4-羟基环己酮的合成

2024/5/6 11:06:48 作者:电离式

介绍

4-羟基环己酮,又被称为对羟基环己酮,它是制备对甲氧基环己酮的前体,对甲氧基环己酮是一种重要的医药和农药中间体,如可用作杀虫剂螺虫乙酯的中间体。

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图一 4-羟基环己酮

合成

以往合成的缺点

以对苯二酚为原料,以贵金属钯为催化剂,经过还原得到4-羟基环己酮。该方法操作简单,但所使用的催化剂为贵金属催化剂,导致成本较高。以1,4-环己二醇为原料,以硝基铈铵为催化剂,以溴酸钠或溴酸钾为氧化剂氧化得到对羟基环己酮。该方法工艺简单、易操作,原料来源广泛,但催化剂硝酸铈铵用量较大,且不可循环套用,原子经济性不高,且价格昂贵,催化剂成本较高。以1,4-环己二酮-乙二醇缩酮为原料经过还原,脱保护合成对羟基环己酮。该方法涉及步骤较多,原料成本较高,不适宜工业化生产。

新合成方法

胡志彬[1]以1,4-环己二醇为原料,以乙腈或乙腈水溶液为反应溶剂,以溴酸钠或溴酸钾为氧化剂,采用组合催化剂,即氯化铈或含结晶水的氯化铈为催化剂,硝酸铁或硝酸铜、含结晶水的硝酸铁、含结晶水的硝酸铜为助催化剂,氧化反应得到4-羟基环己酮。

具体步骤为:向三口反应瓶中加入11.62g(100mmol)1,4-环己二醇,15.09g(100mmol)NaBrO3,0.75g(2mmol)七水合氯化铈,0.61g(1.5mmol)九水合硝酸铁,140mL乙腈,60mL水。升温至回流反应5小时左右,反应液通过气相色谱定量,4-羟基环己酮收率88.9%。

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图二 4-羟基环己酮的合成

采用组合催化剂,即更加经济的氯化铈或含结晶水的氯化铈为催化剂,硝酸铁或硝酸铜或含结晶水的硝酸铁、含结晶水的硝酸铜为助催化剂制备对羟基环己酮的方法,替代现有制备4-羟基环己酮方法二中的催化剂硝酸铈铵,不仅具有工艺简单、易操作等特点,而且原料来源更广泛、生产成本更低廉,催化剂氯化铈分子量小,原子经济性高,价格便宜,目前市场价格每吨约为2万元,硝酸铈铵每吨约为4万元,每生产一吨对羟基环己酮产品比现有技术可降低总生产成本2~3个百分点,而且产品收率更高,更适合工业化生产。

参考文献

[1]胡志彬,黄明智,黄超群,等. 对羟基环己酮的制备方法[P]. 湖南省:CN201410298699.4,2015-11-25.

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