一种4-(4-羟基苯基)环己酮的合成方法与流程

本发明属于电子材料中间体技术领域，具体涉及一种4-(4-羟基苯基)环己酮的合成方法。

背景技术：

环己酮是重要化工原料，是制造尼龙、己内酰胺和己二酸的主要中间体，也是重要的工业溶剂，如用于油漆，特别是用于那些含有硝化纤维、氯乙烯聚合物及其共聚物或甲基丙烯酸酯聚合物油漆等。用于有机磷杀虫剂及许多类似物等农药的优良溶剂，用作染料的溶剂，作为活塞型航空润滑油的粘滞溶剂，脂、蜡及橡胶的溶剂，也用作染色和褪光丝的均化剂，擦亮金属的脱脂剂，木材着色涂漆，可用环己酮脱膜、脱污、脱斑；环己酮与氰乙酸缩合得环己叉氰乙酸，再经消除、脱羧得环己烯乙腈，最后经加氢得到环己烯乙胺，环己烯乙胺是药物咳美切、特马伦等的中间体。

环己酮及环己醇作为重要的化工中间体，其制备方法一直在工业生产和学术研究上备受关注。工业上生产环己酮及环己醇的路线主要有三条：苯加氢制备环己烷，然后由环己烷与空气中氧反应部分氧化制得环己酮和环己醇；苯部分加氢生成环己烯，然后环己烯与水加成制得环己醇；苯酚加氢生产环己醇。由于工业上苯酚的生产经过苯烷基化生成异丙苯，然后异丙苯氧化到异丙苯过氧化氢，再联产苯酚和丙酮等多个步骤，所以考虑到苯酚的来源以及与苯较大的差价，苯酚加氢工艺的应用也受到很大限制。因此，需要寻找更经济、收率更高的合成工艺。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种4-(4-羟基苯基)环己酮的合成方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种4-(4-羟基苯基)环己酮的合成方法，包括以下步骤：

第一步，先用Al-Ni将4,4’-二苯酚还原为4-(4-羟基环己烷)苯酚；

第二步，4-(4-羟基环己烷)苯酚用氯苄保护得到4-(4-苄氧基苯)环己醇；

第三步，4-(4-苄氧基苯)环己醇用三氧化铬氧化得到4-(4-苄氧基苯)环己酮；

第四步，4-(4-苄氧基苯)环己酮用5％Pd/C催化剂加氢得到4-(4-羟基苯基)环己酮，反应方程式如下：

所述最终产物4-(4-羟基苯基)环己酮分子式为C₁₂H₁₄O₂。

上述一种4-(4-羟基苯基)环己酮的合成方法，所述第一步的具体合成过程如下：体系中先加水后按质量比1∶1.67加入4,4’-二苯酚和氢氧化钾，升温至90～95℃后，分批加入Al-Ni(铝镍合金催化剂)，其中与4,4’-二苯酚和Al-Ni质量比为1∶3.89，加料完毕保温90～95℃反应后取样检测，直至4,4’-二苯酚含量＜2％时停止反应；反应液经用水淋洗、浓缩、用甲基叔丁基醚提取、过滤抽干、烘料即可得4-(4-羟基环己烷)苯酚。

上述一种4-(4-羟基苯基)环己酮的合成方法，所述第二步的具体合成过程如下：依次加入4-(4-羟基环己烷)苯酚、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、碳酸钾和氯苄，其中4-(4-羟基环己烷)苯酚与DMF添加比例为1g∶5ml，4-(4-羟基环己烷)苯酚碳酸钾质量比为1∶0.94，4-(4-羟基环己烷)苯酚与氯苄质量比为1∶0.69，控制体系温度70～80℃保温反应，直至4-(4-羟基环己烷)苯酚含量＜2％时停止反应；反应液用水过滤淋洗抽干烘料即可得到4-(4-苄氧基苯)环己醇。

上述一种4-(4-羟基苯基)环己酮的合成方法，所述第三步的具体合成过程如下：首先，在0～30℃条件下向水中滴加浓硫酸，之后加入氧化铬，其中4-(4-苄氧基苯)环己醇与水的添加比例为1g∶1.2ml，4-(4-苄氧基苯)环己醇与氧化铬质量比为1∶0.4，搅拌溶解得到反应氧化剂；其次，向容器中加入4-(4-苄氧基苯)环己醇和丙酮，其中4-(4-苄氧基苯)环己醇与丙酮的添加比例为1g∶12ml，降温并控温10～20℃，将上述反应氧化剂滴入反应液中，保温10～20℃反应，直至4-(4-苄氧基苯)环己醇含量＜2％时停止反应；向反应液中加入乙醇并倒入水中后搅拌过滤、淋洗、过滤抽干烘料即可得到4-(4-苄氧基苯)环己酮。

上述一种4-(4-羟基苯基)环己酮的合成方法，所述第四步的具体合成过程如下：用氢气置换反应体系中的空气，按比例1g∶6ml∶0.05g依次加入4-(4-苄氧基苯)环己酮、四氢呋喃、和5％Pd/C(钯炭催化剂)，加热至40～45℃并保温反应，直至4-(4-苄氧基苯)环己酮含量＜1％时停止反应；反应液过滤并用四氢呋喃淋洗、浓缩、乙醇溶解、重结晶、乙醇淋洗，过滤固体抽干烘料即可得到最终产物高纯度的4-(4-羟基苯基)环己酮。

本发明的有益效果：本发明合成方法具有工艺设计合理、收率高、经济可行、易于实现工业化生产、生产周期短的优点，所制备的4-(4-羟基苯基)环己酮产品是一种白色固体，易溶于乙酸乙酯、甲苯等，可作为一种电子材料和医药中间体。

附图说明

下面通过附图并结合实施例具体描述本发明，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制。

图1是本发明实施例4-(4-羟基环己烷)苯酚反应液终点的液相色谱(LC)图；

图2是本发明实施例4-(4-苄氧基苯)环己醇反应液终点的液相色谱(LC)图；

图3是本发明实施例4-(4-苄氧基苯)环己酮反应液终点的液相色谱(LC)图；

图4是本发明实施例4-(4-羟基苯基)环己酮反应液终点的液相色谱(LC)图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些都属于本发明保护范围。

本发明一种4-(4-羟基苯基)环己酮的合成方法的具体合成过程如下：

1)4-(4-羟基环己烷)苯酚的合成操作：搅拌条件下，向10L三口瓶中加入水8000ml，4,4’-二苯酚72g，氢氧化钾120g，体系升温至90℃～95℃后，分批加入Al-Ni 280g(加料过程保温90℃～95℃)，加料完毕保温(90℃～95℃)反应2h后取样，直至4,4’-二苯酚＜2％(4,4’-二苯酚＝1.0563％，见附图1)，停止反应；反应方程式如下：

2)4-(4-羟基环己烷)苯酚的后处理：反应体系降温至30℃以下，过滤，滤饼用水淋洗二次，每次200ml，合并滤液浓缩(70～75℃,-0.08MPa～-0.09MPa)，至浓缩出来约10L(体系剩余6L)后停止浓缩；浓缩残液用甲基叔丁基醚提取三次，每次1000ml(每次搅拌30min，静置10min)；水相用6mol/L盐酸调pH至1，调节完毕搅拌2h，过滤，滤固用水淋洗二次，每次100ml，滤固抽干烘料(60～75℃,-0.08MPa～-0.09MPa，12h)可得到高纯度4-(4-羟基环己烷)苯酚93.69g。

3)4-(4-苄氧基苯)环己醇的合成操作：搅拌下，向500ml反应瓶中加入4-(4-羟基环己烷)苯酚50g，DMF 250ml，碳酸钾46.7g和氯苄34.6g；用加热套控制体系温度70～80℃保温反应，直至PM8184＜2％(4-(4-羟基环己烷)苯酚＝0.75％，见附图2，约13h)停止反应；反应方程式如下：

4)4-(4-苄氧基苯)环己醇的后处理：将反应液降温到25℃～30℃，缓慢倒入2500ml水中，搅拌30min，过滤，滤饼用水淋洗二次，每次100ml，抽干(4-(4-苄氧基苯)环己醇>90％，4-(4-苄氧基苯)环己醇＝95.34％，见附图5)，滤固烘料(65～75℃,-0.08MPa～-0.09MPa，15h)得到72.3g白色固体为高纯度4-(4-苄氧基苯)环己醇。

5)4-(4-苄氧基苯)环己酮的合成操作：制备氧化剂：控温0-30℃，将浓硫酸36.5g滴入水71.9g中，滴毕，加入氧化铬23.8g，搅拌溶解清亮备用。

向2L三口瓶中加入4-(4-苄氧基苯)环己醇60g，丙酮720ml，降温并控温10℃～20℃；将上述氧化剂滴入反应液中，约2h滴毕，滴毕保温(10-20℃)反应，直至4-(4-苄氧基苯)环己醇＜2％(4-(4-苄氧基苯)环己醇＜2％，见附图3，约2.5h)停止反应；反应方程式如下：

6)4-(4-苄氧基苯)环己酮2的后处理：向体系中缓慢加入乙醇3ml，搅拌0.5h，将体系倒入4.8L水中，搅拌2h，过滤；滤固用水淋洗二次，每次100ml，抽干滤固烘料(65～75℃,-0.08MPa～-0.09MPa,12h)得白色固体56.1g为高纯度4-(4-苄氧基苯)环己酮。

7)4-(4-羟基苯基)环己酮的合成操作：将4-(4-苄氧基苯)环己酮56.1g，四氢呋喃336.6ml和5％Pd/C 2.8g依次加入到500ml三口瓶中用氢气置换瓶内空气三次，通氢气加氢；用水浴锅给体系加热至40-45℃并保温反应，直至4-(4-苄氧基苯)环己酮＜1％(4-(4-苄氧基苯)环己酮＝0.5687％，见附图4)，停止反应；反应方程式如下：

8)4-(4-羟基苯基)环己酮的后处理：反应液过滤，滤饼用四氢呋喃淋洗二次，每次5ml，抽干，合并滤液浓缩(35～45℃,-0.08MPa～-0.09MPa)至无馏分流出得到类白色固体；此固体中加入乙醇195ml加热回流(60～65℃,1～2h)溶解清亮，冷冻降温(-25～-15℃,8h)重结晶，过滤，滤饼用乙醇淋洗二次，每次5ml，滤固抽干烘料(45～55℃,-0.08MPa～-0.09MPa，10h)得类白色至白色粉末固体32g即为最终产物4-(4-羟基苯基)环己酮。

以上所述为本发明的优选应用范例，并非对本发明的限制，凡是根据本发明技术要点做出的简单修改、结构更改变化均属于本发明的保护范围之内。