Page 219 - 《精细化工》2022年第6期

第 6 期 周鹏程，等: 3,5-二甲基苯酚合成工艺改进 ·1285·

-3,5-二甲基-2-环己烯-1-酮 3.71 g，收率 95%。 去催化剂，滤液用热的乙酸乙酯（50 ℃左右）萃取，
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HNMR (400 MHz, CDCl 3 ), δ: 5.97 (s, 1H, C==CH), 合并有机相，有机相用去离子水洗 3 次，再用无水
4.25~4.21 (m, 2H, OCH 2 CH 3 ), 3.10 (d, J = 8 Hz, 1H, 硫酸钠干燥；浓缩后采用柱层析〔展开剂为 V(石油
CHCO 2 C 2 H 5 ), 2.57 (m, 2H, CH 2 C==O), 2.17~2.06 (m,
1H, CHCH 3 ), 2.00~1.93 (m, 3H, CH==CCH 3 ) 醚)∶V(乙酸乙酯) = 5∶1 混合溶液〕分离产品，得
1.33~1.29 (m, 3H, OCH 2 CH 3 ), 1.08 (d, J =8 Hz, 3H, 到黄白色固体 3,5-二甲基苯酚 1.01 g，收率 70%。
CH-CH 3 ); 13 CNMR (101 MHz, CDCl 3 ), δ: 198.07 1 HNMR (400 MHz, CDCl 3 ), δ: 6.58 (s, 1H, PhOH),
(C==O), 171.93 (OC==O), 155.99 (CH==C), 128.06 6.46 (s, 2H, CH==COH), 4.73 (s, 1H, CH==CCH 3 ),
(CH==C), 61.28 (OCH 2 CH 3 ), 54.47 (CHC==O), 43.09 2.26 (s, 6H, 2CH==CCH 3 ); 13 CNMR (101 MHz,
(CH 2 C==O), 32.87 (CHCH 3 ), 22.68 (CH==CCH 3 ), CDCl 3 ), δ: 155.40 (COH), 139.57 (CCH 3 ), 122.55
19.80 (CHCH 3 ), 14.22 (OCH 2 CH 3 )。 (CH==COH), 113.04 (CH), 21.19 (2CH 3 )。
1.2.2 3,5-二甲基-2-环己烯酮（Ⅱ)的合成
在 100 mL 单口瓶中加入 4.00 g（20.3 mmol） 2 结果与讨论
4-乙氧羰基-3,5-二甲基-2-环己烯-1-酮（Ⅰ），0.24 g 2.1 Robinson 环合反应机理
（6.0 mmol）NaOH，10 mL 无水乙醇，15 mL 去离子 基于有机化学中 Robinson 环合反应的机理 [21] ，
水，加热回流反应 20 min，TLC〔展开剂为 V(石油 不难理解乙酰乙酸乙酯和乙醛的反应机理如图 5 所
醚)∶V(乙酸乙酯) = 4∶1 混合溶液〕监测反应进程， 示。碱性环境下，OH 夺取乙酰乙酸乙酯亚甲基上
–
直至Ⅰ完全转化；然后向反应体系中加入 10 mL 1.84 的 α 氢得到乙酰乙酸乙酯碳负离子，该碳负离子进
mol/L 稀硫酸，回流反应 15 min；反应液冷却至室 攻乙醛的羰基碳得到中间体 Int-1。Int-1 碱性环境下
温，乙酸乙酯萃取，合并有机相，有机相用无水硫 脱去一分子水得到 Int-2，此时，另一分子乙酰乙酸
酸钠干燥后除去溶剂，得到黄绿色油状物 3,5-二甲 乙酯碳负离子进攻 Int-2 发生 Michael 加成反应得到
1
基-2-环己烯酮 2.45 g，收率 99%。HNMR (400 MHz, Int-3。Int-3 脱质子得到 Int-4，Int-4 经历酮与烯醇式
CDCl 3 ), δ: 5.87 (s, 1H, CH==C), 2.44~2.28 (m, 2H, 互变异构及环合过程得到 Int-5。碱性环境下，Int-5
CH 2 C==O), 2.26~2.12 (m, 1H, CHCH 3 ), 2.09~1.99 (m, 六元环上羰基α位的酯基易水解脱羧，从而得到中
2H, CH 2 CH), 1.97 (s, 3H, CH==CCH 3 ), 1.07 (d, J = 8
Hz, 3H, CHCH 3 ); 13 CNMR (101 MHz, CDCl 3 ), δ: 间体Ⅰ。由图 5 可知，催化剂的碱性强度对该反应
200.10 (C==O), 162.10 (CH== C), 126.27 (CH==C), 很重要。首先反应底物中存在多个酸性位点，其次
45.21 (CH 2 C==O), 39.38 (CH 2 ), 30.04 (CHCH 3 ), 迈克尔加成反应、脱水以及分子内羟醛缩合反应均
24.40 (CH==CCH 3 ), 21.13 (CHCH 3 )。 为碱催化反应。若碱性过于强烈，则会引发诸多的
1.2.3 3,5-二甲基苯酚的合成 副反应；碱性太弱又不易形成碳负离子，不利于反
向 50 mL 单口瓶中依次加入 1.47 g（10.0 mmol） 应的进行。故适宜的碱性强度是该环合反应顺利进
3,5-二甲基-2-环己烯酮（Ⅱ），20 mL 乙二醇，0.15 g 行的关键。为此，本文首先对适宜的碱催化剂进行
10% Pd/C（其中 10%为 Pd 的质量分数，下同）作 了筛选和优化。
为催化剂，加热回流反应 6 h，反应液冷却后过滤除

图 5 乙酰乙酸乙酯和乙醛的 Robinson 环合反应机理
Fig. 5 Mechanism of Robinson annulation between ethyl acetoacetate and acetaldehyde

2.2 Robinson 环合反应条件探究 碱，如哌啶、甲醇钠以及叔丁醇钾，用于催化乙酰
2.2.1 碱的考察 乙酸乙酯和乙醛的 Robinson 环合反应，结果如表 1
基于先前的文献[22-23]报道，首先选用有机 所示。