Формилирование фенолов алкоголятом магния/параформом.

 

#1. Теория.

Предоставлено Antoncho'ом

См. https://www.the-hive.ws/forum/showflat.pl?Number=472664

Дорогие друзья!

Возможно, вы об этом что-то слышали, но у нас на ГиперЛабе этого ещё не было, факт (да и на Улье вопрос проскакивал как-то вскользь, без особого внимания).

Я хочу представить вам совершенно рульный и – как обычно бывает из моих уст – совершенно ОТСшный способ формилирования фенолов.

Он состоит в том, что из фенола и алкоголята магния делают смешанную магниевую соль (фенолят-алкоголят), которую затем реагируют с параформальдегидом в толуоле на кипящей водяной бане, отгоняя образующийся в процессе метанол, а потом всё это дело выливают в кислоту и т.д.

В отличие – глобальном отличие – от известного всем Раймера-Тимана, эта процедура идёт с великолепными выходами (94% для п-МеО-фенола, например) и, что тоже важно, проявляет поистине замечательную орто-селективность.

В плане же реагентов она не более требовательна, чем РТ – учитывая, что магний в форме анодов для водонагревателей можно свободно купить в магазине, а алкоголят из него спокойно можно сделать варкой в (ме)этиловом спирте (с чуточком йода для затравки, я так понимаю).

Алкоголят можно использовать как в форме порошка, так и в форме р-ра или суспензии в спирте – после образования фенолята спирт отгоняется с толуолом. Также можно делать его прямо ин ситу из магниевых опилок (см. пример №2 в патенте).

Итак:


Patent EP0529870


Пример 3


Порошок этилата магния (17g) был добавлен к смеси 4-нонилфенола (55g) и толуола (400ml) при комнатной температуре. Смесь была нагрета до 90-95 ° C и была перемешана при этой температуре 2,5 часа. Температура была затем поднята до 100 ° C, и дистиллят этанола (5ml) удалили отгонкой.


После охлаждения до 90 ° C параформальдегид (26. 3g) был добавлен в четыре приёма, и перемешивание было продолжено 2ч при 95 ° C.

Горячая смесь была вылита в смесь холодной воды (1.5 л) и конц. серной кислоты (40g), и всё было перемешано на ночь при комнатной температуре. Смесь была затем экстрагирована толуолом, и толуол был промыт водой до полного исчезновения следов кислоты. Толуол был удален отгонкой под уменьшенным давлением, оставляя сырой 5-нонилсалицилальдегид (62. 7g).


Пример 4

Фенол (48g, 0.5 моль) и 323. 75g раствора 8 % метилата магния (0.3 моль) в метаноле был нагрет от 20 ° C к 65 ° C в течение 15 мин. и затем перемешан при кипении в течение дальнейшего часа.

Половина метанола была тогда удалена отгонкой, и был добавлен толуол (500g). Смесь нагревали, пока внутренняя температура не достигла 100 ° C (приблизительно 1 час) и большинство метанола было удалено как азеотроп с толуолом.

Параформальдегид (46. 4g 1.5 моль) был медленно добавлен по частям в течение 2 часов, поддерживая внутреннюю температуру 102-105 ° C и удаляя низкокипящий дистиллят. Реакционная смесь была перемешана при 105 ° C в течение ещё часа, охлаждена до 25 ° C и затем медленно добавлена к 588g 10 % серной кислоты, сохраняя температуру ниже 35 ° C. После перемешивания в течение 5 часов, органический слой был отделен от водного слоя, и р-ритель удалён в вакууме, чтобы дать салицилальдегид с выходом 78 %.

2,4-dimethylphenol – 66%
4-methoxyphenol – 94% (!)
4-chlorophenol – 33%

#2. Практика.

Предоставлено ddt

См. https://www.the-hive.ws/forum/showflat.pl?Number=472860

Антончо меня немного опередил :)
Ну теория - это хорошо, но практика лучше :)

Итак:
В 2 л RBF снабженную обратным холодильником, механической мешалкой и капельной воронкой поместили 32 г магния и прилили 200 мл сухого метанола(можно взять и больше чтобы быстрее магний прореагировал). Реакция идет бурно. Иногда колбу надо охлаждать, чтобы холодильник не плевался. Когда смесь начнет загустевать, из капельной воронки медленно начинают приливать раствор 250 г п-метоксифенола в 300 - 500 мл горячего толуола. Все это дело нагревается и хорошо перемешивается мех. мешалкой(следите чтобы не прижарился фенолят).

 Когда весь магний растворится отгоняют метанол (можно и не отгонять). Густую смесь перемешивают еще минут 10, и небольшими (! - экзотерма) порциями начинают приливать суспензию 180 г параформа в толуоле. Эта стадия занимает около часа. Смесь приобретает желтый цвет и разжижается. Далее РМ мешают еще полчаса и приливают разбавленную сернягу до кислой реакции. Отделяют толуольный слой и отгоняют толуол. В остатке 2-ОН, 5-МеО бензальдегид.
Полученный продукт не загрязнен ПМФом, но есть примесь димеров. Его чистят бисульфитом или перегоняют при пониженном давлении. Выход около 80%.

Этот альдегид красит хэнды (и не только - кто чем работает :)) в желтый, весьма стойкий цвет.

Удачи всем, ДДТ



Назад к Оглавлению