專利名稱：3,3－二甲基－2－甲?；h(huán)丙烷羧酸衍生物的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸衍生物的制造方法。
背景技術(shù)：
如下通式(1)的3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸化合物作為合成擬除蟲(chóng)菊酯類的家用預(yù)防流行病藥劑、殺蟲(chóng)劑等的中間體是一種很重要的化合物 其中，R是氫、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的芳烷基。也使用上述通式(1)的化合物3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸作為關(guān)鍵化合物，開(kāi)發(fā)出了許多用各種烯基代替了連接在環(huán)丙烷環(huán)上的2-甲基-1-丙烯基的類似物，而且使用這些類似物開(kāi)發(fā)出了許多家用流行病預(yù)防劑和殺蟲(chóng)劑。
作為分子中用各種烯基代替了連接在環(huán)丙烷環(huán)上的2-甲基-1-丙烯基的各種類似物的制造方法，比如如下的方法是已知的，在此方法中，用Wittig試劑(請(qǐng)見(jiàn)比如J.Labelled Compounds andRadiopharmaceuticals，13，561(1977))與通式(2)的3，3-二甲基-2-甲酰基環(huán)丙烷羧酸衍生物進(jìn)行反應(yīng)。
其中R如上面所定義。在合成上述類似物時(shí)，上述通式(2)的3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸衍生物成為重要的化合物。
作為通式(2)的3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸的制造方法，比如下面的方法是已知的，在一個(gè)方法中，在四氧化鋨催化劑存在下，將如上通式(1)的3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸氧化(見(jiàn)J.Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals，13，561(1977))；在另一個(gè)方法中，用臭氧氧化如上通式(1)的3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸(見(jiàn)比如JP-B 46-24695)。然而，由于前一種方法使用了劇毒的四氧化鋨，而后一種方法傾向于需要大規(guī)模的裝置，所以這兩種方法都不能說(shuō)是適合于在工業(yè)規(guī)模上制造的方法。
發(fā)明的公開(kāi)在這樣的情況下，本發(fā)明人對(duì)在工業(yè)規(guī)模制造上述通式(2)的3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸衍生物的方法進(jìn)行了潛心的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在釕化合物存在下，通過(guò)如上通式(1)的3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸化合物與高碘酸化合物反應(yīng)，就能夠以很好的產(chǎn)率得到通式(2)的3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸衍生物，如此就完成了本發(fā)明。
由此，本發(fā)明提供了通式(2)的3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸衍生物的制造方法 其中，R是氫、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的芳烷基，該方法包括在釕化合物存在下，使通式(1)的化合物的3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸化合物與高碘酸化合物反應(yīng)
其中的R如上面所定義。
發(fā)明的實(shí)施模式在表示通式(1)的化合物3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸(下面簡(jiǎn)稱為羧酸化合物(1))的結(jié)構(gòu)式中 R表示氫、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的芳烷基。
未取代的烷基可包括比如直鏈或支鏈的或者環(huán)狀的1至10個(gè)碳原子的烷基，比如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、環(huán)戊基、正己基、環(huán)己基和基，而取代的烷基可包括被諸如鹵原子(比如氟、氯、溴)、烷氧基(比如C1至C4烷氧基，如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基或叔丁氧基)、芳氧基(比如苯氧基)或芳烷氧基(比如苯甲酰氧基)等取代基取代的烷基，取代的烷基可包括比如2-氯乙基、2-氟乙基、五氟乙基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-苯氧基乙基和2-(芐氧基)乙基。
未取代的芳基可包括比如苯基和萘基，而取代的芳基可包括被諸如上述取代的或未取代的烷基、上述烷氧基、上述芳氧基和/或上述芳烷氧基等取代基取代的苯基和萘基。取代的苯基和萘基的例子可包括比如2-氯苯基、4-氟苯基、2-甲基苯基、4-甲氧基苯基和4-苯氧基苯基。
取代的或未取代的芳烷基可包括比如由上述取代的或未取代的烷基和上述取代的或未取代的芳基組成的基團(tuán)，比如芐基、苯乙基、氯芐基、甲基芐基、甲氧基芐基、苯氧基芐基、2，3，5，6-四氟芐基、2，3，5，6-四氟-4-甲基芐基、2，3，5，6-四氟-4-甲氧基芐基、2，3，5，6-四氟-4-甲氧基甲基芐基。
羧酸化合物(1)可包括3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸、3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸甲酯、3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸乙酯、3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸正丙酯、3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸異丙酯、3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸正丁酯、3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸異丁酯、3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸叔丁酯、3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸苯酯、3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸1-萘酯、3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸2-萘酯、3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸芐酯、3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸2，3，5，6-四氟芐酯、3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸2，3，5，6-四氟-4-甲基芐酯、3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸2，3，5，6-四氟-4-甲氧基芐酯和3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸2，3，5，6-四氟-4-甲氧基甲基芐酯。
羧酸化合物(1)在其分子中含有兩個(gè)非對(duì)稱碳原子，能夠提供四種異構(gòu)體。在本發(fā)明中，可以所以這些異構(gòu)體中的任何一種或這些異構(gòu)體的混合物。
釕化合物可包括比如金屬釕、氧化釕，比如氧化釕(IV)、鹵化釕，比如氯化釕(III)和溴化釕(III)、釕絡(luò)合物，比如三(乙酰丙酮酸)釕(III)、二(環(huán)戊二烯基)釕(II)、二(五甲基環(huán)戊二烯基)釕(II)、二氯-(p-異丙基苯甲烷)釕(II)二聚體、二氯-(1，5-環(huán)辛二烯基)釕(II)二聚體、氯化苯釕(II)二聚體、三(2，2’-二吡啶基)二氯化釕(II)、二氯三(三苯基膦)釕(II)、羰基二氫化(hydrido)三(三苯基膦)釕(II)和十二羰基三釕(O)，以及過(guò)釕酸鹽，比如過(guò)釕(VII)酸四(正丙基)銨。
這些釕化合物可以被載在活性炭、二氧化硅、氧化鋁等之上。在氧化釕或鹵化釕的情況下，一般使用它們的水合物。
對(duì)于每摩爾的羧酸化合物(1)，適合于使用的釕化合物的量一般是0.05mol％或更高，優(yōu)選0.1mol％或更高，沒(méi)有其上限。從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)出發(fā)，太高的量有變成缺點(diǎn)的趨勢(shì)，因此，在實(shí)際的情況下，適合于使用的釕化合物的量不高于10mol％，優(yōu)選不高于5mol％。
高碘酸化合物可以是在其水溶液中顯示出酸性的化合物，可以包括高碘酸(H5IO6)、偏高碘酸鈉(NaIO4)和偏高碘酸鉀(KIO4)。在本發(fā)明中，通過(guò)預(yù)先與諸如硫酸或硝酸等酸的水溶液反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為在其水溶液中顯示出酸性的高碘酸化合物，就能夠使用在其水溶液中顯示中性到堿性的高碘酸化合物，比如高碘酸鋰(LiIO4)、仲高碘酸鈉(Na2H3IO6、Na3H2IO6)和二中高碘酸鉀(K4I2O6)。另外，預(yù)先將在其水溶液中顯示中性到堿性的高碘酸化合物和羧酸化合物(1)混和，加入諸如硫酸或硝酸等酸的水溶液，使反應(yīng)系統(tǒng)呈酸性，這樣就得到在其水溶液中顯示出酸性的高碘酸化合物，使反應(yīng)得以進(jìn)行。
對(duì)于某些這樣的高碘酸化合物，可能存在其水合物，在本發(fā)明中，無(wú)論是水合物還是非水合物都是可以使用的。
適合于使用的高碘酸化合物的用量，一般每mol羧酸化合物(1)不低于2mol，而且沒(méi)有上限。用量太高傾向于引起所需產(chǎn)物進(jìn)一步氧化，因此，在實(shí)際的情況下，適合于使用的高碘酸化合物的用量，每mol羧酸化合物(1)不高于5mol，優(yōu)選不高于3mol。
羧酸化合物(1)與高碘酸化合物的反應(yīng)一般在水或與水混溶的有機(jī)溶劑和水的混合物中進(jìn)行。與水混溶的有機(jī)溶劑可以包括芳香烴溶劑，比如甲苯、二甲苯、三甲苯和氯化苯；脂肪烴溶劑，比如戊烷、己烷、庚烷、辛烷和環(huán)己烷；酯類溶劑，比如乙酸乙酯；酮類溶劑，比如甲基異丁基酮、甲乙酮，以及鹵代脂肪烴類溶劑，比如二氯甲烷、二氯乙烷和四氯化碳。水和與水混溶的有機(jī)溶劑的混合物是優(yōu)選的。其用量一般每1重量份羧酸化合物(1)不低于2重量份，優(yōu)選不低于5重量份。它沒(méi)有上限，但考慮到體積效率等，在實(shí)際情況下其用量，每1重量份羧酸化合物(1)不高于100重量份。當(dāng)使用水和與水混溶的有機(jī)溶劑的混合物時(shí)，對(duì)水和與水混溶的有機(jī)溶劑的混合比沒(méi)有特別的限制。
反應(yīng)溫度一般在-10℃至50℃，優(yōu)選-5℃至15℃。
一般只要將羧酸化合物(1)、釕化合物和高碘酸化合物混和和接觸就能夠進(jìn)行反應(yīng)。對(duì)混和的順序沒(méi)有特別的限制。
在完成反應(yīng)以后，當(dāng)反應(yīng)混合物含有不溶的物質(zhì)時(shí)，通過(guò)比如過(guò)濾出不溶物，然后進(jìn)行相分離，就得到含有所需通式(2)的3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸的有機(jī)層
其中，R如上面所定義(在下面將其簡(jiǎn)稱為羧酸衍生物(2))。另外，將反應(yīng)混合物進(jìn)行熱處理，必要時(shí)加入水或水和與水混溶的有機(jī)溶劑，使得某些或全部不溶物被溶解，然后進(jìn)行過(guò)濾和/或相分離，如此就得到了含有羧酸衍生物(2)的有機(jī)層。對(duì)于反應(yīng)混合物的熱處理，從控制形成熱處理副產(chǎn)物的觀點(diǎn)出發(fā)，可以原封不動(dòng)(as such)或者在將pH值調(diào)節(jié)到中性附近對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行熱處理。
當(dāng)反應(yīng)混合物含有不溶物時(shí)，如果需要，在得到的反應(yīng)混合物中加入水和/或與水混溶的有機(jī)溶劑，然后進(jìn)行相分離，如此就得到含有羧酸衍生物(2)的有機(jī)層。
可以通過(guò)洗滌分離羧酸衍生物(2)，如果需要，用硫代硫酸鈉水溶液等洗滌含有羧酸衍生物(2)的有機(jī)層，然后進(jìn)行濃縮?？梢酝ㄟ^(guò)傳統(tǒng)的提純手段，比如蒸餾或色譜分離進(jìn)一步提純被分離的羧酸衍生物(2)。
當(dāng)反應(yīng)混合物含有殘留的高碘酸化合物時(shí)，可以將其與無(wú)機(jī)還原劑，比如亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉或亞硫酸氫鈉；伯醇，比如甲醇或乙醇；仲醇，比如異丙醇等進(jìn)行混和，以將殘留的高碘酸化合物還原，然后進(jìn)行上述處理。
根據(jù)使用的釕催化劑種類的不同，催化劑可仍溶解于反應(yīng)混合物中，在這種情況下，可以將反應(yīng)混合物與吸附劑，比如活性炭混和，以通過(guò)吸附除去催化劑。
過(guò)濾出的不溶物或由相分離得到的水層含有在羧酸化合物(1)與高碘酸化合物反應(yīng)中作為副產(chǎn)物形成的碘酸化合物(在下面簡(jiǎn)稱為副產(chǎn)物碘酸化合物)。從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)出發(fā)和從由降低含碘廢產(chǎn)物引起環(huán)境負(fù)荷的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選將副產(chǎn)物碘酸化合物轉(zhuǎn)化為高碘酸化合物，以在本發(fā)明中重新使用。比如，當(dāng)使用偏高碘酸鈉(NaIO4)作為高碘酸化合物時(shí)，就形成碘酸鈉和/或碘酸作為副產(chǎn)物碘酸化合物。
作為將副產(chǎn)物碘酸化合物轉(zhuǎn)化為高碘酸化合物的方法，在堿存在下，將副產(chǎn)物碘酸化合物與氧化劑反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為在其水溶液中顯示堿性的高碘酸化合物，然后用諸如硫酸或硝酸等酸進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)化為在其水溶液中顯示出酸性的高碘酸化合物。
氧化劑可包括次鹵酸鹽，比如次氯酸鈉；鹵素，比如氯和溴以及過(guò)氧二硫酸鹽，比如過(guò)氧二硫酸鉀。它們的用量一般是每mol副產(chǎn)物碘酸化合物1至3mol。堿可包括堿金屬氫氧化物，比如氫氧化鈉和氫氧化鉀。其用量一般是每mol副產(chǎn)物碘酸化合物0.5至3mol。一般使用堿的水溶液。
在副產(chǎn)物碘酸化合物與氧化劑的反應(yīng)中，反應(yīng)溫度一般為50至100℃。
當(dāng)上述不溶物(副產(chǎn)物碘酸化合物)與氧化劑反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)一般在水中進(jìn)行。使用的水量一般每1重量份不溶物為2至10重量份。當(dāng)含有副產(chǎn)物碘酸化合物的水層與氧化劑反應(yīng)時(shí)，可以將它們互相接觸，或者是互相混和，如果需要可以加入水。
下面將專門解釋以碘酸鈉作為副產(chǎn)物碘酸化合物例子的情況。一般在諸如氫氧化鈉的堿存在下，將作為副產(chǎn)物形成的碘酸鈉與諸如次氯酸鈉的氧化劑在水中進(jìn)行反應(yīng)，使得一般以結(jié)晶的形式沉淀出在其水溶液中顯示堿性的仲高碘酸鈉。對(duì)于仲高碘酸鈉，存在有兩種形式，即Na2H3IO6和Na3H2IO6。適當(dāng)?shù)剡x擇包括堿的用量和反應(yīng)混合物的pH值等反應(yīng)條件，就能夠選擇性地得到Na2H3IO6和Na3H2IO6中的任何一種。因此，可以根據(jù)所需仲高碘酸鈉的種類來(lái)選擇反應(yīng)條件。考慮到堿的用量以及將其轉(zhuǎn)化為偏高碘酸鈉時(shí)酸的用量等，作為Na3H2IO6來(lái)回收是有利的，而且從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。
通過(guò)過(guò)濾除去沉淀出的仲高碘酸鈉結(jié)晶，如果需要進(jìn)行洗滌，然后再用諸如硝酸或硫酸的酸進(jìn)行處理，就轉(zhuǎn)化為偏高碘酸鈉(NaIO4)?？梢詫⒌玫降钠叩馑徕c(NaIO4)分離，重新用于上述羧酸化合物(1)與高碘酸化合物的反應(yīng)中，或者可以不加分離就重新使用，比如作為用酸處理得到的含有偏高碘酸鈉(NaIO4)的水溶液或懸浮液，用于上述羧酸化合物(1)與高碘酸化合物的反應(yīng)中。
當(dāng)作為副產(chǎn)物形成的碘酸化合物是碘酸鉀時(shí)，在諸如氫氧化鉀的堿存在下，在水性溶劑中，用諸如氯的氧化劑與作為副產(chǎn)物形成的碘酸鉀反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為二中高碘酸鉀(K4I2O9)，然后用比如硝酸的酸處理，使得一般可以將偏高碘酸鉀作為晶體回收。
如此得到的羧酸衍生物(2)可包括3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸、3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯、3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸乙酯、3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸正丙酯、3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸異丙酯、3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸正丁酯、3，3-二甲基-2-甲酰基環(huán)丙烷羧酸異丁酯、3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸叔丁酯、3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸苯酯、3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸1-萘酯、3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸-2-萘酯、3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸芐酯、3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸-2，3，5，6-四氟芐酯、3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸-2，3，5，6-四氟-4-甲基芐酯、3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸-2，3，5，6-四氟-4-甲氧基芐酯和3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸-2，3，5，6-四氟-4-甲氧基甲基芐酯。
實(shí)施例下面將通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，然而本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。在實(shí)施例當(dāng)中，用氣相色譜(內(nèi)標(biāo)法)進(jìn)行分析。
實(shí)施例1在44.4g仲高碘酸鈉(Na2H3IO6)中加入195g水，在內(nèi)溫25℃下加入17.2g的60wt％硝酸，得到含有偏高碘酸鈉(NaIO4)的水溶液。在此水溶液中進(jìn)一步加入1.7g偏高碘酸鈉(NaIO4)，然后將內(nèi)溫調(diào)節(jié)到0℃。然后加入32.6g水合氯化釕(III)、14.2g反式3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸甲酯和141g甲苯，在同樣的溫度下攪拌此混合物23.5h以進(jìn)行反應(yīng)。在反應(yīng)完成以后，加入2.2g異丙醇，使剩余的偏高碘酸鈉(NaIO4)還原，然后加入20wt％的碳酸鈉水溶液進(jìn)行中和。
在70℃的內(nèi)溫下，加入0.4g活性炭，將混合物攪拌大約30min，然后在同樣的溫度下過(guò)濾。將過(guò)濾液靜置，然后進(jìn)行相分離，得到含有反式3，3-二甲基-2-甲酰基環(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層和含有副產(chǎn)物碘酸鈉和/或碘酸的水層。用硫代硫酸鈉水溶液洗滌有機(jī)層，然后在減壓下濃縮，得到26.9g(含量38.8wt％)的含有反式3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的濃縮殘液。產(chǎn)率是86％。
接著在減壓下濃縮274g上述水層，以除去所含的丙酮和異丙醇，然后在80℃的內(nèi)溫下，逐滴加入26.9g的30wt％氫氧化鈉水溶液和109.5g的12.8wt％次氯酸鈉水溶液，在同樣溫度下攪拌混合物4h以進(jìn)行反應(yīng)。然后將混合物冷卻到30℃或更低的內(nèi)溫，在其中加入60wt％的硝酸以將pH值調(diào)節(jié)到6。過(guò)濾除去沉淀的結(jié)晶，在減壓下干燥，得到46.1g仲高碘酸鈉(Na2H3IO6)。上面使用的仲高碘酸鈉和偏高碘酸鈉的回收率是99％。
實(shí)施例2在26.3g仲高碘酸鈉(Na2H3IO6)中加入58g水，在內(nèi)溫65℃下加入10.1g的60wt％硝酸，得到含有偏高碘酸鈉(NaIO4)的水溶液。在將內(nèi)溫調(diào)節(jié)到0℃以后，加入12.5g水合氧化釕(IV)、8g反式3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸甲酯和80g甲苯，在同樣的溫度下攪拌此混合物23h以進(jìn)行反應(yīng)。在反應(yīng)完成以后，加入1.8g異丙醇，使剩余的偏高碘酸鈉(NaIO4)還原，然后加入20wt％的碳酸鈉水溶液進(jìn)行中和。
在0℃的內(nèi)溫下，過(guò)濾除去含有副產(chǎn)物碘酸鈉的不溶物。用甲苯洗滌除去的不溶物，將洗滌的溶液與前面得到的過(guò)濾液混和。在混和以后將過(guò)濾液進(jìn)行相分離，用硫代硫酸鈉水溶液洗滌得到的有機(jī)層，得到110.3g(含量5.5wt％)的含有反式3，3-二甲基-2-甲酰基環(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是88％。
實(shí)施例3在26.3g仲高碘酸鈉(Na2H3IO6)中加入58g水，在內(nèi)溫65℃下加入10.1g的60wt％硝酸，得到含有偏高碘酸鈉(NaIO4)的水溶液。在將內(nèi)溫調(diào)節(jié)到0℃以后，加入178.9mg的5wt％釕/氧化鋁、8g反式3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸甲酯和80g甲苯，在同樣的溫度下攪拌此混合物28h以進(jìn)行反應(yīng)。在反應(yīng)完成以后，加入1.8g異丙醇，使剩余的偏高碘酸鈉(NaIO4)還原，然后加入20wt％的碳酸鈉水溶液進(jìn)行中和。
在0℃的內(nèi)溫下，過(guò)濾除去含有副產(chǎn)物碘酸鈉的不溶物。用甲苯洗滌除去的不溶物，將洗滌的溶液與前面得到的過(guò)濾液混和。在混和以后將過(guò)濾液進(jìn)行相分離，用硫代硫酸鈉水溶液洗滌得到的有機(jī)層，得到124.7g(含量4.9wt％)的含有反式3，3-二甲基-2-甲酰基環(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是89％。
實(shí)施例4在13.5g仲高碘酸鈉(Na2H3IO6)中加入30g水，在內(nèi)溫65℃下加入5.3g的60wt％硝酸，得到含有偏高碘酸鈉(NaIO4)的水溶液。在將內(nèi)溫調(diào)節(jié)到0℃以后，加入91mg的5wt％釕/活性炭、4.1g反式3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸甲酯和41g甲苯，在同樣的溫度下攪拌此混合物21h，以進(jìn)行反應(yīng)。在反應(yīng)完成以后，加入1.2g異丙醇，使剩余的偏高碘酸鈉(NaIO4)還原，然后加入20wt％的碳酸鈉水溶液進(jìn)行中和。
在0℃的內(nèi)溫下，過(guò)濾除去含有副產(chǎn)物碘酸鈉的不溶物。用甲苯洗滌除去的不溶物，將洗滌的溶液與前面得到的過(guò)濾液混和。在混和以后將過(guò)濾液進(jìn)行相分離，用硫代硫酸鈉水溶液洗滌得到的有機(jī)層，得到69.5g(含量4.4wt％)的含有反式3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是87％。
實(shí)施例5在10.8g偏高碘酸鈉(NaIO4)中加入33g水，將混合物調(diào)節(jié)到內(nèi)溫0℃，然后加入10.4mg二(環(huán)戊二烯基)釕(II)。在其中加入4.1g反式-3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸甲酯和21g甲苯，在0℃的內(nèi)溫下攪拌8h，以進(jìn)行反應(yīng)。在完成反應(yīng)以后，過(guò)濾除去含有副產(chǎn)物碘酸鈉的不溶物。用甲苯洗滌除去的不溶物，將洗滌溶液與前面得到的過(guò)濾液混和。在混和以后將過(guò)濾液進(jìn)行相分離，用硫代硫酸鈉水溶液洗滌得到的有機(jī)層，得到55.2g(含量5.9wt％)含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是91％。
實(shí)施例6用與實(shí)施例5中所述的同樣方法，只是使用13.4mg二氯(p-異丙基苯甲烷)釕(II)二聚體代替10.4mg二(環(huán)戊二烯基)釕(II)，反應(yīng)時(shí)間設(shè)定為9h，得到54.5g(含量5.4wt％)的含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是83％。
實(shí)施例7用與實(shí)施例5中所述的同樣方法，只是使用5.5mg氯化苯釕(II)二聚體代替10.4mg二(環(huán)戊二烯基)釕(II)，反應(yīng)時(shí)間設(shè)定為12h，得到54.7g(含量5.3wt％)的含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是82％。
實(shí)施例8用與實(shí)施例5中所述的同樣方法，只是使用42mg二氯三(三苯基膦)釕(II)代替10.4mg二(環(huán)戊二烯基)釕(II)，得到52.2g(含量5.6wt％)的含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是82％。
實(shí)施例9用與實(shí)施例5中所述的同樣方法，只是使用18.1mg三(乙酰丙酮基)釕(III)代替10.4mg二(環(huán)戊二烯基)釕(II)，反應(yīng)時(shí)間設(shè)定為11h，得到52.4g(含量5.7wt％)的含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是85％。
實(shí)施例10用與實(shí)施例5中所述的同樣方法，只是使用41.5mg羰基二氫化三(三苯基膦)釕(II)代替10.4mg二(環(huán)戊二烯基)釕(II)，反應(yīng)時(shí)間設(shè)定為7h，得到58.9g(含量5.0wt％)的含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是84％。
實(shí)施例11用與實(shí)施例5中所述的同樣方法，只是使用15.4mg過(guò)釕(VII)酸四(正丙基)銨代替10.4mg二(環(huán)戊二烯基)釕(II)，反應(yīng)時(shí)間設(shè)定為6h，得到52.6g(含量5.6wt％)的含有反式-3，3-二甲基-2-甲酰基環(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是83％。
實(shí)施例12在5.4g偏高碘酸鈉(NaIO4)中加入16g水，將混合物調(diào)節(jié)到內(nèi)溫0℃，然后加入11.4mg水合氯化釕(III)。在其中加入2g反式-3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸甲酯和10g二氯乙烷，在0℃的內(nèi)溫下攪拌4h，以進(jìn)行反應(yīng)。在完成反應(yīng)以后，過(guò)濾除去含有副產(chǎn)物碘酸鈉的不溶物。用二氯乙烷洗滌除去的不溶物，將洗滌溶液與前面得到的過(guò)濾液混和。在混和以后將過(guò)濾液進(jìn)行相分離，用硫代硫酸鈉水溶液洗滌得到的有機(jī)層，得到26.8g(含量5.4wt％)含有反式-3，3-二甲基-2-甲酰基環(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是85％。
實(shí)施例13用與實(shí)施例12中所述的同樣方法，只是使用同樣重量的己烷代替二氯乙烷，反應(yīng)時(shí)間設(shè)定為10h，得到36.4g(含量3.2wt％)的含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是68％。
實(shí)施例14用與實(shí)施例12中所述的同樣方法，只是使用同樣重量的乙酸乙酯代替二氯乙烷，得到37.0g(含量3.5wt％)的含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是76％。
實(shí)施例15用與實(shí)施例12中所述的同樣方法，只是使用同樣重量的甲基異丁基酮代替二氯乙烷，反應(yīng)時(shí)間設(shè)定為7h，得到40.5g(含量3.3wt％)的含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是79％。
實(shí)施例16在11.5g高碘酸(H5IO6)中加入33g水，將混合物調(diào)節(jié)到內(nèi)溫0℃，然后加入6.1mg水合氧化釕(IV)。在其中加入4.1g反式-3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸甲酯和41g甲苯，在0℃的內(nèi)溫下攪拌12h，以進(jìn)行反應(yīng)。將反應(yīng)混合物進(jìn)行相分離，用硫代硫酸鈉水溶液洗滌得到的有機(jī)層，得到70.1g(含量4.6wt％)含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是91％。
實(shí)施例17在11.6g偏高碘酸鉀(KIO4)中加入33g水，將混合物調(diào)節(jié)到內(nèi)溫0℃，然后加入6mg水合氧化釕(IV)。在其中加入4.1g反式-3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸甲酯和20g甲苯，在0℃的內(nèi)溫下攪拌24h，以進(jìn)行反應(yīng)。在完成反應(yīng)以后，過(guò)濾除去含有副產(chǎn)物碘化鉀的不溶物。用甲苯洗滌除去的不溶物，將洗滌溶液和在前面得到的過(guò)濾液混和。在混合以后將過(guò)濾液進(jìn)行相分離，用硫代硫酸鈉水溶液洗滌得到的有機(jī)層，得到59.3g(含量3.1wt％)含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是52％。
實(shí)施例18在11.8g水合高碘酸鋰(LiIO4·2H2O)中加入35g水，將混合物調(diào)節(jié)到內(nèi)溫0℃，然后加入6mg水合氧化釕(IV)。在其中加入4.1g反式-3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸甲酯、41g甲苯和9g60wt％的硝酸，在0℃的內(nèi)溫下攪拌混合物30h，以進(jìn)行反應(yīng)。在完成反應(yīng)以后，過(guò)濾除去含有副產(chǎn)物碘酸鈉的不溶物。用甲苯洗滌除去的不溶物，將洗滌溶液與前面得到的過(guò)濾液混和。在混和以后將過(guò)濾液進(jìn)行相分離，用硫代硫酸鈉水溶液洗滌得到的有機(jī)層，得到78.5g(含量3.4wt％)含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是76％。
實(shí)施例19在10.8g高碘酸鈉(NaIO4)中加入33g水，將混合物調(diào)節(jié)到內(nèi)溫0℃，然后加入6mg水合氧化釕(IV)。在其中加入4.1g反式-3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸和21g甲苯，在0℃的內(nèi)溫下攪拌23h，以進(jìn)行反應(yīng)。在完成反應(yīng)以后，過(guò)濾除去含有副產(chǎn)物碘酸鈉的不溶物。用甲苯洗滌除去的不溶物，將洗滌溶液與前面得到的過(guò)濾液混和。在混和以后將過(guò)濾液進(jìn)行相分離，用硫代硫酸鈉水溶液洗滌得到的有機(jī)層，得到56.7g(含量2.0wt％)含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸的有機(jī)層。產(chǎn)率是35％。
實(shí)施例20在10.8g高碘酸鈉(NaIO4)中加入33g水，將混合物調(diào)節(jié)到內(nèi)溫0℃，然后加入9.1mg水合氯化釕(III)。在其中加入4.1g反式-3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸甲酯和41g甲苯，在0℃的內(nèi)溫下攪拌18h，以進(jìn)行反應(yīng)。在完成反應(yīng)以后，過(guò)濾除去含有副產(chǎn)物碘酸鈉的不溶物。用甲苯洗滌除去的不溶物，將洗滌溶液與前面得到的過(guò)濾液混和。在混和以后將過(guò)濾液進(jìn)行相分離，用硫代硫酸鈉水溶液洗滌得到的有機(jī)層，得到57.7g(含量5.6wt％)含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是91％。
實(shí)施例21在10.8g高碘酸鈉(NaIO4)中加入33g水，將混合物調(diào)節(jié)到內(nèi)溫0℃，然后加入6mg水合氧化釕(IV)。在其中加入4.1g反式-3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸甲酯和41g甲苯，在0℃的內(nèi)溫下攪拌12h，以進(jìn)行反應(yīng)。在完成反應(yīng)以后，過(guò)濾除去含有副產(chǎn)物碘酸鈉的不溶物。用甲苯洗滌除去的不溶物，將洗滌溶液與前面得到的過(guò)濾液混和。在混和以后將過(guò)濾液進(jìn)行相分離，用硫代硫酸鈉水溶液洗滌得到的有機(jī)層，得到70.5g(含量4.6wt％)含有反式-3，3-二甲基-2-甲酰基環(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層。產(chǎn)率是92％。
實(shí)施例22
在44.4g在實(shí)施例1中回收的仲高碘酸鈉(Na2H3IO6)中加入203g水，將混合物調(diào)節(jié)到內(nèi)溫0℃，然后加入17.2g60wt％的硝酸，得到含有偏高碘酸鈉(NaIO4)的水溶液。在同樣的溫度下，加入32.4mg水合氯化釕(III)、14.2g反式-3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸甲酯和144g甲苯，進(jìn)一步加入1.7g偏高碘酸鈉(NaIO4)。攪拌混合物25.5h以進(jìn)行反應(yīng)。在完成反應(yīng)以后，加入2.4g異丙醇，將殘留的偏高碘酸鈉(NaIO4)還原，然后加入20wt％的碳酸鈉水溶液進(jìn)行中和。
在70℃的內(nèi)溫下加入0.2g活性炭，將混合物攪拌大約30min，然后在同樣的溫度下進(jìn)行過(guò)濾。將過(guò)濾液靜置，然后進(jìn)行相分離，得到含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的有機(jī)層和含有副產(chǎn)物碘酸鈉和/或碘酸的水層。用硫代硫酸鈉水溶液洗滌有機(jī)層，然后減壓濃縮，得到27.5g(含量38.5wt％)的含有反式-3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸甲酯的濃縮殘留物。產(chǎn)率是87％。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性按照本發(fā)明，可以用在產(chǎn)業(yè)上具有優(yōu)勢(shì)的方法制造3，3-二甲基-2-甲酰基環(huán)丙烷羧酸衍生物，而不用劇毒的氧化鋨或具有需要大規(guī)模設(shè)備傾向的臭氧。再有，可以將在反應(yīng)中作為副產(chǎn)物形成的碘酸化合物以高碘酸化合物的形式回收，回收的高碘酸化合物可以在本發(fā)明中重新使用，使得從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)出發(fā)和從環(huán)境負(fù)擔(dān)的觀點(diǎn)出發(fā)，本發(fā)明的制造方法是有利的。
權(quán)利要求
1.通式(2)的3，3-二甲基-2-甲酰基環(huán)丙烷羧酸衍生物的制造方法，該方法包括在釕化合物存在下，使通式(1)的3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸化合物與高碘酸化合物進(jìn)行反應(yīng) 其中R是氫、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的芳烷基， 其中R如上面所定義。
2.如權(quán)利要求1的3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸衍生物的制造方法，其中該高碘酸化合物在其水溶液中顯示出酸性。
3.如權(quán)利要求1的3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸衍生物的制造方法，其中該反應(yīng)在水和與水混溶的有機(jī)溶劑的混合物存在下進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求1的3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷數(shù)酸衍生物的制造方法，其中的釕化合物是金屬釕、氧化釕、鹵化釕、釕絡(luò)合物或過(guò)釕酸鹽。
5.如權(quán)利要求1的3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸衍生物的制造方法，其中在通式(1)的3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸化合物和高碘酸化合物的反應(yīng)中作為副產(chǎn)物而形成的碘酸化合物被轉(zhuǎn)化為高碘酸化合物并且被回收，被回收的高碘酸化合物被重新使用在上述反應(yīng)中。
6.如權(quán)利要求1的3，3-二甲基-2-甲?；h(huán)丙烷羧酸衍生物的制造方法，其中每mol通式(1)的3，3-二甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸化合物的高碘酸化合物的用量是2至3mol。
全文摘要
通式(2)的3，3－二甲基－2－甲酰基環(huán)丙烷羧酸衍生物的制造方法，該方法包括在釕化合物存在下，使通式(1)的3，3－二甲基－2－(2－甲基－1－丙烯基)環(huán)丙烷羧酸化合物與高碘酸化合物進(jìn)行反應(yīng)如(2)式其中R是氫、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的芳基或取代的或未取代的芳烷基，如(1)式其中R如上面所定義。
文檔編號(hào)C07C67/333GK1622929SQ02828520
公開(kāi)日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月10日
發(fā)明者吉川享志 申請(qǐng)人:住友化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社