專利名稱：烷基芳基醚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醚的制備方法，更具體地說是一種烷基芳基醚的制備方法。
烷基芳基醚是有多種用途的化工產(chǎn)品。比如苯甲醚可用于合成殺蟲劑甲氧滴涕(DMDT)、香料及其它藥物，也是常用的有機(jī)溶劑。因此，研究烷基芳基醚的制備方法，在農(nóng)藥、醫(yī)藥、化學(xué)工業(yè)中有實際意義。
關(guān)于烷基芳基醚的制備方法，已有多種文獻(xiàn)報道，也有多項專利。以苯甲醚為例，可由苯酚與甲醇或甲醚在催化劑作用下制備，也可由酚鈉與硫酸二甲酯反應(yīng)而制備。如歐州專利EP196687將苯酚與甲醚在BPO4催化劑作用下，于280℃、40個大氣壓下反應(yīng)48小時，產(chǎn)率53%。日本專利JP62，246，533將苯酚、碳酸二甲酯、氫氧化鈉在苯中加熱反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率為8.6%。美國專利US2，490，842為在保持苯酚鈉過量12%的條件下，維持能夠蒸餾出苯甲醚的反應(yīng)溫度，將硫酸二甲酯滴加到苯酚鈉溶液中。收率可達(dá)90%。根據(jù)我們的重復(fù)，反應(yīng)時間長。H.蓋爾曼，A.勃拉特編的《有機(jī)合成》第一集(中譯本，科學(xué)出版社1957年)所選定的由G.S.Hiers及F.D.Hager提出，H.Gilman，S.A.Harris及G.F.Wright復(fù)核的合成苯甲醚的方法，利用了硫酸二甲酯中的兩個甲基與苯酚鈉反應(yīng)，但需回流反應(yīng)15小時以上，然后用苯萃取產(chǎn)品，收率只有72-75%。
本發(fā)明的目的在于提供一種充分利用硫酸二烷基酯中的兩個烷基，而且反應(yīng)快，收率高，易于工業(yè)化的制備烷基芳基醚的方法。
本發(fā)明所提供的制備烷基芳基醚的方法系基于下述反應(yīng)原理ArONa+R2SO4()/() ArOR+RSO4Na (1)ArONa+RSO4Na ()/() ArOR+Na2SO4(2)反應(yīng)(1)的平衡可在10-40℃范圍內(nèi)完成，反應(yīng)(2)則需加熱才能完成平衡。但是由于反應(yīng)(1)的進(jìn)行，產(chǎn)生了烷基芳基醚，從而抑制了反應(yīng)(2)的進(jìn)行，難以使反應(yīng)(2)的平衡向右移動，得到更多的產(chǎn)品。為解決此問題，本發(fā)明提供的方法，特征在于分兩步利用硫酸二烷基酯中的兩個烷基，即第一步，將等摩爾的酚鈉與硫酸二烷基酯在10-40℃反應(yīng)0.5-2小時生成烷基芳基醚與硫酸單烷基酯鈉溶液，然后將烷基芳基醚分離出來;第二步，再將硫酸單烷基酯鈉溶液與等摩爾的酚鈉再反應(yīng)，反應(yīng)溫度維持在90-105℃，使生成的烷基芳基醚不斷的被分離出來。這樣，促進(jìn)平衡移動，得到更多產(chǎn)品。而且反應(yīng)時間縮短(約需2小時)?？偸章试?0%以上(相對于硫酸二烷基酯中的兩個烷基)。
上述酚鈉可以是苯酚鈉或取代苯酚鈉(可由苯酚或取代苯酚與氫氧化鈉反應(yīng)而制得，也可直接利用合成苯酚過程中產(chǎn)生的苯酚鈉)，萘酚鈉。硫酸二烷基酯可以是硫酸二甲酯、硫酸二乙酯。由它們合成的烷基芳基醚為苯甲醚、苯乙醚、β-萘甲醚、β-萘乙醚等。
實施例1在500mL三頸瓶中加入63g硫酸二甲酯，攪拌下滴加預(yù)先配制好的58g苯酚鈉溶于80g水的溶液，維持反應(yīng)溫度10-15℃半小時后，將上層苯甲醚分離出來。再將反應(yīng)中生成的硫酸單甲酯鈉溶液加熱，同時滴入與上述用量相同的苯酚鈉溶液，維持反應(yīng)溫度94-98℃，使生成的苯甲醚蒸餾出來，反應(yīng)3小時。將所得苯甲醚合并，用無水硫酸鈉干燥，蒸餾，收集151-154℃的產(chǎn)品，得苯甲醚98g，收率91%。產(chǎn)品經(jīng)核磁共振、紅外光譜確證，氣相色譜分析表明，苯甲醚含量≥97%。
實施例2反應(yīng)物用量同實施例1，第一步反應(yīng)溫度為15-25℃，第二步反應(yīng)溫度96-98℃，苯甲醚收率92%。
實施例3反應(yīng)物用量硫酸二甲酯6.3公斤，苯酚鈉11.6公斤，操作過程如實施例1。第一步反應(yīng)溫度為15-25℃，第二步反應(yīng)溫度94-98℃，苯甲醚收率90%。
實施例4操作步驟同實施例1，原料為β-萘酚鈉0.2moL，硫酸二甲酯0.1moL，第一步反應(yīng)溫度15-25℃，分離出β-萘甲醚(收率90%)后，進(jìn)行第二步反應(yīng)(回流溫度)反應(yīng)時間2小時，得β-萘甲醚25g，總收率80%。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明采用熱力學(xué)平衡原理，提出了分步利用硫酸二烷基酯中的兩個烷基的技術(shù)方法，經(jīng)實驗證明該方法不僅提高了目標(biāo)化合物的產(chǎn)率，而且工藝更加合理，反應(yīng)速度加快，不需催化劑，非常易于工業(yè)化，具有突出的技術(shù)特點(diǎn)和效果(見表1)。
表1.本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)(以制備苯甲醚為例)反應(yīng)時間和產(chǎn)率的比較反應(yīng)時間 產(chǎn)品收率%《有機(jī)合成》 15小時 72-75本發(fā)明 4小時 >90
權(quán)利要求
1.一種用酚鈉與硫酸二烷基酯反應(yīng)制備烷基芳基醚的方法，其特征在于分兩步利用硫酸二烷基酯中的兩個烷基，第一步，將等摩爾的酚鈉與硫酸二烷基酯在10-40℃下反應(yīng)0.5-2小時生成烷基芳基醚與硫酸單烷基酯鈉溶液，然后將烷基芳基醚分離出來，第二步，將硫酸單烷基酯鈉溶液與等摩爾的酚鈉再反應(yīng)，反應(yīng)溫度維持在90-105℃，使生成的烷基芳基醚不斷地被分離出來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備烷基芳基醚的方法，其特征在于硫酸二烷基酯可以是硫酸二甲脂、硫酸二乙酯;酚鈉可以是苯酚鈉、取代苯酚鈉或萘酚鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備烷基芳基醚的方法，其特征在于第一步的反應(yīng)溫度范圍為10-30℃，第二步反應(yīng)的溫度范圍為92-98℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的制備烷基芳基醚的方法，其特征在于所述芳基醚是苯甲醚、苯乙醚、β-萘甲醚、β-萘乙醚。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種合成烷基芳基醚的方法。其特征在于分步利用硫酸二烷基酯中的兩個烷基，即首先使等摩爾的酚鈉與硫酸二烷基酯在10—40℃下反應(yīng)，生成烷基芳基醚與硫酸單烷基酯鈉溶液，然后將烷基芳基醚分離出來；再使硫酸單烷基酯鈉溶液與等摩爾的酚鈉在90—105℃下反應(yīng)，使生成的烷基芳基醚不斷的被分離出來。本發(fā)明制備工藝合理，反應(yīng)時間短，產(chǎn)率高，易于工業(yè)化。
文檔編號C07C43/20GK1087077SQ92113200
公開日1994年5月25日 申請日期1992年11月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月14日
發(fā)明者何明威, 張生萬, 劉輕輕, 張麗增, 韓曉東 申請人:山西大學(xué)