伏建波



摘 要:呋喃酚作為一種非常重要的有機精細中間體,其是是生產呋喃丹的主要原料,用于合成丁硫克百威、克百威等農藥,在農藥制藥領域起著重要的基礎作用,因此,加強呋喃酚的研究開發力度具有廣泛的市場前景,這對于提高農藥工業整體水平具有十分重要的意義。由于原料的不同,呋喃酚其合成方法眾多,可分為鄰苯二酚法、鄰氯苯酚法、環己酮法、硝基苯酚法、愈創木酚法、鄰異丙基酚法、羥基苯異酮法等等。本文結合相關企業生產實踐,就前幾種較常見的合成方法的原理及工藝特點進行了詳細闡述,以期促進呋喃酚合成方法的更加多元優化。
關鍵詞:呋喃酚;合成方法; 鄰苯二酚法; 鄰氯苯酚法; 環己酮法
1鄰苯二酚法合成呋喃酚
鄰苯二酚法是工藝較成熟、工業生產中較常見的呋喃酚合成方法,其以鄰苯二酚、甲基烯丙基氯為主要原料,通常有醚化-酯化-重排-環化途徑、縮合環化-重排、醚化-重排-環化3種途徑。
1.1醚化一酯化一重排一環化途徑
鄰苯二酚與甲基烯丙基氯先經醚化反應得到異丁烯基苯酚醚,將異丁烯基苯酚醚與乙酐在回流狀態下酯化反應,得到的酯經重排反應、環化反應最后得到呋喃酚,其反應過程如圖1所示。
圖1 鄰苯二酚經醚化、醇化、重排、環化等反應合成呋喃酚
這種合成呋喃酚的途徑由于反應步驟多,導致總的收率低(以鄰苯二酚計,一般只有40%-47%),所以工業上一般不采用此反應途徑。
1.2縮合環化一重排途徑
鄰苯二酚與異丁醛在濃硫酸催化作用下,經縮合環化反應得到2-異丁基-1,3-苯并二惡茂,產物再經重排后可直接得到呋喃酚,其具體反應過程如圖2所示。
圖2 鄰苯二酚經縮臺環化、重排反應合成呋喃酚
盡管該途徑反應步驟少,但是這兩步反應的轉化率均不高,分別只有30% 、60%左右,以致在整個反應中呋喃酚收率僅20%左右。
1.3醚化一重排一環化途徑
鄰苯二酚與甲基烯丙基氯先進行醚化反應,得到的異丁烯基苯酚醚在催化劑作用下經Claisen重排反應得到取代雙酚中間體,再經環合反應制得呋喃酚,其簡單反應過程如圖3所示。
圖3 鄰苯二酚經醚化、重排、環化反應合成呋喃酚
該途徑反應步驟較少,是目前常用的呋喃酚合成方法。
2鄰氯苯酚法合成呋喃酚
該種方法是以鄰氯苯酚(苯酚經氯化制取)為原料,在堿和加熱條件下,與甲基烯丙基氯進行醚化反應,生成鄰氯化苯甲代丙烯基醚;然后在助劑和催化劑作用下,加溫加壓攪拌反應(重排、環化、水解)一段時間,再經提純步驟可得到呋喃酚產品,具體反應步驟見圖4所示。
圖4 鄰氯苯酚法合成呋喃酚的反應步驟
該方法原料來源廣,重排、環化、水解3步反應可同釜同時進行,工藝流程短、能耗低,操作過程簡單,且收率也較高(60%左右),是一種重要的、有潛力的呋喃酚合成方法。
3環己酮法合成呋喃酚
環己酮經亞硒酸氧化可以生成1,2一環己二酮,在堿和其它催化劑作用下與甲基烯丙基氯醚化反應,生成的2-β一甲基烯丙基氯代-2-環己烯-1-酮在催化劑作用下,升溫環化、重排反應一段時間,得到一定產量的呋喃酚產品。
通過向環己酮中滴加亞硒酸(H2SeO3),在80-100℃下反應5-6 h,得到收率為62%左右的1,2-環己二酮;用甲苯作溶劑,向1,2-環己二酮溶液中加入甲基烯丙基氯和氫氧化鈉、適量催化劑,在室溫下反應7-8 h,即可制備淺黃色稠油狀的2-β-甲基烯丙基氯代-2-環己烯-1-酮;0.5%Pd/C為催化劑(用量為酮的1%左右),鄰二氯苯作溶劑,采用氮氣保護,在150-160℃下反應4-5 h,稍冷后加入工業硫磺,再升溫到180-185℃,繼續反應5-6 h,冷卻、過濾、減壓回收鄰二氯苯等,最終得到呋喃酚產品,收率為64.5%。