就本 發(fā)明人所知道的，現(xiàn)有技術并未涉及有機溶劑的量對二烷氧基苯/烷氧基苯酚比率的任何 影響。已注意到，在本發(fā)明的背景下，根據(jù)現(xiàn)有技術正常使用的有機溶劑的量對二烷氧基苯 /烷氧基苯酚比率沒有影響。然而，本發(fā)明人已通過實驗意外地注意到，在限定的反應條件 下，低于每摩爾羥基苯酚一定量的有機溶劑的情況下，有機溶劑的量影響二烷氧基苯/烷 氧基苯酚比率，使得有可能根據(jù)市場需求調整或調節(jié)此比率并因此在分離之后獨立地利用 二烷氧基苯和烷氧基苯酚化合物，同時使相對于市場需要過量的化合物儲量最小化。
[0027] 本發(fā)明不討論二烷氧基苯化合物的分離和利用。
[0028] 本發(fā)明因此涉及一種用于從羥基苯酚制備烷氧基苯酚的方法，該方法包括用于使 至少一種羥基苯酚〇-烷基化為至少一種烷氧基苯酚的反應，所述反應使用〇-烷基化劑、 包含布朗斯臺德堿（Brdensted base)的水性溶劑以及有機溶劑進行實施，其中堿/〇-烷 基化劑比率為0. 5摩爾-1. 5摩爾的堿/摩爾0-烷基化劑，0-烷基化劑/羥基苯酚比率為 0. 5mol-2mol的0-烷基化劑/摩爾羥基苯酚，并且有機溶劑/羥基苯酚比率為小于280ml、 優(yōu)選10ml-250ml、并且更優(yōu)選50ml-150ml有機溶劑/摩爾羥基苯酚。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的堿/0_烷基化劑、0-烷基化劑/羥基苯酚以及有機溶劑/羥基苯酚 比率使得有可能調節(jié)烷氧基苯酚化合物和/或二烷氧基苯化合物的產(chǎn)率并且調節(jié)羥基苯 酚轉化率并因此優(yōu)化它們。使用的有機溶劑量優(yōu)選小于或等于影響二烷氧基苯酚/烷氧基 苯酚比率的最大有機溶劑量。影響二烷氧基苯酚/烷氧基苯酚比率的最大有機溶劑量取決 于溶劑本身和所使用的確切反應條件。使用的溶劑量優(yōu)選為每摩爾羥基苯酚小于280ml、優(yōu) 選小于250ml并且更優(yōu)選小于150ml。
[0030] 本發(fā)明因此涉及一種用于通過鄰苯二酚或氫醌的羥基之一的0-甲基化和/或 0-乙基化，從鄰苯二酚制備愈創(chuàng)木酚和/或乙基愈創(chuàng)木酚或者從氫醌制備對-甲氧基苯酚 和/或對 -乙氧基苯酌·的方法。
[0031] 本發(fā)明還涉及一種用于從羥基苯酚制備烷氧基羥基苯甲醛的方法，該方法包括用 于使至少一種羥基苯酚〇-烷基化為至少一種烷氧基苯酚的反應，所述反應使用〇-烷基化 齊U、含有布朗斯臺德堿的水性溶劑以及有機溶劑進行，其中堿/0-烷基化劑比率為〇. 5摩 爾-1. 5摩爾的堿/摩爾0-烷基化劑，0-烷基化劑/羥基苯酚比率為0. 5m〇l-2m〇l的0-烷 基化劑/摩爾羥基苯酚，并且有機溶劑/羥基苯酚比率為小于280ml，優(yōu)選10ml-250ml、并 且更優(yōu)選50ml-150ml的有機溶劑/摩爾羥基苯酚，并且所述方法包括在烷氧基苯酚上引入 醛官能團以便獲得相應烷氧基羥基苯甲醛的反應，其優(yōu)選通過烷氧基苯酚與乙醛酸之間的 縮合反應，然后氧化所形成的化合物來進行。
[0032] 本發(fā)明獨立地涉及一種用于從鄰苯二酚制備香草醛和/或乙基香草醛的方法，該 方法包括用于使鄰苯二酚〇-甲基化和/或〇-乙基化為愈創(chuàng)木酚和/或乙基愈創(chuàng)木酚的反 應，所述反應使用〇-烷基化劑、含有布朗斯臺德堿的水性溶劑以及有機溶劑進行，其中堿/ 〇-烷基化劑比率、〇-烷基化劑/羥基苯酚比率以及有機溶劑/羥基苯酚比率如以上所限定 的，所述方法包括在愈創(chuàng)木酚和/或乙基愈創(chuàng)木酚上引入醛官能團以便獲得香草醛和/或 乙基香草醛的反應，其優(yōu)選通過愈創(chuàng)木酚和/或乙基愈創(chuàng)木酚與乙醛酸之間的縮合反應并 且然后氧化縮合產(chǎn)物來進行。此特定順序使得有可能以良好產(chǎn)率、較低雜質產(chǎn)生和/或雜 質有效去除以及高鄰苯二酚轉化率工業(yè)生產(chǎn)香草醛和/或乙基香草醛。
[0033] 在附圖中：
[0034] 圖1代表用于從羥基苯酚生產(chǎn)烷氧基苯酚的方法的一個優(yōu)選變化形式的框圖；
[0035] 圖2代表從烷氧基苯酚生產(chǎn)烷氧基羥基苯甲醛的一個優(yōu)選變化形式的框圖；
[0036] 圖3代表根據(jù)一個優(yōu)選變化形式的框圖，該優(yōu)選變化形式包括在烷氧基苯酚與乙 醛酸反應之前去除二烷氧基苯化合物。
[0037] 虛線具體地代表本發(fā)明的方法的優(yōu)選變化形式。
[0038] 發(fā)明詳沭
[0039] 本發(fā)明的方法頗具體地說應用于生產(chǎn)烷氧基羥基苯酚如愈創(chuàng)木酚和/或乙基愈 創(chuàng)木酚或者1，4-甲氧基苯酚（對-甲氧基苯酚或PMP)和/或1，4-乙氧基苯酚（對-乙 氧基苯酚或者PEP)，但是它也適用于其他烷氧基羥基苯酚。
[0040] 本發(fā)明的方法頗具體地說應用于香草醛和乙基香草醛，但是它也適用于其他芳族 醛。
[0041] 術語"羥基苯酚"旨在意指苯類型的至少一種化合物，該化合物被取代或未被取 代，包含兩個羥基。該羥基苯酚可以被例如一個或多個選自以下的基團取代：羥基、烷基、 烷氧基、鹵素、硝基以及芳基，該基團包含多個碳原子，可能包含一個或多個具體地選自〇、N 以及S的雜原子。更具體地說，它與以下化學式（I)相對應：
[0042]
【權利要求】
1. 一種用于從羥基苯酚制備烷氧基苯酚的方法，其特征在于，該方法包括用于使至少 一種羥基苯酚〇-烷基化為至少一種烷氧基苯酚的反應，所述反應使用〇-烷基化劑、包含布 朗斯臺德堿的水性溶劑以及有機溶劑進行實施，其中堿/〇_烷基化劑比率為〇. 5摩爾-1. 5 摩爾的堿/摩爾〇-烷基化劑，〇-烷基化劑/羥基苯酚比率為〇. 5摩爾-2摩爾0-烷基化 劑/摩爾羥基苯酚，并且有機溶劑/羥基苯酚比率為小于280ml、優(yōu)選10ml-250ml、更優(yōu)選 50ml-150ml有機溶劑/摩爾羥基苯酚。
2. -種用于從羥基苯酚制備烷氧基羥基苯甲醛的方法，其特征在于，該方法包括用于 使至少一種羥基苯酚〇-烷基化為至少一種烷氧基苯酚的反應，所述反應如權利要求1所述 地進行，并且其特征在于，該方法包括在該烷氧基苯酚上引入醛官能團以便獲得相應的烷 氧基羥基苯甲醛的反應，其優(yōu)選通過烷氧基苯酚與乙醛酸之間的縮合反應，然后氧化所形 成的化合物來進行。
3. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，該方法由一種用于從鄰苯二酚制備香草醛 和/或乙基香草醛的方法組成，并且其特征在于，該方法包括用于使鄰苯二酚0-甲基化和/ 或0-乙基化為愈創(chuàng)木酚和/或乙基愈創(chuàng)木酚的反應，所述反應如權利要求1所述地進行， 和在愈創(chuàng)木酚和/或乙基愈創(chuàng)木酚上引入醛官能團以便獲得香草醛和/或乙基香草醛的反 應，其優(yōu)選通過愈創(chuàng)木酚和/或乙基愈創(chuàng)木酚與乙醛酸之間的縮合反應，然后氧化該縮合 產(chǎn)物來進行。
4. 如權利要求2或3所述的方法，其特征在于，該方法包括至少以下步驟： -將烷氧基苯酚化合物與乙醛酸縮合以便獲得相應的扁桃酸化合物； -從扁桃酸化合物中分離烷氧基苯酚化合物，優(yōu)選再循環(huán)該烷氧基苯酚化合物； -氧化該扁桃酸化合物以便獲得烷氧基羥基苯甲醛； -通過用有機溶劑進行萃取來分離烷氧基羥基苯甲醛，隨后從該有機溶劑中分離出烷 氧基羥基苯甲醛，優(yōu)選再循環(huán)該有機溶劑；和 -任選以固體形式回收烷氧基羥基苯甲醛。
5. 如權利要求4所述的方法，其特征在于，烷氧基苯酚化合物與扁桃酸化合物的分離 包括以下步驟： -回收包含以扁桃酸鹽形式形成的扁桃酸化合物和以烷氧基苯酚鹽形式的未反應烷氧 基苯酚的混合物； -中和該烷氧基苯酚鹽以得到烷氧基苯酚，同時將該相應的扁桃酸鹽維持為成鹽形 式； -從該扁桃酸鹽中分離該烷氧基苯酚； -將該扁桃酸鹽引入到氧化反應器中；和 -將沒有作為試劑進行反應的烷氧基苯酚再循環(huán)到縮合反應中。
6. 如權利要求2至5中任一項所述的方法，其特征在于該方法包括： -通過用有機溶劑進行萃取來從該反應混合物中分離烷氧基羥基苯甲醛；和 -回收并再循環(huán)用于該萃取的有機溶劑。
7. 如權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于烷氧基苯酚的獲得包括以下步 驟： -在堿性多相介質中使至少一種羥基苯酚〇-烷基化以得到烷氧基苯酚； -酸化所得的反應介質； -從含有布朗斯臺德堿的水相中分離出含有該烷氧基苯酚化合物的有機相并且至少回 收該烷氧基苯酚化合物。
8. 如權利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，該方法由以下組成：通過鄰苯 二酚或氫醌的羥基之一的〇-甲基化和/或〇-乙基化，從該鄰苯二酚制備愈創(chuàng)木酚和/或 乙基愈創(chuàng)木酚或者從氫醌制備對-甲氧基苯酚和/或對-乙氧基苯酚。
9. 如權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，在堿性多相介質中使羥基苯 酚轉化為烷氧基苯酚的0-烷基化具有按重量/重量計小于1. 5,優(yōu)選小于1. 2,更優(yōu)選0. 05 至0.8的有機溶劑/水比率。
10. -種用于從至少一種羥基苯酚化合物制備至少一種烷氧基羥基苯甲醛化合物的方 法，所述方法的特征在于，該方法包括： (i) -在至少一種如權利要求1、或7至9中任一項所述的0-烷基化劑存在下，從至少 一種羥基苯酚合成至少一種烷氧基苯酚； (ii) _回收至少一種烷氧基苯酚和雜質，這些雜質包括二烷氧基苯類型的二烷基化化 合物； (iii) -從烷氧基苯酚中分離二烷氧基苯； (iv) _使烷氧基苯酚與乙醛酸縮合并且獲得相應的扁桃酸化合物； (v) -氧化該扁桃酸化合物以得到相應的烷氧基羥基苯甲醛；和 (vi) -任選地以固體形式回收該烷氧基羥基苯甲醛。
11. 如權利要求10所述的方法，其特征在于，該方法由用于從鄰苯二酚制備選自香草 醛（4-羥基-3-甲氧基苯甲醛）和乙基香草醛（3-乙氧基-4-羥基苯甲醛）的至少一種烷 氧基羥基苯甲醛的方法組成。
【文檔編號】C07C43/23GK104302611SQ201380011980
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月12日 優(yōu)先權日:2012年7月26日
【發(fā)明者】L.加雷爾 申請人:羅地亞運作公司