间苯三酚(1,3,5—三羟基苯)的制备
医药化工学院化学工程与工艺专业学生:朱健健 0932210078
1前言
间苯三酚(1,3,5—三羟基苯)是重要的精细化工产品。
主要用于药物合成的中间体,如黄酮类化合物。
作为治疗心脑血管病的药物,黄酮类化合物愈来愈受到药物学家的重视。
黄酮类衍生物在天然植物中广泛存在,但提取存在困难。
以黄酮为母体设计、合成有效的药物已成为研究热点,其中以间苯三酚为原料合成的药物为数不少。
欧洲等西方国家在此类药物上已居世界领先水平,我国多处于研究阶段。
目前国内主要用于制备黄酮、异黄酮等抗癌、抗心血管疾病类药物。
由间苯三酚合成的抗免疫缺损病毒(HIV)新药,属于第二代非核苷内逆转录酶抑制剂。
由间苯三酚合成的Euglobals类似物能有效抑制Epstein .Barr 病毒,具有显著的抗癌作用。
除了主要的医用价值外,间苯三酚还可用作燃料偶合剂,能用于新型酞类燃料的合成。
间苯三酚还能充作多种物系,如戊二醛溶液、合成橡胶、复合改性双元燃料火箭推进剂(CMDB)的稳定剂。
它也可广泛用于轮胎增粘剂以及偶氮复合油墨等原料。
在纺织品及皮革染色工艺内用于染料偶合剂、在生产塑料胶囊、替代碘化银用于人工降雨以及某些合成材料的防腐剂等方面均有应用。
其中最主要的用途是重氮型复印、纺织品的染色及黄酮异黄酮抗肿瘤药物的合成中。
该产品在国内外市场上具有较好的销售前景。
2 间苯三酚的工业生产现状
间苯三酚世界年生产能力300T以下。
近几年来,由于新药合成的发展,使其年需求量迅速增加,国外有关机构评估预计实际年需求量可达1000T左右。
目前国内年需求约50T,国内出口需求约百吨,国内潜在消耗将达200T,加之出口年需求量达300T以上。
该产品在国内仅有个别厂小批量试产,且采用古老落后的三硝基甲苯(TNT)氧化法。
因此开发先进合成工艺,提供产品满足国内需求是国内化工行业很关注的问题。
3 间苯三酚的物化性质
物理性质
外观与性状:白色或淡黄色结晶粉末。
熔点(℃):117 相对密度(水=1):1.46 沸点(℃):升华分子式:C6H6O3 分子量:126.11 燃烧热(kJ/mol):2657.2 溶解性:微溶于水,溶于乙醇、乙醚、苯。
化学性质
在沸点升华并分解。
通常带2分子结晶水。
溶于碱溶液。
4国内外技术现状及发展趋势
目前,国内间苯三酚的合成方法主要有TNT氧化法、三溴苯醚化水解法和异丙苯法等,TNT氧化法为古老经典工艺,环境污染严重,安全性差。
尤其是“三废”排放量大且难处理,生产每吨产品排放含铬盐(约8%)、钠盐(5%)的废酸(含硫酸约40%)60吨,铁泥15吨和40吨“三高一差"废水(即色度高、COD高、含盐高、可生化差)。
醚化水解法原料成本高且工艺路线不成熟。
异丙苯法克服了以上方法的缺点,可以称之为基本无污染的“绿色”合成工艺,且成本较低。
5 间苯三酚的制备
5.1 1,3,5—三氨基苯水解制备
一般是以TNT或苯的卤化物为原料,经胺化、水解制备,此路线中TNT为炸药,存在安全隐患,且反应过程中产生大量三废,对环境污染严重。
以卤代苯或氨基苯为原料,价格昂贵,原料来源困难,不适于工业化生产。
具体如图1.2所示:
5.2 1,3,5一三烷氧基苯水解制备
此法是以1,3,5—三溴苯或六氯苯为原料经烷氧化、水解制备间苯三酚。
此种路线存在的主要问题是酸分解,收率较低且废酸的处理困难,同时六氯苯原料毒性较大也是需解
决的问题之一。
具体可如图1.3所示:
5.3 1,3,5一三异丙基苯(TIP)氧化酸分解制备
以三异丙苯为原料,经二次氧化,一次分解,即可得到目标产物间苯三酚。
目前
三异丙苯法的主要过程可分为三步,第一步是苯与丙烯进行烷基化反应,生成1,3,5—三
异丙基苯(TIP);第二步是1,3,5一三异丙基苯(TIP)氧化成1,3,5一三(2-羟过氧
基-2-甲基乙基)苯(THPO);第三步l,3,5一三(2-羟过氧基-2-甲基乙基)苯(THPO)
在酸存在条件下分解为间苯三酚,同时副产丙酮。
具体如图1.4所示:
5.4 二羟基氯苯水解制备
二羟基氯苯碱性水解再酸化。
此路线虽然反应过程简单,但2,4,或2,6—二羟基氯苯目前尚无很好的合成方法,因此原料成本较高且来源困难。
同时反应过程中同样存在废酸处理问题,并且在最终产品的分离提纯上工艺复杂,消耗溶剂量很大,产品的成本较高。
具体如图1-5所示:
5.5 由苯三脂基衍生物制备
以苯三酯衍生物制备间苯三酚反应复杂原料来源困难。
只适合于实验室少量制备,目前还无法实现工业化生产。
同时,反应过程中产生大量的副产物,对环境污染严重,产品的得率比较低,分离提纯困难。
具体如图1-6所示:
6 间苯三酚最佳合成路线
本文是以苯胺为原料,经2,4,6—三溴苯胺、1,3,5—三溴苯、1,3,5—三甲氧基苯而后制得间苯三酚。
7 结果与讨论
以上六类合成路线中,第一类为TNT法,已实现工业化,但污染严重;第二类合成路线成本高,且工艺不成熟;第四、五类合成路线不仅技术不成熟,而且原料来源困难。
第三类为最理想的可称之为基本上无污染的绿色合成路线,成本较低,但尚未看到工业化的成熟技术。
以本法制备间苯三酚有原料易得、反应条件平缓、操作方便、污染少等特点,有利于工业化生产。
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