專(zhuān)利名稱：由芳族羧酸脫羧制備芳族化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與現(xiàn)有技術(shù)相比改進(jìn)了的制備芳族化合物、尤其芳族羧酸的方法，在此通過(guò)將相應(yīng)的芳族羧酸、尤其鄰苯二甲酸脫羧。
芳族化合物和芳族羧酸、尤其氟化芳族羧酸是用來(lái)制備抗菌試劑的有價(jià)值的中間體(DE-A 3,318,145，EP0424850，EP0271275)，但它們也用來(lái)制備液晶材料(EP0602596)。
正如由四氟鄰苯二甲酸脫羧制備2，3，4，5-四氟苯甲酸的實(shí)施例所表明的那樣，過(guò)去人們一直在嘗試著由相應(yīng)的鄰苯二甲酸脫羧制備氟化芳族羧酸。
DE-OS 3810093描述了由溶于過(guò)量的喹啉中的四氟鄰苯二甲酸脫羧制備四氟苯甲酰氯的方法。在反應(yīng)結(jié)束后，得到四氟苯甲酸的喹啉鹽，接著將它懸在亞硫酰氯中并加熱反應(yīng)。然后通過(guò)分餾獲得2，3，4，5-四氟苯甲酰氯(參見(jiàn)實(shí)施例4)。
EP 0218111描述了將四氟鄰苯二甲酸溶于極性非質(zhì)子傳遞溶劑中，然后使用有機(jī)胺作為催化劑使其脫羧來(lái)制備2，3，4，5-四氟苯甲酸的方法。按照實(shí)施例1和2那樣，使用二甲亞砜作為極性、非質(zhì)子傳遞溶劑和三乙基胺作為有機(jī)胺，一方面，極性、非質(zhì)子傳遞溶劑以大大過(guò)量的量使用，另一方面，實(shí)際的脫羧反應(yīng)后還接著經(jīng)幾個(gè)階段進(jìn)行的復(fù)雜的后處理?；旌衔锸紫扔帽鋮s，添加大量的去離水，然后添加正丁醚和甲苯。然后在攪拌和冷卻的情況下小心添加濃硫酸，相分離，水相用甲苯萃取兩次。合并有機(jī)相，然后用2％的硫酸溶液萃取3次。有機(jī)相然后經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，在減壓下濃縮濾液，獲得固體物2，3，4，5-四氟苯甲酸。
在JP63-295529中描述了類(lèi)似于EP0218111方法的一種使用叔胺的方法。將3，4，5，6-四氟鄰苯二甲酸溶于三丁基胺，然后在此溶液中在130℃下進(jìn)行脫羧。因三丁胺與三乙胺的相似性，在這一方法中所產(chǎn)生的反應(yīng)混合物的后處理需要如以上在EP 0218111中所述那么大的花費(fèi)。
EP 0194671涉及由3，4，5，6-四氟鄰苯二甲酸在PH已調(diào)節(jié)至0.7-2.2范圍內(nèi)的水介質(zhì)中脫羧制備2，3，4，5-四氟苯甲酸的方法。在第3頁(yè)、29-33行中清楚地指出，如果水介質(zhì)的PH偏離這一范圍，按2，3，4，5-四氟苯甲酸方向脫羧的選擇性是不夠的。該反應(yīng)需要較高的溫度155-170℃(這可從實(shí)施例看出)。較大量的催化劑的使用，即0.3摩爾(NH4)2SO4和0.8摩爾喹啉/每摩爾的四氟苯二甲酸在反應(yīng)溫度160℃下和反應(yīng)時(shí)間18小時(shí)后獲得收率為88.8％的2，3，4，5-四氟苯甲酸(參見(jiàn)表1實(shí)施例12)。
該方法的缺點(diǎn)是一方面，較高的反應(yīng)溫度，另一方面，較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。此外，由于溶于水的3，4，5，6-四氟鄰苯二甲酸的濃度所確定的水溶液的低PH值，由在這一類(lèi)型的腐蝕性水溶液在高溫下的反應(yīng)所引起的腐蝕將會(huì)產(chǎn)生諸多問(wèn)題。
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的方法的這些缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是開(kāi)發(fā)一種方法，一方面，該方法不只限于由3，4，5，6-四氟鄰苯二甲酸脫羧制備2，3，4，5-四氟苯甲酸，而且在較大范圍內(nèi)還適用于其它羧酸，另一方面，避免了上述方法的缺點(diǎn)，例如所得反應(yīng)混合物的復(fù)雜后處理，應(yīng)用高溫和較長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間及腐蝕性水溶液的使用。尤其是，該方法能夠不需要很大的技術(shù)費(fèi)用以簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行，而且從較易獲得的起始原料和輔助劑開(kāi)始。
這一目的由制備以下結(jié)構(gòu)式的化合物的方法來(lái)實(shí)現(xiàn) 其中基團(tuán)R1，R2，R3，R4和R5可以相同或不同，并且是COOH，H，F(xiàn)，Cl，Br，CF3，OH，在每種情況下具有1-4個(gè)碳原子的烷氧基或烷基，或者基團(tuán)-NR6R7，其中R6和R7相同或不同且是H，具有1-4個(gè)碳原子的烷基或苯基。該方法包括將以下結(jié)構(gòu)式的化合物溶于水中， 其中基團(tuán)R1，R2，R3，R4和R5相同或不同，并具有上述意義或者，與這些意義不同，不是H而是COOH，讓水溶液與在反應(yīng)條件下呈惰性的在水中不溶的胺混合，然后在PH3-9和溫度70-210℃下，在或不在水不溶性溶劑(它在反應(yīng)條件下呈惰性)存在下和在或不在脫羧催化劑存在下進(jìn)行脫羧反應(yīng)。
本發(fā)明的方法不限于脫除單個(gè)COOH基團(tuán)。它還適用于脫除兩個(gè)或多個(gè)COOH基，在這些情況下，基團(tuán)R1，R2，R3，R4和R5相同或不同，以及與在結(jié)構(gòu)式(1)的化合物中提到的意義脫離，不是H而是COOH。通過(guò)脫除CO2由結(jié)構(gòu)式(2)起始原料的COOH基形成了結(jié)構(gòu)式(1)最終產(chǎn)物中的H。結(jié)果，在結(jié)構(gòu)式(2)的起始原料中的基團(tuán)R1-R5的意義就與最初在結(jié)構(gòu)式(1)中提到的意義相脫離。
本發(fā)明的方法與現(xiàn)有技術(shù)的方法相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。首先，所得反應(yīng)混合物的后處理證明毫無(wú)問(wèn)題，因?yàn)橹挥杏袡C(jī)相必須從含有有價(jià)值的產(chǎn)物的水相分離出來(lái)。這避免了有價(jià)值產(chǎn)物例如2，3，4，5-四氟苯甲酸從用作溶劑的胺或從含有胺和溶劑的混合物中分離的復(fù)雜過(guò)程。由簡(jiǎn)單相分離獲得的胺或者含有胺和溶劑的混合物能夠直接地或(如果必要的話)在提純后再用于脫羧反應(yīng)。
本發(fā)明的方法在許多情況下能夠在較低溫度(參見(jiàn)實(shí)施例2)和較短反應(yīng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，例如在制造2，3，4，5-四氟苯甲酸時(shí)。尤其是，本發(fā)明的方法還允許一PH范圍，采用這一范圍時(shí)腐蝕問(wèn)題很小或根本不存在。
本發(fā)明方法的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)是，沒(méi)有必要使用純的起始原料，而能使用有時(shí)例如在制備時(shí)生產(chǎn)的粗起始原料。很明顯，這一類(lèi)型的起始原料總是(在某種程度上)含有小組分，例如水溶性鹽類(lèi)。
派生方法是使用結(jié)構(gòu)式(2)的化合物，其中R1，R2，R3，R4和R5相同或不同并且是COOH，H，F(xiàn)，Cl，OH或具有1-4個(gè)碳原子的烷氧基，尤其相同或不同并且是COOH，H，F(xiàn)，OH或具有1-4個(gè)碳原子的烷氧基。結(jié)構(gòu)式(2)的化合物，其中基團(tuán)R1-R5中0-2個(gè)是COOH，以及結(jié)構(gòu)式(2)的化合物，其中R1或R5是COOH，都是優(yōu)選的。
正如前面所提到的，本發(fā)明的方法還涉及氟化化合物的制備。在這種情況下，通常使用結(jié)構(gòu)式(2)的化合物，其中基團(tuán)R1-R5中的1-4個(gè)，尤其R1-R5中的2-4個(gè)，優(yōu)選R1-R5中2個(gè)或3個(gè)，是F。
在許多情況下，使用結(jié)構(gòu)式(2)的化合物，其中基團(tuán)R1-R5中的一個(gè)是OH或是具有1-4個(gè)碳原子的烷氧基，尤其是OH。
含有較高濃度或較低濃度的起始產(chǎn)物的水溶液能用于本反應(yīng)。通常，所使用的水溶液含有1-50、尤其10-30、優(yōu)選15-25重量％的結(jié)構(gòu)式(2)的化合物，和必要的話還含有，例如0.1-60、尤其20-40重量％的其它水溶性鹽或水溶性化合物。
可以列舉的結(jié)構(gòu)式(2)的化合物的例子(并非窮舉)是苯甲酸、鄰苯二甲酸，間苯二甲酸，對(duì)苯二甲酸，其中每一個(gè)可被氯化、溴化或氟化，例如2，3，5-三氟苯甲酸，2，3，4，5-四氟苯甲酸，2，3，4，5-四氯基甲酸，3，5-二氯鄰苯二甲酸，3，6-二氯鄰苯二甲酸，4，5-二氯鄰苯二甲酸，3，5-二氟鄰苯二甲酸，3，6-二氟鄰苯二甲酸，4，5-二氟鄰苯二甲酸，3，4，5-三氟鄰苯二甲酸，3，4，6-三氟鄰苯二甲酸，2，4，5-三氟間苯二甲酸，二氟和三氟鄰苯二甲酸和二氟和三氟間苯二甲酸，其中F能被置換為OH、OCH3、OC2H5、CF3或NH2，例如4-羥基-3，5，6-三氟鄰苯二甲酸，4-甲氧基-3，5，6-三氟鄰苯二甲酸，4-乙氧基-3，5，6-三氟鄰苯二甲酸，4-三氟甲基-3，5，6-三氟鄰苯二甲酸，4-氨基-3，5，6-三氟鄰苯二甲酸和4-二甲基氨基-3，5，6-三氟鄰苯二甲酸，以及三氟對(duì)苯二甲酸類(lèi)，三氯對(duì)苯二甲酸類(lèi)，三溴對(duì)苯二甲酸類(lèi)，2，5-二氯對(duì)苯二甲酸，2，5-二氟對(duì)苯二甲酸，2，5-二溴對(duì)苯二甲酸，3，5-二氯對(duì)苯二甲酸，3，5-二氟對(duì)苯二甲酸，3，5-二溴對(duì)苯二甲酸，和四氯化苯二甲酸類(lèi)，如四氟鄰苯二甲酸，四氯鄰苯二甲酸，四溴鄰苯二甲酸，四氟間苯二甲酸，四氟對(duì)苯二甲酸，四氯對(duì)苯二甲酸和四溴對(duì)苯二甲酸。
也可以使用其中F被置換為OH，OCH3，OC2H5，CF3或NH2的上述類(lèi)型的化合物。
水不溶性胺既能以較小的量，又能以較大的量使用。通常，對(duì)于每摩爾的結(jié)構(gòu)式(2)的化合物使用0.001-50，尤其0.01-2，優(yōu)選0.05-1，尤其優(yōu)選0.1-0.5摩爾的水不溶性胺。
術(shù)語(yǔ)“水不溶性胺”是指僅微溶于水或根本不溶于水的那些胺類(lèi)。所使用的水不溶性胺通常是具有6-30個(gè)碳原子的烷基胺，每個(gè)烷基具有6-30個(gè)碳原子的二烷基胺，每個(gè)烷基具有4-30個(gè)碳原子的三烷基胺，含N的雜環(huán)化合物或上述物質(zhì)的混合物，尤其烷基上有8-20個(gè)碳原子的烷基胺，每個(gè)烷基有8-20個(gè)碳原子的二烷基胺，每個(gè)烷基有6-20個(gè)碳原子的三烷基胺，必要時(shí)烷基化的喹啉或吡啶，例如可力丁，盧剔啶或甲基吡啶或上述物質(zhì)的混合物，優(yōu)選每個(gè)烷基有6-20個(gè)，尤其6-14個(gè)，優(yōu)選8-12個(gè)碳原子的三烷基胺或這些三烷基胺的混合物。
并非窮舉，可提到的合適胺的例子是正己基胺，異己基胺，正庚基胺，異庚基胺，正辛基胺，異辛基胺，正壬基胺，異壬基胺，正癸基胺，異癸基胺，正十二烷基胺，異十二烷基胺，正十六烷基胺，異十六烷基胺，二正己基胺，二異己基胺，二正庚基胺，二異庚基胺，二正辛基胺，二異辛基胺，二正壬基胺，二異壬基胺，二正癸基胺，二異癸基胺，二正十二烷基胺，二異十二烷基胺，二正十六烷基胺，二異十六烷基胺，三正己基胺，三異己基胺，三正庚基胺，三異庚基胺，三正辛基胺，三異辛基胺，三正癸基胺，三異癸基胺，三正十二烷基胺，三異十二烷基胺，具有6-14個(gè)碳原子的直鏈和/或支化鏈的三烷基胺類(lèi)，吡啶，α-甲基吡啶，β-甲基吡啶，γ-甲基吡啶，2，4-二甲基吡啶(α，γ-盧剔啶)，2，6-二叔丁基吡啶，2，4，6-三甲基吡啶(可力丁)，三乙基吡啶，喹啉，甲基喹啉類(lèi)，乙基喹啉類(lèi)，混合胺類(lèi)如丁基二己基胺，二辛基癸基胺，己基二辛基胺，二己基辛基胺，二庚基辛基胺，二癸基辛基胺，雙十二烷基辛基胺，雙十二烷基癸基胺，二癸基十二烷基胺，二辛基十二烷基胺，二壬基辛基胺，二壬基癸基胺，二壬基十二烷基胺。
一般來(lái)說(shuō)，可使用上述水不溶性胺類(lèi)的任何混合物，尤其各種烷基、二烷基和三烷基胺類(lèi)的混合物，優(yōu)選每個(gè)烷基具有6-14個(gè)、尤其8-12個(gè)碳原子的各種三烷基胺的混合物。
該反應(yīng)可以在或不在水不溶性溶劑(在反應(yīng)條件下呈惰性)存在下進(jìn)行。通常，以基于水溶液的1-200，尤其2-50，優(yōu)選5-20％(按體積)的量使用惰性溶劑。
惰性溶劑，首先應(yīng)是不溶水，其次，在反應(yīng)結(jié)束后使得可能有良好的相分離，再次，溶解于水不溶性胺。
合適的惰性溶劑是鹵代或非鹵代脂族烴類(lèi)，鹵代或非鹵代芳族烴類(lèi)或醚類(lèi)，尤其氯化或非氯化芳族烴類(lèi)，優(yōu)選氯化或非氯化苯類(lèi)。并非窮舉，可列舉的惰性溶劑的例子是甲苯，鄰二甲苯，間二甲苯，對(duì)二甲苯，異構(gòu)二甲苯的混合物，二苯醚，二苯基甲烷，聯(lián)苯，鄰氯甲苯，間氯甲苯，對(duì)氯甲苯，鄰二氯苯，間二氯苯，對(duì)二氯苯。
上述溶劑的任何混合物也可用作惰性溶劑。
正如在前面所提到的，該反應(yīng)可以在或不在脫羧催化劑存在下進(jìn)行。合適的脫羧催化劑是銅，銅(I)化合物或銅(II)化合物，例如氧化亞銅，氧化銅，硫酸亞銅，硫酸銅，氯化亞銅，氯化銅，氟化亞銅，氟化銅，碳酸銅，氫氧化亞銅(I)，氫氧化銅(II)，優(yōu)選氧化亞銅和氧化銅。可使用上述物質(zhì)的任何混合物。
通常，脫羧催化劑是以基于結(jié)構(gòu)式(2)化合物的0.1-10，尤其0.5-3摩爾％的量使用。
正如早己提到的那樣，脫羧反應(yīng)可以在較寬的PH范圍內(nèi)進(jìn)行，即PH3-PH9進(jìn)行。
在許多情況下，脫羧反應(yīng)可以在PH3.5-8，尤其在PH4-7，優(yōu)選PH5-7下很成功地進(jìn)行。
在許多情況下己證明在溫度80-180、尤其90-160℃下進(jìn)行脫羧反應(yīng)是足夠的。
然而，脫羧反應(yīng)所使用的反應(yīng)溫度還在某種程度上取決于特定脫羧反應(yīng)的類(lèi)型。如果使用的結(jié)構(gòu)式(2)的化合物中總共含有2個(gè)或多個(gè)COOH基且只需一個(gè)COOH基被脫除，那么這一脫羧反應(yīng)可以在沒(méi)有脫羧催化劑存在下在較低的溫度下進(jìn)行。相反，如果想要從上述結(jié)構(gòu)式(2)的化合物消除兩個(gè)或多個(gè)COOH基，建議按以下方式進(jìn)行反應(yīng)或者從一開(kāi)始在較高溫度下，例如在至少120℃，尤其至少130℃，優(yōu)選至少140℃下和優(yōu)選在脫羧催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，或者在較低的溫度下和在沒(méi)有脫羧催化劑存在下脫除第一個(gè)COOH基，然后，如前所述在較高的溫度下和優(yōu)選在脫羧催化劑存在下脫除其它COOH基。
本發(fā)明的方法還包括(尤其)以下派生形式，它包括在溫度80-130，尤其85-125，優(yōu)選90-120℃下使結(jié)構(gòu)式(2)的化合物進(jìn)行脫羧反應(yīng)，其中基團(tuán)R1-R5中一個(gè)或兩個(gè)或者基團(tuán)R1或基團(tuán)R5是COOH，得到結(jié)構(gòu)式(1)的化合物，其中基團(tuán)R1-R5中一個(gè)或兩個(gè)或者基團(tuán)R1或基團(tuán)R5是COOH。這種派生形式尤其適用于當(dāng)從總共含有2個(gè)或多個(gè)COOH基的結(jié)構(gòu)式(2)化合物只脫除一個(gè)COOH基團(tuán)時(shí)的情況。
該方法可以在減壓、常壓或加壓下進(jìn)行。
下面的實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。
實(shí)驗(yàn)部分實(shí)施例13-羥基-2，4，5-三氟苯甲酸的制備將450.3g強(qiáng)堿性水溶液，它含有相應(yīng)的堿金屬鹽形式的41.8g(0.177mol)的4-羥基-3，5，6-三氟鄰苯二甲酸，與12.6g的不同的脂族三烷基胺(在每一個(gè)烷基上有6-14個(gè)碳原子的)的混合物(Hostarex A 327；Hoechst AG的商品)混合，用總共166.8g 30％的鹽酸水溶液調(diào)節(jié)該溶液的PH至5，然后在攪拌下在105℃下加熱6小時(shí)。隨著脫羧的進(jìn)行PH發(fā)生變化，1小時(shí)后通過(guò)添加23.4g 30％的鹽酸水溶液和3小時(shí)后通過(guò)添加15.9g 30％的鹽酸水溶液來(lái)相應(yīng)地校正(調(diào)節(jié)至PH5)。
溶液然后被冷卻，PH調(diào)節(jié)至8以供進(jìn)一步處理。水相(601g)含有31.3g(91.3％理論值)的3-羥基-2，4，5-三氟苯甲酸(由校準(zhǔn)的HPLC色譜法測(cè)定)。
如果想要分離出3-羥基-2，4，5-三氟苯甲酸，脫羧后分離各相，水相被調(diào)節(jié)至PH1-2并連續(xù)地例如用甲基叔丁基醚或乙酸丁酯萃取。在干燥、過(guò)濾和除去溶劑后從有機(jī)相獲得固體殘余物，通過(guò)重結(jié)晶從殘余物獲得純3-羥基-2，4，5-三氟苯甲酸。
實(shí)施例1a3-羥基-2，4，5-三氟苯甲酸的制備重復(fù)實(shí)施例1中所述操作過(guò)程，但僅使用9g的不同的脂族三烷基胺(在每個(gè)烷基上有6-14個(gè)碳原子的)的混合物(HostarexA 327；Hoechst AG的商品)和518g的水溶液，該水溶液含有29.8g(0.126摩爾)的相應(yīng)堿金屬鹽形式的4-羥基-3，5，6-三氟鄰苯二甲酸，以及總共添加158.3g 30％的鹽酸水溶液，同樣是6小時(shí)內(nèi)，獲得23.25(95.9％理論值)的3-羥基-2，4，5-三氟苯甲酸。
如果操作過(guò)程按規(guī)定的那樣進(jìn)行，但在反應(yīng)開(kāi)始或反應(yīng)結(jié)束之后添加30ml二甲苯或50ml二苯基甲烷，獲得基本上相同的結(jié)果。
該反應(yīng)還可以在85℃以下，而不是在105℃進(jìn)行，但必須容忍反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)。例如在90℃下的反應(yīng)需要24小時(shí)，在95-100℃下的反應(yīng)只需要9小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間。
如果反應(yīng)在PH4或8下進(jìn)行，同樣需延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間。然而，如果反應(yīng)如上所述在PH5.5-6之間進(jìn)行，則反應(yīng)在100-103℃的反應(yīng)溫度下在4-5小時(shí)后就已結(jié)束。
如果想要分離出3-羥基-2，4，5-三氟苯甲酸，脫羧后分離各相，水相被調(diào)節(jié)至PH1-2，并連續(xù)地例如用甲基叔丁基醚或乙酸丁酯萃取。在干燥、過(guò)濾和除去溶劑之后從有機(jī)相獲得固體殘余物，通過(guò)重結(jié)晶從殘余物獲得純3-羥基-2，4，5-三氟苯甲酸。
實(shí)施例22，3，4，5-四氟苯甲酸的制備將55.3g棕色的、來(lái)自堿水解的、含有64.5g(0.271摩爾)的3，4，5，6-四氟鄰苯二甲酸的水溶液與50g的含有烷基取代芳烴作為主要成分的載熱體油混合。添加30g三烷基胺(在每個(gè)烷基上有6-10個(gè)碳原子的)的混合物(Hostarex A 324；Hoechst AG的商品)，通過(guò)添加55g96％的硫酸將PH調(diào)節(jié)PH67。混合物在劇烈攪拌條件下經(jīng)9小時(shí)升溫至110℃，由于水溶液的高鹽含量，這一溫度相當(dāng)于回流溫度。反應(yīng)的進(jìn)程由HPLC測(cè)定。獲得一種混合物，它含有48.4g(92％理論值)的2，3，4，5-四氟苯甲酸?；旌衔锬軌蛑苯颖贿M(jìn)一步處理。
為了提純2，3，4，5-四氟苯甲酸，將有機(jī)相與水相分離，通過(guò)添加酸調(diào)節(jié)PH為1-2，過(guò)濾所沉淀下來(lái)的2，3，4，5-四氟苯甲酸?；蛘咄ㄟ^(guò)重結(jié)晶或者通過(guò)分餾進(jìn)一步提純。
實(shí)施例3甲氧基三氟苯甲酸的制備將274g堿性水溶液，它含有25g(0.1摩爾)的相應(yīng)堿金屬鹽形式的4-甲氧基-3，5，6-三氟鄰苯二甲酸，與10g三辛基胺混合，在107℃下通過(guò)添加62％的氫溴酸來(lái)調(diào)節(jié)PH至7。在攪拌下讓混合物在這一溫度反應(yīng)14小時(shí)，通過(guò)時(shí)時(shí)添加氫溴酸將PH調(diào)節(jié)至規(guī)定值7。
反應(yīng)進(jìn)程由HPLC監(jiān)測(cè)。在反應(yīng)時(shí)間14小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)，這也可由氣體揮發(fā)的終止來(lái)識(shí)別。混合物被冷至溫度0-5℃，添加硫酸調(diào)節(jié)PH至1，然后抽濾獲得甲氧基三氟苯甲酸。干燥后，獲得18.9g(85-92％)的棕色粉末(純度約90％)，該粉末可用作粗產(chǎn)物供進(jìn)一步處理或通過(guò)重結(jié)晶加以提純。
實(shí)施例4三氟苯甲酸的制備將22.0(0.1摩爾)3，5，6-三氟鄰苯二甲酸溶于50g水，添加5g三癸基胺，通過(guò)在攪拌下添加30％的氫氧化鈉水溶液將PH調(diào)節(jié)至6.5。然后混合物經(jīng)10小時(shí)升溫至100℃并通過(guò)添加磷酸將PH恒定保持在6.5，在反應(yīng)結(jié)束后(由HPLC監(jiān)測(cè))將混合物冷至5℃，添加酸調(diào)節(jié)PH至1，混合物升溫至40℃，將有機(jī)相與水相分離。水相含有15.8g(0.0898摩爾，90％)的三氟苯甲酸異構(gòu)體混合物(由校準(zhǔn)的HPLC監(jiān)測(cè))并能直接進(jìn)一步處理。
實(shí)施例5一氯三氟和二氯二氟苯甲酸的混合物制備重復(fù)實(shí)施例4中所規(guī)定的操作步驟，但不使用完全氟化的產(chǎn)品，而是使用一氯三氟鄰苯二甲酸和二氯二氟鄰苯二甲酸的混合物(相應(yīng)地用30g的量)，通過(guò)用乙酸丁酯萃取水相，分離出有機(jī)相，用MgSO4干燥和真空除去溶劑，獲得23.3g的相應(yīng)的一氯三氟苯甲酸和二氯二氟苯甲酸的混合物。
實(shí)施例61，2，3，4-四氟苯的制備將19.4g(0.1摩爾)的2，3，4，5-四氟苯甲酸溶于40g水中，添加20g三烷基胺(每個(gè)烷基有6-14個(gè)碳原子)的混合物(Hostarex A 327；Hoechst AG的商品)和0.2g氧化亞銅(I)，通過(guò)添加30％的氫氧化鈉水溶液將PH調(diào)至7。脫羧反應(yīng)在壓力釜中于155℃進(jìn)行4小時(shí)，所裂解出的二氧化碳在壓力為12巴時(shí)經(jīng)加壓冷卻器降壓，收集在這種情況下從上部出來(lái)的餾出液(冷阱-78℃)。在反應(yīng)結(jié)束后冷卻壓力釜，在100℃下由蒸汽蒸出1，2，3，4-四氟苯，獲得1.5升餾出液，該餾出液與先前收集的餾出液合并。合并的餾出液通過(guò)二氯甲烷萃取，分離出有機(jī)相，用硫酸鎂干燥，過(guò)濾和真空除去溶劑。獲得10.5g稍帶黃色的1，2，3，4-四氟苯粗產(chǎn)物，它可以由分餾獲得非常高的純度。
對(duì)比實(shí)驗(yàn)2，3，4，5-四氟苯甲酸的制備(四氟鄰苯二甲酸在無(wú)水胺溶液中脫羧)將11.6g(48.7毫摩爾)3，4，5，6-四氟鄰苯二甲酸溶于40g三烷基胺(在每個(gè)烷基上有6-14個(gè)碳原子)的混合物(Hostarex A 327；Hoechst AG的商品)。所獲得的稍帶黃色的透明溶液逐漸升溫至100℃(每小時(shí)10℃)。自然，在100℃下沒(méi)有觀察到氣體的產(chǎn)生(CO2脫除)，這是脫羧反應(yīng)進(jìn)程的量度。在100℃下保持兩小時(shí)后，溫度經(jīng)30分鐘升至115℃，然后經(jīng)30分鐘升至120℃。既沒(méi)有在115℃下也沒(méi)有在120℃下觀察到氣體產(chǎn)生。
只有當(dāng)達(dá)到125℃的溫度時(shí)，才開(kāi)始有少量氣體產(chǎn)生?；旌衔镌诖藴囟认逻M(jìn)一步反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)在140℃下進(jìn)行1.5小時(shí)后最終結(jié)束，獲得桔黃色溶液。
為了進(jìn)一步的后處理，含2，3，4，5-四氟苯甲酸的胺溶液與150g水混合，用12g 35％氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)PH為13，然后用二氯甲烷萃取5次，每次各用75ml二氯甲烷。剩下的水相用14g 30％的鹽酸水溶液酸化，然后用甲基叔丁基醚萃取4次，每次用50ml。扔棄水相。
合并甲基叔丁基醚相，真空除去溶劑，作為殘余物獲得粉末和塊狀形式的8.7g(44.8毫摩爾)的無(wú)色至稍帶黃色的2，3，4，5-四氟苯甲酸，熔點(diǎn)85.2℃。
權(quán)利要求
1.制備結(jié)構(gòu)式(1)的化合物的方法， 其中基團(tuán)R1，R2，R3，R4和R5可以相同或不同，并且是COOH，H，F(xiàn)，Cl，Br，CF3，OH，在每種情況下具有1-4個(gè)碳原子的烷氧基或烷基，或者基團(tuán)-NR6R7，其中R6和R7相同或不同且是H，具有1-4個(gè)碳原子的烷基或苯基，其特征在于，將以下結(jié)構(gòu)式的化合物溶于水中， 其中基團(tuán)R1，R2，R3，R4和R5相同或不同，并具有上述意義或者與這些意義脫離，不是H而可以是COOH，讓水溶液與在反應(yīng)條件下呈惰性的水不溶性胺混合，然后在PH3-9和溫度70-210℃下，在或不在一種在反應(yīng)條件下呈惰性水不溶性溶劑存在下和在或不在脫羧催化劑存在下進(jìn)行脫羧反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所要求的方法，其特征在于，使用結(jié)構(gòu)式(2)的化合物，在該結(jié)構(gòu)式中R1，R2，R3，R4和R5相同或不同并且是COOH，H，F(xiàn)，Cl，OH或具有1-4個(gè)碳原子的烷氧基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所要求的方法，其特征在于，使用結(jié)構(gòu)式(2)的化合物，在結(jié)構(gòu)式中R1，R2，R3，R4和R5相同或不同并且是COOH，H，F(xiàn)，OH或具有1-4個(gè)碳原子的烷氧基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，使用結(jié)構(gòu)式(2)的化合物，其中基團(tuán)R1-R5中的0-2個(gè)是COOH。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，使用結(jié)構(gòu)式(2)的化合物，其中R1或R5是COOH。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，使用結(jié)構(gòu)式(2)的化合物，其中基團(tuán)R1-R5中的1-4個(gè)是F。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，使用結(jié)構(gòu)式(2)的化合物，其中基團(tuán)R1-R5中的一個(gè)是OH或具有1-4個(gè)碳原子的烷氧基。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，使用一種水溶液，它含有1-50重量％，尤其1-30重量％的結(jié)構(gòu)式(2)化合物和必要時(shí)含有其它水不溶性鹽類(lèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，每摩爾的結(jié)構(gòu)式(2)化合物使用0.001-50，尤其0.01-2，優(yōu)選0.05-1，特別優(yōu)選0.1-0.5摩爾的水不溶性胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，所使用的水不溶性胺是具有6-30個(gè)碳原子的烷基胺，每個(gè)烷基有6-30個(gè)碳原子的二烷基胺。每個(gè)烷基有4-30個(gè)碳原子的三烷基胺，含N的雜環(huán)化合物或上述胺類(lèi)的混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，所使用的水不溶性胺是在烷基上有8-20個(gè)碳原子的烷基胺，每個(gè)烷基有8-20個(gè)碳原子的二烷基胺，每個(gè)烷基有6-20個(gè)碳原子的三烷基胺，必要時(shí)被烷基化的喹啉或吡啶，或上述胺類(lèi)的混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，所使用的水不溶性胺是每個(gè)烷基具有6-20個(gè)，尤其614個(gè)碳原子的三烷基胺，或這些三烷基胺的混合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，惰性溶劑的使用量以水溶液為基為1-200，尤其2-50，優(yōu)選5-20％(按體積)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，作為惰性溶劑，使用鹵代或非鹵代脂族烴，鹵代或非鹵代芳族烴或醚，尤其氯化或非氯化芳族烴或醚，或這些溶劑的混合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，所使用的脫羧催化劑是銅，銅(I)化合物，銅(II)化合物，例如氧化亞銅(I)，氧化銅(II)，硫酸亞銅(I)，硫酸銅(II)，氯化亞銅(I)，氯化銅，氟化亞銅(I)，氟化銅(II)，碳酸銅，氫氧化亞銅(I)或氫氧化銅(II)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，以結(jié)構(gòu)式(2)的化合物為基使用0.1-10，尤其0.5-3摩爾％的脫羧催化劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，脫羧反應(yīng)在PH3.5-8，尤其4-7下進(jìn)行。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，脫羧反應(yīng)在80-180，尤其90-160℃下進(jìn)行。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-17中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的方法，其特征在于，將結(jié)構(gòu)式(2)的化合物，在結(jié)構(gòu)式(2)中基團(tuán)R1-R5中的一個(gè)或兩個(gè)或者R1或R5是COOH，脫羧得到結(jié)構(gòu)式(I)的化合物，在結(jié)構(gòu)式(1)中基團(tuán)R1-R5中一個(gè)或兩個(gè)或者R1或R5是COOH，其中脫羧反應(yīng)是在溫度80-130℃，尤其85-125℃，優(yōu)選90-120℃下進(jìn)行的。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備以下結(jié)構(gòu)式的化合物的方法，其中基團(tuán)R
文檔編號(hào)C07B61/00GK1138023SQ96100260
公開(kāi)日1996年12月18日 申請(qǐng)日期1996年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月2日
發(fā)明者R·普弗曼, H·舒伯特 申請(qǐng)人:赫徹斯特股份公司