脫氧苯偶姻的製備方法

2023-07-20 18:12:51

專利名稱：脫氧苯偶姻的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種製備1，2-二芳基乙酮(也稱作脫氧苯偶姻)的方法。取代的脫氧苯偶姻是重要的合成中間體，例如用於製備類異黃烷、芳基異香豆素、吡咯、二苯乙炔、苯基吡喃酮、芳基喹啉、喹唑啉和許多其他化合物。
已知通過芳族化合物與芳基乙腈的醯化而製備脫氧苯偶姻，參見例如Hull等，J.Org.Chem.(《有機化學雜誌》)10，288-291(1945)；Pelter等，Synthesis(《合成》)，1793-1802(1998)。該反應已知為「Hoesch反應」。所述反應通常在酸性催化劑，尤其是氯化氫氣體和/或路易斯酸如氯化鋅、氯化鐵(III)或三氯化鋁的存在下在無水二乙醚中進行。已知方法的缺點是僅得到中等產率。有時反應時間長並且反應過程複雜。
令人驚奇的是我們現已發現芳基乙腈與芳族化合物在單-或多亞烷基二醇的二烷基醚或具有兩個或更多個環氧原子的環醚中的反應甚至在室溫下也以高產率快速進行。
因此，本發明提供了一種通過使芳基乙腈與芳族化合物反應並水解生成的酮亞胺化合物而製備1，2-二芳基乙酮的方法，其中用於該反應的溶劑為至少一種單-或多亞烷基二醇的二烷基醚或具有至少兩個氧原子的環醚。
芳族化合物在芳環上具有至少一個可親電取代的氫原子。該芳環通常為苯、萘或包括1-3個選自氮、氧和硫的雜原子的五元或六元芳環，例如吡咯、咪唑等；優選苯。
芳基乙腈中的芳基通常為苯基、萘基或包括1-3個選自氮、氧和硫的雜原子的五元或六元芳基。本發明方法特別適於苯乙腈的反應。
芳基乙腈和芳族化合物可以在芳環或芳基上具有一個或多個在反應條件下呈惰性且不損害本發明反應的取代基，尤其例如羥基、C1-C8烷氧基、C1-C8烷基、C6-C10芳基、C1-C8烷硫基、氰基、C1-C8烷基氨基和/或二(C1-C8烷基)氨基。相鄰碳原子上的兩個取代基可以連接在一起形成環狀結構，例如亞甲二氧基。
本發明方法特別適於芳環上具有1-3個羥基的芳族化合物例如1，2-二羥基苯(間苯二酚)或1，3，5-三羥基苯(間苯三酚)的醯化。
已經成功使用的化合物是具有至少一個選自羥基和C1-C8烷氧基的取代基的苯乙腈，例如4-羥基苯乙腈或4-甲氧基苯乙腈。
本發明方法的優選實施方案可以由下列方程式說明 其中R1和R2獨立地為上文所述的取代基並且n和m為0-3的整數。
根據本發明使用的溶劑通常為具有至多10個亞烷基氧單元，優選2-4個亞烷基氧單元的多(C2-C8亞烷基)二醇的二(C1-C8烷基)醚，優選二(C1-C4烷基)醚，尤其是二甲醚或二乙醚。優選單-或多乙二醇醚。已經證實特別有用的化合物是二甘醇二(C1-C4烷基)醚、三甘醇二(C1-C4烷基)醚和/或四甘醇二(C1-C4烷基)醚。作為選擇或者另外地，可以使用環中具有至少兩個氧原子的環醚，例如二噁烷或冠醚如18-冠-6。
本發明方法的特殊優點在於根據本發明用於所述反應的溶劑不必乾燥。因此，溶劑中水含量可達5重量％，同時產率損失不顯著。
本發明的反應在許多情況下甚至在無催化劑存在下可以足夠迅速地進行。如果需要，本發明的反應可以在酸性催化劑的存在下進行。特別優選的酸性催化劑是氯化氫氣體。氯化氫氣體可以適當地鼓泡進入芳基乙腈和芳族化合物的溶液中。作為選擇或者另外地，路易斯酸同樣適合，例如氯化鋅(II)、氯化鐵(III)和三氯化鋁。
芳基乙腈和芳族化合物的反應通常在-25℃～150℃，優選0-90℃，特別是10-50℃下進行。
形成的酮亞胺化合物(通常為酮亞胺的酸加成鹽)在大多數情況下微溶於反應溶液，並且可以輕易地將其從母液中分離出來，例如通過過濾。母液可以有利地重新用作所述反應的溶劑。
然後水解酮亞胺化合物，通常通過用水、或者鹼(例如氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉)或酸(例如鹽酸)的稀水溶液處理而進行水解。1，2-二芳基乙酮通常以結晶沉澱從水相分離出來，並且合適的話可以通過重結晶或本身已知的其他提純操作進一步提純。酮亞胺化合物當然也可以不預先分離而通過向反應混合物中加入水或酸的稀水溶液進行水解。然後通過常規方法分離1，2-二芳基乙酮。
通過下列實施例更詳細地說明本發明實施例1(不根據本發明)將54g(0.4mol)4-羥基苯乙腈、90.8g(0.72mol)間苯三酚和8g(0.06mol)氯化鋅懸浮於700ml二乙醚中，並在6小時內於0-5℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜，吸濾出殘餘物並將其懸浮於600ml0.2N鹽酸中。回流該混合物5小時。然後將該混合物冷卻到20℃並吸濾出沉澱物，用500ml水洗滌殘餘物並在100℃和減壓下乾燥。產量60g(58％)。
實施例2(不根據本發明)將12.6g(0.1mol)4-羥基苯乙腈和24.3g(0.18mol)間苯三酚懸浮於150ml二乙醚中，在6小時內於0-5℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜，吸濾出殘餘物將其懸浮於150ml 0.2N鹽酸中。回流該混合物5小時。然後將該混合物冷卻到20℃並吸濾出沉澱物，用200ml水洗滌殘餘物並在100℃和減壓下乾燥。產量18.8g 20％脫氧苯偶姻、20％間苯三酚和56％3，5，3』，5』-四羥基二苯醚的混合物。
實施例3將5.4g(0.04mol)4-羥基苯乙腈和9.1g(0.072mol)間苯三酚懸浮於100ml二甘醇二乙醚中，在6小時內於0-5℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜，吸濾出殘餘物並將其懸浮於100ml 0.2N鹽酸中。回流該混合物5小時。然後將該混合物冷卻到20℃並吸濾出沉澱物，用100ml水洗滌殘餘物並在100℃和減壓下乾燥。產量7.5g(72％)。
實施例4(不根據本發明)將152g(1mol)4-羥基苯乙腈和110g(1mol)間苯二酚懸浮於340g(2.4mol)三氟化硼合乙醚中，並在70-75℃下加熱4小時。將該混合物冷卻至室溫，在輕微減壓(500毫巴)下逐滴加入1.5升飽和碳酸氫鈉溶液，並於室溫下攪拌該混合物一整夜。然後吸濾出沉澱物，用500ml水洗滌殘餘物並使其從400g 1∶1乙醇/水中重結晶。在100℃和減壓下乾燥殘餘物。產量137g(56％)。
實施例5將54g(0.4mol)4-羥基苯乙腈和90.8g(0.72mol)間苯三酚溶於400ml二甘醇二乙醚中，並在6小時內於20-30℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜，然後吸濾出殘餘物並將其懸浮於600ml 0.2N鹽酸中。在實施例6中再度使用該母液。回流該混合物5小時。然後將該混合物冷卻到20℃並吸濾出沉澱物，用500ml水洗滌殘餘物並在100℃和減壓下乾燥。產量81.5g(78％)。
實施例6將54g(0.4mol)4-羥基苯乙腈和50.4g(0.4mol)間苯三酚加入來自實施例5的母液中，並且該過程按照實施例5所述繼續進行。在實施例7中再度使用該母液。產量86.5g(83％)。
實施例7將54g(0.4mol)4-羥基苯乙腈和50.4g(0.4mol)間苯三酚加入來自實施例6的母液中，並且該過程按照實施例5所述繼續進行。產量84.5g(81％)。
實施例8將13.5g(0.1mol)4-羥基苯乙腈和22.7g(0.18mol)間苯三酚懸浮於100ml四甘醇二甲醚中，並在6小時內於20-30℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜，吸濾出殘餘物並將其懸浮於100ml 0.2N鹽酸中。回流該混合物5小時。然後將該混合物冷卻到20℃並吸濾出沉澱物，用500ml水洗滌殘餘物並在100℃和減壓下乾燥。產量20.1g(77％)。
實施例9將13.5g(0.1mol)4-羥基苯乙腈和22.7g(0.18mol)間苯三酚溶於100ml四甘醇二甲醚中，並在6小時內於20-30℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜，吸濾出殘餘物並將其懸浮於100ml 0.2N鹽酸中。回流該混合物2小時。然後將該混合物冷卻到20℃並吸濾出沉澱物，用500ml水洗滌殘餘物並在100℃和減壓下乾燥。產量20g(76％)。
實施例10將13.5g(0.1mol)4-羥基苯乙腈和22.7g(0.18mol)間苯三酚溶於100ml四甘醇二甲醚中，並在6小時內於20-30℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜，吸濾出殘餘物並將其懸浮於100ml 0.2N鹽酸中。回流該混合物2小時。然後將該混合物冷卻到20℃並吸濾出沉澱物，用500ml水洗滌殘餘物並在100℃和減壓下乾燥。產量20.3g(78％)。
實施例11將13.5g(0.1mol)4-羥基苯乙腈和12.6g(0.1mol)間苯三酚溶於100ml四甘醇二甲醚中，並在6小時內於20-30℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜，吸濾出殘餘物並將其懸浮於100ml 0.2N鹽酸中。回流該混合物2小時。然後將該混合物冷卻到20℃並吸濾出沉澱物，用500ml水洗滌殘餘物並在100℃和減壓下乾燥。產量16.6g(64％)。
實施例12在類似於實施例11的實驗中再次將來自實施例11的醚母液用作溶劑。產量21g(81％)。
實施例13(不根據本發明)重複實施例3，但使用四氫呋喃代替二甘醇二乙醚。沒有形成酮亞胺鹽酸鹽。
實施例14(不根據本發明)重複實施例3，但使用叔丁基甲基醚代替二甘醇二乙醚。沒有形成酮亞胺鹽酸鹽。
實施例15(不根據本發明)將13.5g(0.1mol)4-羥基苯乙腈和22.7g(0.18mol)間苯三酚溶於150ml二甘醇單甲醚中，並在6小時內於20-25℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜。沒有觀察到形成酮亞胺鹽酸鹽。實施例16(不根據本發明)將13.5g(0.1mol)4-羥基苯乙腈和22.7g(0.18mol)間苯三酚溶於150ml乙二醇中，並在6小時內於20-25℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜。沒有觀察到形成酮亞胺鹽酸鹽。
實施例17將13.5g(0.1mol)4-羥基苯乙腈和22.7g(0.18mol)間苯三酚溶於150ml二噁烷中，並在6小時內於20-25℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜，吸濾出殘餘物並將其懸浮於100ml 0.2N鹽酸中。回流該混合物2小時。然後將該混合物冷卻到20℃並吸濾出沉澱物，用500ml水洗滌殘餘物並在100℃和減壓下乾燥。產量22g(84％)。
實施例18將20.7g(0.1mol)3，4，5-三甲氧基苯乙腈和24.3g(0.19mol)間苯三酚溶於150ml二甘醇二乙醚中，並在6小時內於20-25℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜，吸濾出殘餘物並將其懸浮於200ml軟化水中。回流該混合物4小時。然後將該混合物冷卻到20℃並吸濾出沉澱物，用200ml水洗滌殘餘物並在60℃和減壓下乾燥。產量24.6g(74％)。
實施例19將13.5g(0.1mol)4-羥基苯乙腈和22.7g(0.18mol)間苯三酚溶於150ml二噁烷中，並在6小時內於20-25℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜，吸濾出殘餘物並將其懸浮於200ml軟化水中。回流該混合物2小時。然後將該混合物冷卻到20℃並吸濾出沉澱物，用500ml水洗滌殘餘物並在80℃和減壓下乾燥。產量20.3g(78％)。
實施例20將17.7g(0.1mol)3，4-二甲氧基苯乙腈和24.3g(0.19mol)間苯三酚溶於150ml二甘醇二乙醚中，並在6小時內於20-25℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜，吸濾出殘餘物並將其懸浮於200ml軟化水中。回流該混合物4小時。然後將該混合物冷卻到20℃並吸濾出沉澱物，用200ml水洗滌殘餘物並在80℃和減壓下乾燥。產量25g(82％)。
實施例21將16.1g(0.1mol)3，4-亞甲二氧基苯乙腈和24.3g(0.19mol)間苯三酚溶於150ml二甘醇二乙醚中，並在6小時內於20-25℃下供入乾燥的HCl氣體。於室溫下攪拌該混合物一整夜，吸濾出殘餘物並將其懸浮於200ml軟化水中。回流該混合物4小時。然後將該混合物冷卻到20℃並吸濾出沉澱物，用200ml水洗滌殘餘物並在80℃和減壓下乾燥。產量23.4g(81％)。
權利要求
1.一種通過使芳基乙腈與芳族化合物反應並水解形成的酮亞胺化合物而製備1，2-二芳基乙酮的方法，其中用於該反應的溶劑為至少一種單-或多亞烷基二醇的二烷基醚或者具有至少兩個氧原子的環醚。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所用溶劑為二甘醇二(C1-C4烷基)醚、三甘醇二(C1-C4烷基)醚、四甘醇二(C1-C4烷基)醚和/或二噁烷。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中該反應在酸性催化劑存在下進行。
4.根據權利要求3所述的方法，其中所用催化劑是氯化氫氣體。
5.根據權利要求3所述的方法，其中所用催化劑是路易斯酸。
6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中將形成的酮亞胺化合物從母液中分離出來並將該母液重新用作所述反應的溶劑。
7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中芳族化合物在芳環上具有1-3個羥基。
8.根據權利要求7所述的方法，其中芳族化合物為1，3，5-三羥基苯。
9.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中芳基乙腈為苯基上具有至少一個選自羥基和C1-C8烷氧基的取代基的苯乙腈。
全文摘要
本發明涉及一種通過使芳基乙腈與芳族化合物反應並水解形成的酮亞胺化合物而製備1，2－二芳基乙酮的方法，其中用於該反應的溶劑為至少一種單－或多亞烷基二醇的二烷基醚或者具有至少兩個氧原子的環醚。該方法在室溫下的產率優異並且不需要乾燥溶劑。
文檔編號C07C49/747GK1602289SQ02824844
公開日2005年3月30日 申請日期2002年12月6日 優先權日2001年12月11日
發明者S·哈雷澤 申請人:巴斯福股份公司