6-丙基-2-萘酚在液晶领域具有重要的研究价值，其经过萘环的氢化、羟基氧化后得到6-丙基-2-萘酮［1］，再与带有不同取代基的芳环偶联可合成性能优越的新型反式十氢萘类液晶单体。反式十氢萘类液晶具有拓宽混合液晶的工作温度区间、增大介电各向异性、降低阈值电压、减小双折射率等优越的光电性能［2］，适用于TFT型液晶显示材料，近几年来正逐步取代环己基类液晶而得到越来越广泛的应用。
6-丙基-2-萘酚直接或间接地作为中间体，在反式十氢萘类液晶的合成中起着举足轻重的作用。但是国内外文献关于6-丙基-2-萘酚的合成研究暂无相关报道。本文改良性提出了以廉价的2-萘酚为起始原料，经O-甲基化得到2-甲氧基萘(2)，(2)经酰化得到6-丙酰基-2-甲氧基萘(3)，(3)经黄鸣龙还原得到6-丙基-2-甲氧基萘(4)，(4)经过脱甲基得到目标产物6-丙基-2-萘酚(5)，其结构经 IR、1H NMR、MS分析确证。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
2-萘酚(GC＞98%)、氢氧化钠、丙酰氯、氢氧化钾、三氯化铝、二甘醇、氢溴酸均为工业品;硫酸二甲酯、水合肼均为分析纯;氮气。
GC-2010气相色谱仪;GCMS-2010EV质谱仪;Avanceav 500型核磁共振仪(CDCl3溶剂，TMS内标);DZF 6050真空干燥箱。
1.2 实验方法
6-丙基-2-萘酚合成路线:
1.2.1 2-甲氧基萘(2)的合成 向通有氮气的3 L三口瓶中，依次加入100 g(0.690 mol)2-萘酚(1)，33.3 g氢氧化钠，500 mL DMF，搅拌溶解至清亮，保持温度在25℃，缓慢滴加113.8 g硫酸二甲酯，在此温度下搅拌，反应2 h(GC跟踪)，直到2-萘酚反应完全。不断搅拌下将反应液缓慢加入到1 L水中，用600 mL×2的二氯甲烷萃取水相，合并有机相。将有机相水洗至中性，无水硫酸镁干燥，减压浓缩后，得类白色固体粗品，用乙醇重结晶，得到白色固体产物107 g(0.677 mol)，收率98%，纯度 GC 99.6%，m.p.72 ～74 ℃。GC-MS(m/z):(159，M+1)。
1.2.2 6-丙酰基-2-甲氧基萘(3)的合成 向通有氮气的3 L三口瓶中，依次加入150 g(0.948 mol)2-甲氧基萘，1 500 mL二氯甲烷，105.3 g无水三氯化铝，搅拌溶解，保持温度在－5～0℃，缓慢滴加164.6 g丙酰氯，在此温度下反应3 h(GC跟踪)，直到2-甲氧基萘反应完全。不断搅拌下将反应液缓慢加入到2 L冰水中，用500 mL×2的二氯甲烷萃取，水洗至中性，无水硫酸镁干燥，减压浓缩后，得红白色固体，用乙醇重结晶，得到白色固体产物122.5 g(0.572 mol)，收率 60%，纯度 GC 99.5%，m.p.111 ～113 ℃。GC-MS(m/z):(215，M+1)。
1.2.3 6-丙基-2-甲氧基萘(4)的合成 向通有氮气的5 L三口瓶中，依次加入229.8 g(1.073 mol)6-丙酰基-2-甲氧基萘，2 L二甘醇，90.1 g氢氧化钾，80.5 g水合肼，升温至130～150℃，反应分出低沸点物质，继续升温至220～230℃，搅拌、反应1 h(GC跟踪)，直到6-丙基-2-甲氧基萘反应完全。体系降温后，不断搅拌下，将反应液缓慢加入到1 L水和1 L二氯乙烷中，用800 mL×2的二氯乙烷萃取，水洗至中性，无水硫酸镁干燥，减压浓缩后，得棕色固体产物214 g(1.070 mol)，收率100%，纯度 GC 98%，m.p.52 ～ 55 ℃。GC-MS(m/z):(201，M+1)。
1.2.4 6-丙基-2-萘酚(5)的合成 向通有氮气的1 L三口瓶中，依次加入100 g(0.500 mol)6-丙基-2-甲氧基萘，300 mL氢溴酸，500 mL乙酸，搅拌下升温至100℃，搅拌、反应5 h(GC跟踪)，直到6-丙基-2-甲氧基萘反应完全。不断搅拌下、将反应液缓慢加入到1 L水中，用1 L×3的二氯乙烷萃取，水洗至中性，无水硫酸镁干燥，减压浓缩后，得棕色固体，减压蒸馏，收集110～130℃/5～10 Pa的馏分，用乙醇重结晶，得到白色固体产物83.5 g(0.449 mol)，收率89%，纯度GC 99%，m.p.98～101℃。GC-MS(m/z):(187，M+1)。IR(KBr，cm－1):3 284，2 954，2 924，861，816，484。1H NMR(500 MHz，CDCl3):δ 0.96(t，3H，CH3)，1.71(m，2H，CH2)，2.71(t，2H，CH2)，3.89(s，1H，OH)，7.09(s，1H，CH)，7.12(d，1H，CH)，7.23(s，1H，CH)，7.28(m，1H，CH)，7.53(s，1H，CH)，7.65(m，1H，CH)。
2 结果与讨论
2.1 2-萘酚甲基化方法探讨
酚的甲基化方法有很多种，文献报道多采用浓硫酸催化下与甲醇反应［3］或和碘甲烷反应实现［4-5］，收率为62% ～92%。而采用硫酸二甲酯甲基化［6-7］，室温反应即可有较高的转化率，文献报道采用氢氧化钠和水的体系，收率普遍较低。经过调整，用DMF取代水作溶剂，收率可达到90%以上，见表1。
表1 不同溶剂体系对2-萘酚反应的影响Table 1 Effect of different solvent system on the reaction of 2-naphthol
由表1可知，采用水作溶剂，虽然安全，毒性小，但是收率只能达到62%，而采用DMF替代水，不仅纯度高、反应迅速，而且收率较高，后处理方便。
2.2 2-甲氧基萘傅-克酰化的定位研究
2-甲氧基萘的傅-克丙酰基化反应一般得到两种异构体2-甲氧基-6-丙酰基萘(3)和2-甲氧基-1-丙酰基萘(3a)的混合物。
由于酰基和芳环之间存在共轭效应，故酰化产物稳定，因此与傅-克烷基化不同，傅-克酰基化反应通常认为是不可逆的。但临位取代基由于酰基扭曲于芳环平面，无法产生共轭效应，因此这一类的酰基化反应认为是可逆的。
本文以2-甲氧基萘(2)为原料，经丙酰化合成6-丙酰基-2-甲氧基萘(3)，由于 —OCH3为活化基团，使得2-甲氧基萘的1位和6位同样具有反应活性，故反应中会有相当量的副产物1-丙酰基-2-甲氧基萘产生。2-甲氧基-6-丙酰基萘由于产生共轭是稳定的，属于热力学控制产物，而2-甲氧基-1-丙酰基萘由于酰基和萘环之间不存在共轭效应，因此是不稳定的，在一定条件下是有可能转化为热力学稳定的酰化产物。为提高2-甲氧基萘6位的酰化产率，文献报道主要集中在两个方面:
一是在2-甲氧基萘的1位引入一个致钝基团［3，8］，一般为卤素原子(氯或溴)，占据 1 位，从而提高6位酰化产率，但整个反应增加了卤代和脱卤两个阶段，增加了反应步骤。
二是在高极性溶剂如硝基苯中进行［9-11］。高极性溶剂有利于6位酰化产物的生成，且硝基苯具有阻止甲基脱落的作用，但整个反应需要使用大量有毒的硝基苯，反应完毕除去溶剂也较困难，产品不易分离出来，不利于大规模工业化生产。
若采用氯代烷烃作溶剂，不仅廉价易操作，而且在控制反应温度和反应时间后，能够较高的得到6位酰化产物。本文就从反应体系、温度以及反应时间来考察酰化产物6-丙酰基-2-甲氧基萘(3)的异构比例。
2.2.1 不同溶剂对2-甲氧基萘反应的影响 －5～0℃时，分别用二氯甲烷、硝基苯和二氯甲烷混合体系进行反应，考察反应溶剂对2-甲氧基萘的酰化影响，结果见表2。
表2 反应溶剂对产物异构比例的影响Table 2 Effect of reaction solvent on the isomerism proportion of product
由表2可知，纯二氯甲烷体系能得到较大比例的6位产物，且考虑后处理方便及更经济环保，采用纯二氯甲烷体系进行酰化反应。
2.2.2 反应温度对2-甲氧基萘反应的影响 以二氯甲烷作溶剂，考察不同反应温度对2-甲氧基萘酰化反应的影响，结果见表3。
表3 反应温度对产物异构比例的影响Table 3 Effect of reaction temperature on the isomerism proportion of product
由表3可知，低温有利于6位酰化产物(3)的生成，温度过低原料转化率明显降低，因此选用－5～0℃反应为最佳。
2.2.3 反应时间对2-甲氧基萘反应的影响 －5～0℃时，以二氯甲烷作溶剂，考察延长反应时间是否有利于酰化产物(3a)转化为酰化产物(3)，结果见表4。
表4 反应时间对产物异构比例的影响Table 4 Effect of reaction time on the isomerism proportion of product
由表4可知，此条件下反应迅速，3 h原料转化率即可达到90%以上，随着反应时间的延长，并没有明显异构(3a)向异构(3)的转化，说明此类结构的酰化产物异构比例不是由反应时间决定的。
2.3 6-丙基-2-甲氧基萘脱甲基方法探讨
在有机合成中，醚键的断裂一般是在强质子酸或者强路易斯酸的作用下完成的。因此，一般选用氢卤酸与乙酸溶液共热［12］或BBr3［13］来脱甲基。由于BBr3见光及受热易分解出有毒气体，遇水、醇易分解并会引起爆炸，放大反应时后处理比较危险，故本文采用6-丙基-2-甲氧基萘在HBr-CH3COOH溶液中共沸脱甲基，相比较三溴化硼法来说，反应转化率高，操作方便，后处理简单，且危险性大大降低。
3 结论
(1)用2-萘酚为起始原料来合成6-丙基-2-萘酚，总收率为52.3%，其结构经 IR、1H NMR、MS分析确证。
(2)探讨了水和DMF作溶剂时，不同体系对2-萘酚反应结果的影响。用DMF作溶剂时，不仅纯度高、反应迅速，而且收率较高，后处理方便。
(3)探讨了反应体系、温度以及反应时间对酰化产物6-丙酰基-2-甲氧基萘(3)的异构比例的影响。用二氯甲烷作溶剂，－5～0℃下反应3 h，6-丙酰基-2-甲氧基萘构型占优势，原料反应彻底。
(4)用6-丙基-2-甲氧基萘在HBr-CH3COOH溶液中共沸脱甲基，反应转化率高，操作方便，后处理简单，且危险性大大降低，收率可以达到80%以上。
(5)该方法合成中间6-丙基-2-萘酚，工艺简单，操作简便，产品的纯度好，产率高，具有较好的工业应用前景。
（作者/李艳艳，刘骞峰 | 来源/参考网）