專利名稱：用于制備三－芳基－o－羥苯基－s－三嗪的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用氰尿酰氯作起始材料來制備三-芳基-o-羥苯基-s-三嗪的新方法?？梢杂蛇@些新方法制得的特定的o-羥苯基-s-三嗪為；基于雙-芳基-間苯二酚的s-三嗪；基于單-芳基-雙-間苯二酚的s-三嗪；以及三-間苯二酚-s-三嗪。
三-芳基-o-羥苯基-s-三嗪為紫外吸收劑的中間體或者其自身就為紫外吸收劑，它們可以用來保護(hù)天然或合成材料使其免受光化輻射的不利影響。正如從S.Tanimoto和M.Yamagata,Senryo to Yakuhim,1995,40(12),325-339以及H.Brunetti和G.E.Luethi,Helv.Chim.Acta,1972,55(5),1566-1595的出版物中看到的那樣，有許多制備這種s-三嗪的方法被公開。
最通用的方法為使用起始于氰尿酰氯的一個(gè)或多個(gè)弗瑞德-克來福特反應(yīng)(Friedel-Crafts reaction)。在該方法中主要的障礙為芳基基團(tuán)與氰尿酰氯的弗瑞德-克來福特反應(yīng)是非選擇性的。當(dāng)目標(biāo)為制備不對(duì)稱的三-芳基-s-三嗪時(shí)，這就存在問題。在以上提及的Tanimoto和Brunetti的出版物以及在美國(guó)專利5,084,570和5,106,972中對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行了解釋。但是，正如由E.M.Smolin和L.Rapoport(雜環(huán)化合物化學(xué)中的s-三嗪及衍生物，A.Weissberger編輯，Interscience出版，紐約，1959,pp.53-57)所教導(dǎo)的那樣，眾所周知在親核試劑與氰尿酰氯之間的取代反應(yīng)是有選擇性的。
選擇性地制備不對(duì)稱三-芳基-s-三嗪的一種可能的途徑為(a)以親核方式用合適的保護(hù)基來取代氰尿酰氯的一個(gè)或兩個(gè)氯原子；(b)用所需的芳基基團(tuán)通過弗瑞德-克來福特反應(yīng)取代其余的氯原子；(c)用氯取代保護(hù)基，并且最終(d)通過弗瑞德-克來福特反應(yīng)的方式用第二芳基基團(tuán)取代新形成的氯。美國(guó)專利5,084,570和5,106,972公開了用于制備2,(2,4-二羥苯基)-4,6二芳基s-三嗪的這種方法。在這兩份專利中所選擇的保護(hù)基為甲基硫醇。所概括的方法為起始于氰尿酰氯的四步法。
芳基基團(tuán)與氰尿酰氯的弗瑞德-克來福特反應(yīng)除沒有選擇性外，其它的缺點(diǎn)還在于介導(dǎo)該反應(yīng)需要大量的路易斯酸，通常需要等摩爾量的該酸。最常用的路易斯酸為氯化鋁。這些反應(yīng)產(chǎn)生了龐大的鋁的廢物，該廢物在環(huán)境中是很難處理的。
日本Hei9-59263公開了一種制備不對(duì)稱三-芳基-羥苯基-s-三嗪的三步合成法。日本參考文獻(xiàn)中的優(yōu)選方法為使用路易斯酸介導(dǎo)所有這三步反應(yīng)的一罐法。在本申請(qǐng)中，隨后將會(huì)更詳細(xì)地討論該參考文獻(xiàn)。
因此，受到歡迎的對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的補(bǔ)充為(a)提供了一種使用質(zhì)子酸(porticacid)、而非路易斯酸在芳基基團(tuán)與s-三嗪之間進(jìn)行弗瑞德-克來福特反應(yīng)的方法，以及(b)提供了一種以少于四步的合成來制備不對(duì)稱三-芳基-s-三嗪的方法。
本發(fā)明的一個(gè)目的是對(duì)于芳基基團(tuán)與s-三嗪之間的反應(yīng)而言可以使用質(zhì)子酸作為其中的弗瑞德-克來福特催化劑的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是以少于四步的合成來制備不對(duì)稱的三-芳基-s-三嗪的方法。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是結(jié)合了上述兩種方法的方法。
強(qiáng)的質(zhì)子酸(如氫鹵酸、硫酸或磺酸、硝酸等)以及固體-支持的質(zhì)子酸(如AMBERLYST(Rohm & Haas),AMBERLITE(Rohm & Haas)和NAFION(duPont)催化劑)可以用作有效的弗瑞德-克來福特催化劑，以便在芳基基團(tuán)與s-三嗪之間形成碳-碳鍵。優(yōu)選為pKa值低于4、特別是pKa值低于2的酸；實(shí)例包括上面所列出的物質(zhì)或氯化氫(氣態(tài)或作為溶液)、甲磺酸、p-甲苯-磺酸。具有活性的離去基團(tuán)為鹵素、特別是Cl或F，或者烷氧基和芳氧基。優(yōu)選的離去基團(tuán)為氯、苯氧基和取代的苯氧基部分。
這類反應(yīng)最簡(jiǎn)單的例子為用間苯二酚取代氰尿酰氯上的氯原子以制備出三-2,4,6-(2,4-二羥苯基)-s-三嗪。美國(guó)專利3,118,887和3,244,708描述了這一合成方法，但其中使用了大量的氯化鋁。的確如下所示，由于在間苯二酚與氰尿酰氯之間最初發(fā)生親核反應(yīng)時(shí)釋放出的氯化氫氣體起到了碳-碳鍵形成的催化劑的作用，因此根本不需要加入催化劑
在這些式中X為氫、烷基、苯烷基或鹵素。
該反應(yīng)可以在溶劑中進(jìn)行或者可以在純的熔融的間苯二酚中進(jìn)行?？梢允褂煤芏喾N溶劑，例如非極性烴類(如二甲苯)或者極性溶劑(如環(huán)丁砜)。該反應(yīng)將在從-30℃至250℃這樣一個(gè)很寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。有效的溫度范圍為70℃至200℃。最有效的溫度范圍為100℃至170℃。
如下所示，該反應(yīng)也可以在單-芳基-雙-氯-s-三嗪和雙-芳基-單-氯-s-三嗪上進(jìn)行。
R1,R2和R3各自分別為氫，具有1至12個(gè)碳原子的烷基，羥基，具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基，鹵素，苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基。溶劑和溫度范圍為上面給定的內(nèi)容。在上述反應(yīng)過程中，觀察到s-三嗪環(huán)上的O-連接的間苯二酚基團(tuán)是作為瞬時(shí)中間產(chǎn)物的。
用烷氧基或芳氧基部分作為離去基團(tuán)時(shí)也可以進(jìn)行類似的弗瑞德-克來福特反應(yīng)。在這種情況下，向所述混合物中加入外部的質(zhì)子酸。最有效的質(zhì)子酸為氯化氫氣體和甲磺酸。通過這種方式可以用鹵素取代一個(gè)或多個(gè)烷氧基或芳氧基基團(tuán)。正如在以下歸納的反應(yīng)中看到的那樣，苯氧基和/或取代的苯氧基基團(tuán)為特別合適的離去基團(tuán)。
R1,R2和R3為如上限定的基團(tuán)。所用的溶劑和溫度范圍與以上使用氯作為離去基團(tuán)時(shí)的相同。
本方法還涉及在避免與氰尿酰氯發(fā)生弗瑞德-克來福特反應(yīng)所帶來的選擇性問題的同時(shí)，僅用三個(gè)步驟來制備不對(duì)稱的三-芳基-s-三嗪。美國(guó)專利5,084,570和5,106,972描述了克服這一選擇性問題的四步法。這種新的三步法的關(guān)鍵在于利用了對(duì)氰尿酰氯具有選擇性的親核取代步驟(E.M.Smolin等，loccit)。在弗瑞德-克來福特條件下，引入到三嗪環(huán)中的親核試劑也可以起到離去基團(tuán)的作用。與氯相比，它為一種不好的離去基團(tuán)。通過這種方式便實(shí)現(xiàn)了弗瑞德-克來福特條件下的選擇性。這就可以使其避免了在接下來的弗瑞德-克來福特反應(yīng)之前必須對(duì)三嗪環(huán)進(jìn)行再次的氯化，從而減少了合成步驟的數(shù)量。還可以起到弗瑞德-克來福特離去基團(tuán)作用的有效的親核試劑為烷氧基和芳氧基基團(tuán)。特別有效的為苯氧基和取代的苯氧基。
例如，為了制備單-間苯二酚-雙-芳基-s-三嗪，在親核(堿性)條件下用1摩爾的酚或取代的酚與氰尿酰氯反應(yīng)。
R1,R2和R3為如上限定的基團(tuán)。
如上所述，苯氧基基團(tuán)為一種活性的弗瑞徳-克來福特離去基團(tuán)。它是一種比氯的作用弱的基團(tuán)，從而可以引入相對(duì)弱的弗瑞德-克來福特底物(如m-二甲苯、甲苯、苯、氯苯或聯(lián)苯)，與此同時(shí)留下了原封不動(dòng)的酚基團(tuán)。
在第三步驟中，可以用強(qiáng)的弗瑞德-克來福特底物、比如間苯二酚來替代酚鹽。
X,R1,R2和R3與上面定義的相同。
日本Hei 9-59263公開了這種用于制備不對(duì)稱的三-芳基-羥苯基-s-三嗪的三步合成法。這份日本參考文獻(xiàn)的優(yōu)選方法為使用路易斯酸介導(dǎo)所有三個(gè)步驟的一罐法。該日本文獻(xiàn)沒有描述可以由質(zhì)子酸成功地介導(dǎo)步驟3，并且也沒有描述間苯二酚自身可以用作如下將要進(jìn)一步討論的保護(hù)基團(tuán)。該文獻(xiàn)沒有揭示出這種三步合成通常的適用范圍。例如，日本參考文獻(xiàn)沒有公開如果在步驟3中使用了路易斯酸的話，取決于反應(yīng)條件，低于0.5ml％的水平可能是有效的。實(shí)際上，低于0.5ml％的水平可以用來生產(chǎn)出產(chǎn)率高的所需的s-三嗪。
類似地，可以從氰尿酰氯通過三個(gè)步驟制備出含有一個(gè)弱的和兩個(gè)強(qiáng)的弗瑞德-克來福特底物的不對(duì)稱的三-芳基-s-三嗪。實(shí)例為其中的芳基基團(tuán)為m-二甲苯、甲苯、苯、氯苯或聯(lián)苯的雙-間苯二酚-單-芳基-s-三嗪。通過在堿性條件下使氰尿酰氯與兩摩爾的酚或取代的酚反應(yīng)來制備這些物質(zhì)，以便形成單-氯-雙-苯氧基-s-三嗪。在留下苯氧基基團(tuán)原封不動(dòng)的同時(shí)，可以用弱的弗瑞德-克來福特底物(如m-二甲苯、甲苯、苯、氯苯或聯(lián)苯)取代剩余的氯原子。然后，可以用強(qiáng)的弗瑞德-克來福特底物、比如間苯二酚來取代苯氧基基團(tuán)。
這種制備單-間苯二酚-雙-芳基-s-三嗪的方法的一個(gè)具體實(shí)施方案將使用間苯二酚自身在步驟1中作保護(hù)酚。通過如上所示的步驟2和3就形成了雙-三嗪-間苯二酚加合物。如果要使用過量的間苯二酚時(shí)，這一方法特別有利。在工業(yè)方法中，僅有1個(gè)酚(即間苯二酚)、而不是2個(gè)酚需要回收和循環(huán)，從而可以大大地節(jié)約成本。該實(shí)施方案概括如下。
可以在多種溶劑(比如丙酮、丙酮/水混合物和二甲苯)中進(jìn)行上述具體實(shí)施方案中的親核反應(yīng)的第一步。通過與水和烴類溶劑(比如二甲苯)的兩相反應(yīng)也可以實(shí)現(xiàn)這一步驟。包括季銨鹽或聚醚(比如甘醇二甲醚)或聚(乙二醇)在內(nèi)的相轉(zhuǎn)移催化劑援助該反應(yīng)。可以使用的堿包括鈉、鉀和鈣的氫氧化物、碳酸鹽和碳酸氫鹽。有效的溫度范圍為-20℃至100℃。最有效的溫度范圍為-20℃至50℃。
特別有效的條件為在-20℃至5℃的溫度范圍內(nèi)使用10％的水的丙酮溶液作溶劑并使用氫氧化鈉作為堿。另外一種特別有效的條件為在-5℃至10℃的溫度下使用水/二甲苯的兩相體系、以碳酸氫鈉作為堿并以季銨鹽(比如芐基三甲基氯化銨)作為相轉(zhuǎn)移催化劑。還有一種特別有效的條件為在無水的條件下、在-10℃至10℃的溫度下、在二甲苯中使用芐基三甲基氯化銨作為催化劑并以碳酸鉀作為堿。
在以較弱的弗瑞德-克來福特底物取代氯的第二步中需要路易斯酸催化劑。氯化鋁是所選擇的路易斯酸，并且可以在每當(dāng)量s-三嗪有0.2至1.5當(dāng)量的范圍內(nèi)使用。該反應(yīng)可以在如氯苯、二氯苯或硝基苯這樣的溶劑中進(jìn)行，但最好在純粹使用過量的弗瑞德-克來福特底物作為溶劑的條件下進(jìn)行。有效量的純的弗瑞德-克來福特反應(yīng)物在2至20摩爾當(dāng)量的范圍內(nèi)?？梢酝ㄟ^這種方式使用的溶劑的實(shí)例包括m-二甲苯、甲苯、苯、氯苯和聯(lián)苯。對(duì)該反應(yīng)而言，有效的溫度范圍為0℃至170℃；特別為70℃至150℃。
在烴類溶劑中進(jìn)行第一步是特別有效的，該溶劑還將作為第二步中的弗瑞德-克來福特反應(yīng)物。然后就可以進(jìn)行第二步、而無需分離出第一步的產(chǎn)物。
在本方法中可以使用的路易斯酸主要為那些在現(xiàn)有技術(shù)中已知的作為弗瑞德-克來福特催化劑的酸；具體實(shí)例為AlCl3,FeCl3,ZnCl2,TiCl4,SnCl2；特別優(yōu)選的為AlCl3。
用質(zhì)子酸或路易斯酸催化劑或者結(jié)合使用質(zhì)子酸和路易斯酸催化劑可以進(jìn)行步驟3，在該步驟中通過一種強(qiáng)的弗瑞德-克來福特底物(比如間苯二酚)來替代酚。優(yōu)選的質(zhì)子酸為氯化氫氣體和甲磺酸?？梢允褂萌軇┗蛘呖梢栽诩兊娜廴诘拈g苯二酚中進(jìn)行上述反應(yīng)。溶劑的選擇可以在從極性溶劑(如環(huán)丁砜)到非極性烴類(如m-二甲苯)的范圍內(nèi)變化。非常普遍的是對(duì)所有三個(gè)步驟來說可以使用單一的一種溶劑。間苯二酚的量可以在每摩爾被取代的苯氧基基團(tuán)1.2至10摩爾當(dāng)量的范圍內(nèi)變化。最有效的范圍為每摩爾苯氧基部分1.2至4摩爾當(dāng)量的間苯二酚。例如可以在每摩爾三嗪0.33至1.5摩爾當(dāng)量的催化劑水平下進(jìn)行上述反應(yīng)。用于該反應(yīng)的溫度可以從25℃至200℃的范圍內(nèi)變化。最有效的溫度范圍為120℃至170℃。
按照變化的方法A-F可以實(shí)施本發(fā)明。最一般的形式對(duì)應(yīng)于變化的方法D、E和F，而它們又對(duì)應(yīng)于制備式A的化合物的方法
其中G和G’各自獨(dú)立地為下式的殘基
或
R1,R2和R3各自分別為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；羥基；具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基；C2-C8烯基；被O間斷和/或被OH取代的C3-C18烷氧基；各自被COO間斷或者被COOH取代的C2-C18烷基或C2-C18烷氧基；鹵素；硝基；氨基；被選自烷基、苯基、環(huán)烷基的C1-C12烴類取代的氨基；C2-C18酰氨基；C2-C12烷氧羰基；C5-C12環(huán)烷氧羰基；C7-C15苯基烷氧羰基；苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基；以及X、Y和Z獨(dú)立地具有R1,R2或R3的定義，或者為具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基；該方法包括將式B的化合物
(B)其中E1為選自鹵素、C1-C12烷氧基或
的離去基團(tuán)；其中的R11,R12和R13與R1,R2和R3所定義的相同，并且R11還可以為下式的殘基
E2和E3為與對(duì)E1定義的相同的離去基團(tuán)或者為G或G’；與式C的化合物
在有效量的質(zhì)子酸催化劑存在下反應(yīng)，得到式A的化合物。
優(yōu)選地，質(zhì)子酸為僅用的酸催化劑，或者它可以與路易斯酸增效劑結(jié)合使用，該酸是以每當(dāng)量離去基團(tuán)(比如氯)或酚類化合物0-0.25當(dāng)量的路易斯酸的量加入的。如果離去基團(tuán)為鹵素的話，由此生成的質(zhì)子酸的量足以不需要再添加質(zhì)子酸。質(zhì)子酸的總量?jī)?yōu)選為每當(dāng)量離去基團(tuán)0.8至大約20當(dāng)量、優(yōu)選大約為1至2當(dāng)量。在變化的方法D和F中，G和G’均為式
的酚殘基在式A,B和C的化合物中，R1,R2和R3優(yōu)選各自分別為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基；C2-C8烯基；被O間斷和/或被OH取代的C3-C18烷氧基；各自被COO間斷或者被COOH取代的C2-C18烷基或C2-C18烷氧基；鹵素；硝基；氨基；被選自烷基、苯基、環(huán)烷基的C1-C12烴類取代的氨基；C2-C18酰氨基；C2-C12烷氧羰基；C5-C12環(huán)烷氧羰基；C7-C15苯基烷氧羰基；苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基；R12和R13優(yōu)選與X和Y所定義的相同，并且R11優(yōu)選與Z所定義的相同，或者R11也可以為下式的殘基
X和Y優(yōu)選分別為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基；并且Z優(yōu)選處于OH的間位并且為羥基；具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基；被O間斷和/或被OH取代的C3-C18烷氧基；被COO間斷或者被COOH取代的C2-C18烷氧基；鹵素；硝基；氨基；被選自烷基、苯基、環(huán)烷基的C1-C12烴類取代的氨基；C2-C18酰氨基；C2-C12烷氧羰基。
最優(yōu)選的是，在式A,B和C的化合物中，X為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基或鹵素；Y為氫；Z為羥基；R1,R2和R3各自分別為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；羥基；具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基；鹵素；苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基；在式B中作為離去基團(tuán)的E1,E2和/或E3為Cl。
特別優(yōu)選的是R1,R2和R3各自分別為氫；具有1至4個(gè)碳原子的烷基；具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基；Cl；苯基或者被具有1至4個(gè)碳原子的烷基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基取代的苯基；R12和R13與X和Y所定義的相同，并且R11與Z所定義的相同，或者R11為下式的殘基
因此，優(yōu)選的方法從式ⅩⅢ的起始化合物
(ⅩⅢ；變化的方法E)生成式Ⅰ的化合物
或者從式ⅩⅣ的起始化合物
生成式Ⅶ的化合物
或者從式B的起始化合物
生成式Ⅻ的化合物
其中E1,E2和E3各自為選自F,Cl和
的離去基團(tuán)；其中R11,R12和R13與R1,R2和R3所定義的相同，并且R11也可以為下式的殘基
X為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基或鹵素；并且R1,R2和R3各自分別為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；羥基；具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基；鹵素；苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基；并且包括將起始化合物與式Ⅵ的間苯二酚
在有效量的質(zhì)子酸存在下反應(yīng)以生成式Ⅻ的化合物。
式Ⅵ的間苯二酚的量?jī)?yōu)選為對(duì)于制備式Ⅰ的化合物而言，每當(dāng)量式ⅩⅢ的化合物1至10當(dāng)量，或者對(duì)于制備式Ⅶ的化合物而言，每當(dāng)量式ⅩⅣ的化合物2至20當(dāng)量，或者對(duì)于制備式Ⅻ的化合物而言，每當(dāng)量式B的化合物3至30當(dāng)量。
質(zhì)子酸的量一般為每當(dāng)量式C或Ⅵ0.5至10當(dāng)量、通常為0.7至5當(dāng)量、特別是大約0.8至1.5當(dāng)量；質(zhì)子酸優(yōu)選為鹵化氫、硫酸或磺酸，特別為氯化氫或甲磺酸。質(zhì)子酸也可以在低于每當(dāng)量生成的氯化物0.25當(dāng)量(例如0.01至0.2當(dāng)量)的路易斯酸的水平上與路易斯酸增效劑一同使用。離去基團(tuán)E1,E2和E3優(yōu)選為Cl或F或
，尤其是Cl；因此式b的一種優(yōu)選的起始物質(zhì)為氰尿酰氯
可以在熔化物或者溶劑中、例如在芳烴或環(huán)丁砜中實(shí)施這一方法。在離去基團(tuán)為鹵素的情況下，不再需要額外的酸催化劑。
所述方法的變化的方法A,B和C涉及制備下式A的化合物的3步法
其中G為式
的殘基，并且在變化的方法A和B中G’為式
的殘基，或者在變化的方法C為式
的殘基；R1,R2和R3各自分別為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；羥基；具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基；C2-C8烯基；被O間斷和/或被OH取代的C3-C18烷氧基；各自被COO間斷或者被COOH取代的C2-C18烷基或C2-C18烷氧基；鹵素；硝基；氨基；被選自烷基、苯基、環(huán)烷基的C1-C12烴類取代的氨基；C2-C18酰氨基；C2-C12烷氧羰基；C5-C12環(huán)烷氧羰基；C7-C15苯基烷氧羰基；苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基；以及X,Y和Z獨(dú)立地與R1,R2或R3所定義的相同，或者為具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基；該方法包括(1)將式
的化合物，其中E為鹵素，與下式Ⅱ的酚類化合物反應(yīng)，
以生成式Ⅲ的化合物
其中R11,R12和R13獨(dú)立地與R1,R2或R3所定義的相同，并且R11也可以為式
的殘基(變化的方法B)；并且E1為鹵素或者為式
的殘基；(2)將式Ⅲ的化合物與式Ⅳ的化合物
在有效量的路易斯酸催化劑存在下反應(yīng)，得到式Ⅴ的化合物
其中E’為式
或
的殘基；(3)將式Ⅴ的化合物與式Ⅵ的化合物
在有效量的質(zhì)子酸或路易斯酸催化劑存在下或者在質(zhì)子酸和路易斯酸催化劑同時(shí)存在下反應(yīng)，得到式A的化合物，其條件是當(dāng)R1,R2或R3均不為羥基、苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基時(shí)，在步驟3中存在有效量的質(zhì)子酸。
優(yōu)選地，質(zhì)子酸為在步驟3中使用的唯一的酸催化劑，或者如上所述它與路易斯酸增效劑結(jié)合使用。優(yōu)選地，當(dāng)式A中的G’為式
的殘基(變化的方法A或B)時(shí)，在-20℃至100℃下進(jìn)行步驟1，在步驟2中使用至少2當(dāng)量的式Ⅳ的化合物，在步驟3中每當(dāng)量的三嗪使用1.2至10當(dāng)量的式Ⅵ的化合物，并且當(dāng)式Ⅱ中的R1,R2或R3均不為羥基時(shí)，在步驟1中使用1當(dāng)量的式Ⅱ的酚類化合物(變化的方法A)，而當(dāng)R1,R2或R3其中之一為羥基時(shí)，在步驟1中使用1/2當(dāng)量的式Ⅱ的酚類化合物(變化的方法B)以生成下式Ⅲ的化合物
并且當(dāng)式A中的G’為式
的殘基時(shí)，在步驟1中使用2當(dāng)量的式Ⅱ的酚類化合物，以生成下式Ⅷ的化合物
在-20℃至200℃下進(jìn)行步驟1；在步驟2中使用至少1當(dāng)量的式Ⅳ的化合物，并且在步驟3中每當(dāng)量的三嗪使用2.4至20當(dāng)量的式Ⅵ的化合物。
優(yōu)選的3步法為，其中步驟1是在有堿存在的條件下進(jìn)行的；步驟2純粹是在過量的式Ⅳ的芳族化合物下進(jìn)行的；步驟3是僅僅使用質(zhì)子酸作為催化劑來進(jìn)行的。
特別優(yōu)選的為制備式A的化合物的方法，其中連接到三嗪環(huán)上的所有的3個(gè)苯基部分是相同的并且為
，或者其中G和G’各自均為4-苯基苯基或被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的4-苯基苯基。
特別優(yōu)選的為其中的式C、Ⅱ和Ⅵ的酚類化合物是相同的并且均為式
的方法。另外優(yōu)選的為其中的式Ⅳ的芳族化合物不是酚的方法，即式Ⅳ中的R1,R2和R3都不為羥基；式Ⅳ的化合物特別優(yōu)選為具有6-20個(gè)碳原子的純的烴類。
更具體地講，可以按照如下的實(shí)施方案A,B,C,D,E或F來實(shí)施本發(fā)明的方法A優(yōu)選為用于制備式Ⅰ的化合物的方法
其中X為氫，具有1至12個(gè)碳原子的烷基，具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基或鹵素，并且R1,R2和R3各自分別為氫，具有1至12個(gè)碳原子的烷基，羥基，具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基，鹵素，苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基，該方法包括(1)將氰尿酰氯與式Ⅱ的酚類化合物
反應(yīng)以生成式Ⅲ的化合物
(2)將式Ⅲ的化合物與式Ⅳ的芳烴
在有效量的路易斯酸催化劑存在下反應(yīng)，得到式Ⅴ的化合物
(3)將式Ⅴ的化合物與式Ⅵ的化合物
在有效量的質(zhì)子酸或者在質(zhì)子酸和路易斯酸催化劑同時(shí)存在下反應(yīng)，得到式Ⅰ的化合物。
B優(yōu)選為用于制備式Ⅰ的化合物的方法
其中X為氫，具有1至12個(gè)碳原子的烷基，具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基或鹵素，并且R1,R2和R3各自分別為氫，具有1至12個(gè)碳原子的烷基，羥基，具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基，鹵素，苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基，該方法包括(1)將氰尿酰氯與1/2當(dāng)量的間苯二酚反應(yīng)以生成式Ⅹ的化合物
在有效量的路易斯酸催化劑存在下反應(yīng)，得到式Ⅺ的化合物
(3)將式Ⅺ的化合物與式Ⅵ的化合物
在有效量的質(zhì)子酸或路易斯酸催化劑或者在質(zhì)子酸和路易斯酸催化劑同時(shí)存在下反應(yīng)，得到式Ⅰ的化合物。
C優(yōu)選為用于制備式Ⅶ的化合物的方法
其中X為氫，具有1至12個(gè)碳原子的烷基，具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基或鹵素，并且R1,R2和R3各自分別為氫，具有1至12個(gè)碳原子的烷基，羥基，具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基，鹵素，苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基，該方法包括(1)將氰尿酰氯與2當(dāng)量的式Ⅱ的酚類化合物
(2)將式Ⅷ的化合物與式Ⅳ的芳烴
在有效量的路易斯酸催化劑存在下反應(yīng)，得到式Ⅸ的化合物
(3)將式Ⅸ的化合物與式Ⅵ的化合物
在有效量的質(zhì)子酸或路易斯酸催化劑或者在質(zhì)子酸和路易斯酸催化劑同時(shí)存在下反應(yīng)，得到式Ⅶ的化合物。
在變化的方法A,B和C中，步驟1通常是在堿或路易斯酸存在下進(jìn)行的，其中的路易斯酸優(yōu)選為氯化鋁。
當(dāng)在變化的方法A,B和C中時(shí)，步驟1是在有堿存在的條件下進(jìn)行的，所說的堿優(yōu)選為鈉、鉀或鈣的氫氧化物、碳酸鹽或碳酸氫鹽，最優(yōu)選的為氫氧化鈉、碳酸氫鈉或碳酸鉀。
在變化的方法A,B和C中，步驟1優(yōu)選是在丙酮、丙酮/水或烴類中進(jìn)行的。另一個(gè)具體實(shí)施方案為步驟1是在水和烴類溶劑(優(yōu)選二甲苯)的兩相體系中進(jìn)行的，其中的相轉(zhuǎn)移試劑為季銨鹽、聚醚或聚(乙二醇)，最優(yōu)選的季銨鹽為芐基三甲基氯化銨。另一個(gè)具體的實(shí)施方案為步驟1是在無水條件下在二甲苯中用相轉(zhuǎn)移催化劑和碳酸鉀堿進(jìn)行的。
在變化的方法A和B中，步驟1通常是在-20℃至100℃下進(jìn)行的；優(yōu)選為-20℃至50℃。
在變化的方法C中，步驟1通常是在-20℃至200℃下進(jìn)行的；優(yōu)選為-20℃至130℃。
在變化的方法A和B中，步驟1優(yōu)選是在-20℃至5℃的溫度下、在10％的水的丙酮溶液中并以氫氧化鈉作為堿來進(jìn)行的。
在變化的方法C中，步驟1優(yōu)選是在-20℃至60℃的溫度下、在10％的水的丙酮溶液中并以氫氧化鈉作為堿來進(jìn)行的。
在變化的方法A和B的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，步驟1是在-5℃至10℃的溫度下、在芳烴/水的兩相體系中、以碳酸氫鈉作為堿并以芐基三甲基氯化銨作為相轉(zhuǎn)移催化劑來進(jìn)行的。
在變化的方法C的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，步驟1是在-5℃至110℃的溫度下、在芳烴/水的兩相體系中、以碳酸氫鈉作為堿并以芐基三甲基氯化銨作為相轉(zhuǎn)移催化劑來進(jìn)行的。
在變化的方法A和B的再一個(gè)具體實(shí)施方案中，步驟1是在無水的條件下、在-10℃至10℃的溫度下、在二甲苯中以芐基三甲基氯化銨作為催化劑并以碳酸鉀作為堿來進(jìn)行的。
在變化的方法C的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，步驟1是在無水的條件下、在-10℃至110℃的溫度下、在二甲苯中以芐基三甲基氯化銨作為催化劑并以碳酸鉀作為堿來進(jìn)行的。
在變化的方法A,B和C的再一個(gè)具體實(shí)施方案中，并不分離出步驟1的產(chǎn)物。
在變化的方法A,B和C中，步驟2中的路易斯酸通常為氯化鋁，優(yōu)選其中在每當(dāng)量s-三嗪為0.2至1.5當(dāng)量的范圍內(nèi)使用氯化鋁。
在變化的方法A,B和C中，步驟2通常是在0℃至170℃的溫度下、尤其是在70℃至150℃下進(jìn)行的。
在變化的方法A,B和C中，步驟2便利地純粹在過量的式Ⅳ的芳族化合物中進(jìn)行，優(yōu)選的式Ⅳ的芳族化合物為m-二甲苯、甲苯、苯、氯苯或聯(lián)苯。
在變化的方法A,B和C中，通常在每當(dāng)量式Ⅲ、Ⅹ或Ⅷ的化合物的三嗪為2至20摩爾當(dāng)量的范圍內(nèi)使用式Ⅳ的化合物。
在變化的方法A,B和C中，便利地不分離出式Ⅲ、Ⅹ或Ⅷ的化合物，并且如果需要的話，加入路易斯酸并升高溫度，產(chǎn)生式Ⅴ、Ⅺ或Ⅸ的化合物。
在變化的方法A,B和C中，在步驟3中通常使用質(zhì)子酸，其優(yōu)選為氯化氫氣體或甲磺酸。
在變化的方法A,B和C中，對(duì)每個(gè)苯氧基-三嗪鍵而言適宜使用1.2至10當(dāng)量的式C或Ⅵ的化合物(最優(yōu)選為間苯二酚)來實(shí)施步驟3。
在變化的方法A,B和C中，步驟3通常是在25℃至200℃的溫度下、優(yōu)選在120℃至170℃下進(jìn)行的。
在變化的方法A,B和C中，在步驟3中，對(duì)每個(gè)苯氧基-三嗪鍵而言，優(yōu)選使用4當(dāng)量的C或Ⅵ(尤其是間苯二酚)以及1至1.5當(dāng)量的甲磺酸；或者對(duì)每個(gè)苯氧基-三嗪鍵而言，使用4至10當(dāng)量的C或Ⅵ(尤其是間苯二酚)以及0.20至0.49當(dāng)量的路易斯酸；或者對(duì)每個(gè)苯氧基-三嗪鍵而言，使用1.2至1.5當(dāng)量的式C或Ⅵ的化合物(尤其是間苯二酚)以及0.8至1.5當(dāng)量的路易斯酸。
在變化的方法A,B和C中，步驟3可以便利地純粹地進(jìn)行，或者，步驟2中所用的芳族化合物Ⅳ可以是溶劑，或者溶劑可以是環(huán)丁砜。
D優(yōu)選為用于制備式Ⅻ的化合物的方法
其中X為氫，具有1至12個(gè)碳原子的烷基，具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基或鹵素，該方法包括將氰尿酰氯與式Ⅵ的間苯二酚
在有效量的質(zhì)子酸存在下反應(yīng)，得到式Ⅻ的化合物。
E優(yōu)選為用于制備式Ⅰ的化合物的方法
其中
X為氫，具有1至12個(gè)碳原子的烷基，具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基或鹵素，并且R1,R2和R3各自分別為氫，具有1至12個(gè)碳原子的烷基，羥基，具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基，鹵素，苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基，該方法包括將式ⅩⅢ的化合物
與式Ⅵ的化合物
在有效量的質(zhì)子酸存在下反應(yīng)，生成式Ⅰ的化合物。
F優(yōu)選為用于制備式Ⅻ的化合物的方法
其中X為氫，具有1至12個(gè)碳原子的烷基，具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基或鹵素，該方法包括將式ⅩⅤ的化合物
其中R1,R2和R3各自分別為氫，具有1至12個(gè)碳原子的烷基，羥基，具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基，鹵素，苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基，與式(Ⅵ)的化合物
在有效量的質(zhì)子酸存在下反應(yīng)，生成式Ⅻ的化合物。
按照該方法可，得到的其它的化合物例如對(duì)應(yīng)于下式(R表示H或C1-C8烷氧基，X,R1,R2和R3與上面定義的相同)
在變化的方法D,E和F中，所述反應(yīng)是在熔化物或溶劑中進(jìn)行的，其中所述溶劑優(yōu)選為芳烴或環(huán)丁砜。
在變化的方法D和E中，通常不加入催化劑，并且對(duì)每當(dāng)量的氯化物而言使用1.2至10當(dāng)量的式Ⅵ的化合物(尤其是間苯二酚)。
在變化的方法D,E和F中，通常加入質(zhì)子酸催化劑，所述催化劑優(yōu)選為氯化氫或甲磺酸。
在變化的方法D,E和F中，質(zhì)子酸催化劑也可以在低于每當(dāng)量離去基團(tuán)或酚為0.25當(dāng)量路易斯酸的水平下與路易斯酸增效劑一同使用。
在變化的方法D,E和F中，所述反應(yīng)通常是在-30℃至250℃的溫度下進(jìn)行的；優(yōu)選為70℃至200℃；最優(yōu)選為100℃至170℃。
下面的實(shí)施例只是出于說明的目的，并且無論如何都不會(huì)以任何方式構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。
實(shí)施例12,4,6-三-(2,4-二羥苯基)-s-三嗪在氮?dú)夥諊?，向配備有冷凝器和磁性攪拌器?50mL圓底燒瓶中裝入5.60g(0.0510mol)間苯二酚。將攪拌下的間苯二酚加熱到120℃，在該溫度下間苯二酚熔化。立刻加入1份2.08g(0.0113ml)的氰尿酰氯，從而引起氯化氫氣體的立即釋放。在30分鐘后，加入一部分水并使混合物回流2小時(shí)，然后使其冷卻至室溫。通過真空過濾收集粗的黃色粉末(3.52g)。1Hnmr(DMSO-d6)表明共有50％轉(zhuǎn)化成標(biāo)題化合物。另一種方法在氮?dú)夥諊拢蚺鋫溆欣淠骱痛判詳嚢杵鞯?50mL圓底燒瓶中加入1.00g(2.80mml)氰尿酰氯、5.00g(45.5mml)間苯二酚和0.21g(2.2mmol)甲磺酸。在130℃下攪拌熔融的混合物2.5小時(shí)。然后用熱水把該混合物研碎，并通過真空過濾收集0.410 g的紅褐色固體。1Hnmr(DMSO-d6)表明存在有標(biāo)題化合物。
實(shí)施例24,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-苯氧基-s-三嗪向配備有機(jī)械攪拌器和加料漏斗的1 L四頸圓底燒瓶中裝入37.5g(0.203mol)氰尿酰氯和200mL的m-二甲苯。在低于5℃下冷凍懸浮液/溶液，并加入34.5g碳酸氫鈉、200mL水和1.4g芐基三甲基氯化銨。再次將燒瓶中的內(nèi)含物冷卻至5℃以下。將溶于100mL m-二甲苯的酚(19.2g,0.203ml)溶液裝入加料漏斗中，然后在保持溫度介于1℃與3℃之間的同時(shí)，在10分鐘的時(shí)間段內(nèi)將其加入反應(yīng)燒瓶中。然后在2-7℃下攪拌混合物5小時(shí)。
然后將該混合物加熱至50℃(并進(jìn)行相分離。把有機(jī)相送回到反應(yīng)燒瓶中，并在35℃下加入32.5g(0.244ml)的氯化鋁。然后將混合物在大約130℃下加熱3小時(shí)。把內(nèi)含物冷卻到120℃以下并倒入500mL冷的2N鹽酸中。分離出相，用水洗滌有機(jī)相兩次并用飽和的碳酸氫鈉溶液洗滌有機(jī)相一次。在無水碳酸鉀上干燥之后，在減壓下除去溶劑產(chǎn)生一種油狀物，該油狀物在冷卻的時(shí)候結(jié)晶。從異丙醇中對(duì)粗的固體進(jìn)行重結(jié)晶，產(chǎn)生57.7g(產(chǎn)率為75％)的標(biāo)題化合物，該化合物在96-98℃下熔化。
下面的實(shí)施例3-8、10和13表示一些可以用來制備4,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-(2,4-二羥苯基)-s-三嗪的各種新的方法。
實(shí)施例34,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-(2,4-二羥苯基)-s-三嗪在氮?dú)夥諊?，向配備有磁性攪拌器和冷凝器?0mL圓底燒瓶中裝入1.00g(3.10mmol)4,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-氯-s-三嗪和1.70g(15.5mmol)間苯二酚。在180℃下攪拌該混合物5小時(shí)，此時(shí)等分試樣的1Hnmr(CDCl3)表明共有72％轉(zhuǎn)化為標(biāo)題化合物。
實(shí)施例44,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-(2,4-二羥苯基)-s-三嗪在氮?dú)夥諊?，向配備有機(jī)械攪拌器和油狀物浴的500mL四頸圓底燒瓶中加入20.0g(0.0524mol)實(shí)施例2的產(chǎn)物、23.0g(0.209mol)間苯二酚、7.6g(0.079mol)甲磺酸以及25mL的m-二甲苯。在120℃下攪拌該混合物20小時(shí)，然后將其冷卻至室溫。加入1份200mL庚烷和200g冰。將內(nèi)含物加熱至55℃，然后使其冷卻到40℃以下。通過過濾分離出所生成的粗的固體，用水和庚烷洗滌，然后在減壓下干燥，產(chǎn)生17.5g橙黃色的粗產(chǎn)物。在研缽中研磨該物質(zhì)，將其溶解在170mL甲醇中、冷卻到-20℃，然后過濾，得到12.8g(產(chǎn)率為62％)的標(biāo)題化合物，該化合物為黃色固體并在203-205℃下熔化。
實(shí)施例5
4,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-(2,4-二羥苯基)-s-三嗪在氮?dú)夥諊?，向配備有磁性攪拌器和冷凝器?50mL圓底燒瓶中裝入6.26g(0.0164mol)實(shí)施例2的產(chǎn)物、12.8g(0.116mol)間苯二酚、2.4g的NAFIONNR50珠10-35和2mL二甲苯。將該混合物加熱到160℃下保持8.5小時(shí)，然后使其冷卻到至室溫。立刻加入2.13g(0.0160mol)的氯化鋁。然后加熱混合物至160℃下保持2小時(shí)。通過加入2N鹽酸和庚烷并通過真空過濾收集所述固體來處理等分試樣。1H nmr(CDCl3)表明完全轉(zhuǎn)化為標(biāo)題化合物。
實(shí)施例64,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-(2,4-二羥苯基)-s-三嗪在氮?dú)夥諊?，向配備有磁性攪拌器和冷凝器?50mL圓底燒瓶中裝入7.85g(0.0206mol)實(shí)施例2的產(chǎn)物、13.5g(0.123mol)間苯二酚、4mL的m-二甲苯以及0.954g(7.16mmol)氯化鋁。將該混合物加熱至150℃并保持13.5小時(shí)，然后使其冷卻到90℃。加入部分2N鹽酸和庚烷，在90℃下攪拌該混合物30分鐘、隨后在室溫下攪拌18小時(shí)。然后將該混合物加熱至35℃。通過真空過濾收集生成的粗的固體，并用部分的水和庚烷洗滌。然后從甲醇中對(duì)該固體重結(jié)晶兩次，產(chǎn)生4.76g(產(chǎn)率為62％)的標(biāo)題化合物，該化合物為黃色固體并在194-196℃下熔化。
實(shí)施例74,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-(2,4-二羥苯基)-s-三嗪在氮?dú)夥諊?，向配備有磁性攪拌器和冷凝器?50mL圓底燒瓶中加入6.00g(0.0157mol)實(shí)施例2的產(chǎn)物、2.08g(0.0189mol)間苯二酚、2.09g(0.0157mol)氯化鋁以及6mL環(huán)丁砜(環(huán)丁砜)。在138℃下攪拌該混合物6小時(shí)、在147℃下攪拌7小時(shí)、在160℃下攪拌10.5小時(shí)，然后使其冷卻至室溫。加入1份2N鹽酸，使混合物回流2小時(shí)，然后使其冷卻至室溫。通過真空過濾收集生成的固體，然后用部分水和庚烷洗滌。將粗的固體溶解在乙酸乙酯中并使其通過一個(gè)硅膠的管塞。在減壓下除去溶劑以便得到5.25g的粗產(chǎn)物。從甲醇中對(duì)粗產(chǎn)物重結(jié)晶，產(chǎn)生4.29g(產(chǎn)率為69％)的標(biāo)題化合物，該化合物為黃色固體并在199-201℃下熔化。
實(shí)施例84,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-(2,4-二羥苯基)-s-三嗪向配備有磁性攪拌器、酸阱(acid trap)、氣體入口和用于防止升華的熱燈的300mL三頸圓底燒瓶中裝入29.9g(0.272mol)間苯二酚和2.00g(0.00525mol)實(shí)施例2的產(chǎn)物。將該混合物加熱到150℃，緩慢地鼓入氯化氫氣體、使之穿過熔融的混合物25分鐘。在該溫度下再攪拌混合物4.5小時(shí)，然后使其冷卻至室溫。加入部分水和甲苯，將混合物回流直至固體溶解。使混合物冷卻至室溫并分層。有機(jī)相用水洗1次、用飽和的碳酸氫鈉溶液洗2次并用鹽水洗1次。在無水硫酸鎂上干燥并過濾后，在減壓下除去溶劑產(chǎn)生1.56g的粗產(chǎn)物。通過急驟層析在硅膠上采用3∶1的庚烷∶乙酸乙酯的純化得到了1.19g(產(chǎn)率為57％)的標(biāo)題化合物，該化合物為黃色固體。
實(shí)施例94,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-(n-丙氧基)-s-三嗪在氮?dú)夥諊?，向配備有冷凝器和磁性攪拌器?00mL圓底燒瓶中裝入5.48g(0.0169mol)的4,6-雙-(2,4-二甲基苯基-2-氯)-s-三嗪、10.2g(0.169mol)正丙醇、2.37g(0.0246mol)甲磺酸以及25mL的m-二甲苯。在90℃下攪拌該混合物1小時(shí)。然后使混合物冷卻至室溫并通過一個(gè)硅膠管塞進(jìn)行真空過濾，隨后用95∶5的庚烷∶乙酸乙酯洗滌。合并的有機(jī)層通過另一個(gè)硅膠管塞進(jìn)行真空過濾。在減壓下除去溶劑，產(chǎn)生3.31g的標(biāo)題化合物，該化合物為接近白色的晶體并在86-88℃下熔化。
實(shí)施例104,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-(2,4-二羥苯基)-s-三嗪在氮?dú)夥諊?，向配備有冷凝器和磁性攪拌器?50mL圓底燒瓶中加入1.44g(4.16mmol)實(shí)施例9的產(chǎn)物、1.98g(0.0180mol)間苯二酚、0.59g(6.2mmol)甲磺酸以及2.7mL的m-二甲苯。在125℃下攪拌該混合物1小時(shí)，然后再回流5小時(shí)。使該混合物冷卻至室溫，并加入部分庚烷和水。通過用玻璃棒刮來促進(jìn)膠粘的混合物生成固體。通過真空過濾收集生成的固體并進(jìn)行干燥，得到1.04g紅褐色的固體。1Hnmr(CDCl3)表明該標(biāo)題化合物約占回收固體的15％(摩爾)。
實(shí)施例111,3-雙-(2,4-二氯-s-三嗪氧基)苯用氬氣吹掃配備有一個(gè)氣體入口、機(jī)械攪拌器、兩個(gè)液體入口和冷凝器的1L帶套層的反應(yīng)燒瓶，并向其中裝入37.3g(0.0200mol)氰尿酰氯和300mL的丙酮。將攪拌下的混合物冷卻至-15℃以下，并加入30mL去離子水。在66分鐘的時(shí)間段內(nèi)，通過蠕動(dòng)泵加入10％的氫氧化鈉的水溶液(88g)。在開始加入氫氧化鈉之后第7分鐘時(shí)，通過蠕動(dòng)泵也開始加入間苯二酚溶液(在50mL水中溶解11.0g,0.100mol)。然后在60分鐘的時(shí)間段內(nèi)，間苯二酚溶液與氫氧化鈉溶液同時(shí)加入。發(fā)生了輕微的放熱，從而導(dǎo)致溫度升高到-12℃。然后在-15℃與-20℃之間再攪拌混合物4小時(shí)。加入1份200mL的水，通過真空過濾收集生成的白色固體、接下來用3份50mL的水洗滌。在減壓下、于60℃干燥固體，產(chǎn)生36.5g的標(biāo)題化合物，該化合物為白色固體。
實(shí)施例121,3-雙-(4,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-s-三嗪氧基)苯在氮?dú)夥諊拢蚺鋫溆写判詳嚢杵骱屠淠鞯?00mL圓底燒瓶中加入2.33g(5.74mmol)實(shí)施例11的產(chǎn)物和25mL的m-二甲苯。在加熱的同時(shí)攪拌該混合物，并且當(dāng)其在大約40℃下變均勻時(shí)，立即加入1.84g(0.0138mol)的氯化鋁。使該混合物回流并且在該溫度下攪拌3小時(shí)。在冷卻至室溫后，加入1份100mL的2N鹽酸。在攪拌的同時(shí)加熱混合物15分鐘并使其冷卻。加入部分的乙酸乙酯和庚烷，并通過真空過濾收集生成的固體。用乙酸乙酯和水洗滌固體、然后進(jìn)行干燥，產(chǎn)生2.58g的標(biāo)題化合物，該化合物為接近白色的固體。
實(shí)施例134,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-2-(2,4-二羥苯基)-s-三嗪向配備有磁性攪拌器的350mL Paar反應(yīng)容器中裝入4.12g(6.02mmol)實(shí)施例12的產(chǎn)物、7.00g(0.0636mol)間苯二酚和4.3mL的m-二甲苯。該容器通過TEFLON(duPont)管與氯化氫演示瓶(lecture bottle)相連，并且該系統(tǒng)包括MONEL(Inco Alloys)計(jì)量器和MONEL閥。用氯化氫沖洗該系統(tǒng)1次并使氯化氫的壓力達(dá)到5.51b/in2。使該系統(tǒng)的外部溫度達(dá)到170℃、壓力增加到14.51b/in2。在該溫度下攪拌混合物8小時(shí)，并且在160℃的外部溫度下再攪拌17小時(shí)。使混合物冷卻至室溫并加入部分的水和庚烷。在加熱的同時(shí)攪拌混合物并使其冷卻。通過真空過濾收集生成的固體產(chǎn)生5.10g的粗產(chǎn)物，該固體為黃褐色的粉末。從甲醇中對(duì)該粗產(chǎn)物重結(jié)晶，得到1.92g的標(biāo)題化合物，該化合物為黃色固體。
實(shí)施例14
4,6-二苯基-2-(2,4-二羥苯基)-s-三嗪向配備有機(jī)械攪拌器的500mL三頸圓底燒瓶中裝入60g二甲苯和55.5g(0.207)的4,6-二苯基-2-氯-s-三嗪。將混合物加熱到118℃，使壓力減至300mbar，并向系統(tǒng)中裝入2.8g的氯化氫氣體。將混合物冷卻到80℃，在7分鐘的時(shí)間段內(nèi)逐滴加入溶于60g環(huán)丁砜的間苯二酚(88.2g,0.802mol)的溶液。在80℃下攪拌該混合物6小時(shí)、然后在100℃下攪拌1小時(shí)。將溫度降至60℃并加入1份300mL的甲醇。使該混合物冷卻至室溫并攪拌過夜。分批加入甲醇鈉(41.3g)以調(diào)節(jié)pH至5.0-5.5。通過真空過濾收集固體，并用甲醇和水洗滌。干燥后，得到的標(biāo)題化合物的產(chǎn)量為59.2g，該化合物為淺黃色固體。
實(shí)施例152-氯-4,6-二苯氧基-s-三嗪向配備有磁性攪拌器和冷凝器的2升反應(yīng)燒瓶中裝入92.2g(0.50mol)氰尿酰氯、84g(1.0mol)碳酸氫鈉以及400mL的甲苯。把懸浮液加熱到50℃，并按若干小份分批加入94g(1.0mol)的酚。使該混合物回流10小時(shí)，然后使其冷卻至室溫。加入部分的水和乙酸乙酯(各300mL)，然后過濾混合物。分離出相并在無水硫酸鎂上干燥有機(jī)相。在減壓下除去溶劑產(chǎn)生150g的粗產(chǎn)物。從甲苯中對(duì)粗產(chǎn)物重結(jié)晶2次，產(chǎn)生48.7g的標(biāo)題化合物，該化合物為白色粉末并在117-121℃下熔化。
實(shí)施例162,4-二苯氧基-6-(2,4,6-三甲基苯基)-s-三嗪向配備有磁性攪拌器和冷凝器的250mL反應(yīng)燒瓶中裝入21.0g(0.070mol)實(shí)施例15的產(chǎn)物、100mL mesitylene以及9.30g(0.070mol)氯化鋁。使該混合物回流3天。然后把混合物倒在冰上并分離出相。在無水硫酸鈉上干燥有機(jī)相，并在減壓下除去溶劑，得到褐色樹脂狀物。從里格羅因(ligroin)中對(duì)粗樹脂狀物重結(jié)晶，得到7.9g標(biāo)題化合物，該化合物為白色粉末并在135-143℃下熔化。
實(shí)施例172,4-雙-(2,4-二羥苯基)-6-(2,4,6-三甲基苯基)-s-三嗪向100mL的反應(yīng)燒瓶中裝入1.90g(4.96mmol)實(shí)施例16的產(chǎn)物、2.75g(0.025mol)間苯二酚、0.72g(7.5mmol)甲磺酸以及20mL的二甲苯。將該混合物在125℃下加熱5小時(shí)，然后冷卻至50℃。加入部分的水和乙酸乙酯(各25mL)并分離出相。在無水硫酸鎂上干燥有機(jī)相。然后在減壓下除去溶劑。在硅膠上對(duì)回收的殘余物層析，產(chǎn)生300mg的標(biāo)題化合物，該化合物為黃色的固體。
實(shí)施例182,4-雙-(2,4-二羥苯基)-6-苯基-s-三嗪在實(shí)施例14的步驟之后，通過將2,4-二氯-6-苯基-s-三嗪和間苯二酚反應(yīng)制備所述的標(biāo)題化合物。
權(quán)利要求
1．一種用于制備式A的化合物的方法
其中G和G’各自獨(dú)立地為下式的殘基
或
R1,R2和R3各自分別為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；羥基；具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基；C2-C8烯基；被O間斷和/或被OH取代的C3-C18烷氧基；各自被COO間斷或者被COOH取代的C2-C18烷基或C2-C18烷氧基；鹵素；硝基；氨基；被選自烷基、苯基、環(huán)烷基的C1-C12烴類所取代的氨基；C2-C18酰氨基；C2-C12烷氧羰基；C5-C12環(huán)烷氧基羰基；C7-C15苯基烷氧羰基；苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基；以及X,Y和Z獨(dú)立地與R1,R2或R3所定義的相同，或者為具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基；該方法包括將式B的化合物
其中E1為選自鹵素、C1-C12烷氧基或
的離去基團(tuán)；其中的R11,R12和R13與R1,R2和R3所定義的相同，并且R11還可以為下式的殘基
E2和E3為與對(duì)E1定義的相同的離去基團(tuán)或者為G或G’；與式C的化合物
在有效量的質(zhì)子酸催化劑存在下反應(yīng)，得到式A的化合物。
2．權(quán)利要求1的方法，其中在式A、B和C的化合物中，R1,R2和R3各自分別為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基；C2-C8烯基；被O間斷和/或被OH取代的C3-C18烷氧基；各自被COO間斷或者被COOH取代的C2-C18烷基或C2-C18烷氧基；鹵素；硝基；氨基；被選自烷基、苯基、環(huán)烷基的C1-C12烴類所取代的氨基；C2-C18酰氨基；C2-C12烷氧羰基；C5-C12環(huán)烷氧羰基；C7-C15苯基烷氧羰基；苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基；R12和R13與X和Y所定義的相同，并且R11與Z所定義的相同，或者R11也可以為下式的殘基
X和Y分別為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基；并且Z處于OH的間位并且為羥基；具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基；被O間斷和/或被OH取代的C3-C18烷氧基；被COO間斷或者被COOH取代的C2-C18烷氧基；鹵素；硝基；氨基；被選自烷基、苯基、環(huán)烷基的C1-C12烴類所取代的氨基；C2-C18酰氨基；C2-C12烷氧羰基。
3．權(quán)利要求2的方法，其中在式A、B和C的化合物中，X為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基或鹵素；Y為氫；Z為羥基；R1,R2和R3各自分別為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；羥基；具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基；鹵素；苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基；在式B中作為離去基團(tuán)的E1,E2和/或E3為Cl。
4．按照權(quán)利要求1的方法，該方法用于從式ⅩⅢ的起始化合物
制備式Ⅰ的化合物
或者從式ⅩⅣ的起始化合物
制備式Ⅶ的化合物
或者從式B的起始化合物
制備式Ⅻ的化合物
其中E1,E2和E3各自為選自F,Cl和
的離去基團(tuán)；其中R11,R12和R13與R1,R2和R3所定義的相同，并且R11也可以為下式的殘基
X為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基或鹵素；并且R1,R2和R3各自分別為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；羥基；具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基；鹵素；苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基；該方法包括將所述的起始化合物與式Ⅵ的間苯二酚
在有效量的質(zhì)子酸存在下反應(yīng)，生成式Ⅻ的化合物。
5．按照權(quán)利要求1的方法，其中所述的離去基團(tuán)E1,E2和E3為Cl。
6．按照權(quán)利要求1的方法，其中所述的反應(yīng)是在熔化物或溶劑中進(jìn)行的。
7．按照權(quán)利要求6的方法，其中所述的溶劑為芳烴或環(huán)丁砜。
8．按照權(quán)利要求3或5的方法，其中向所述的反應(yīng)混合物中不加入酸催化劑。
9．按照權(quán)利要求4的方法，其中式Ⅵ的間苯二酚的用量為對(duì)于制備式Ⅰ的化合物而言，每當(dāng)量式ⅩⅢ的化合物1至10當(dāng)量，或者對(duì)于制備式Ⅻ的化合物而言，每當(dāng)量式ⅩⅣ的化合物2至20當(dāng)量，或者對(duì)于制備式Ⅻ的化合物而言，每當(dāng)量式B的化合物3至30當(dāng)量。
10．按照權(quán)利要求1的方法，其中所述的質(zhì)子酸為鹵化氫、硫酸或磺酸。
11．按照權(quán)利要求1的方法，其中所述的催化劑為每當(dāng)量離去基團(tuán)0.8至20當(dāng)量的質(zhì)子酸和0至0.25當(dāng)量的路易斯酸增效劑。
12．按照權(quán)利要求4的方法，其中所述的反應(yīng)是在-30℃至250℃的溫度下進(jìn)行的。
13．一種用于制備式A的化合物的方法
其中G為式
的殘基，并且G’為式
或
的殘基；R1,R2和R3各自分別為氫；具有1至12個(gè)碳原子的烷基；羥基；具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基；C2-C8烯基；被O間斷和/或被OH取代的C3-C18烷氧基；各自被COO間斷或者被COOH取代的C2-C18烷基或C2-C18烷氧基；鹵素；硝基；氨基；被選自烷基、苯基、環(huán)烷基的C1-C12烴類所取代的氨基；C2-C18酰氨基；C2-C12烷氧羰基；C5-C12環(huán)烷氧羰基；C7-C15苯基烷氧羰基；苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基；以及X,Y和Z獨(dú)立地與R1,R2或R3所定義的相同，或者為具有7至15個(gè)碳原子的苯烷基；該方法包括(1)將式
的化合物，其中E為鹵素，與下式Ⅱ的酚類化合物反應(yīng)，
其中R11,R12和R13獨(dú)立地與R1,R2或R3所定義的相同，并且R11也可以為式
的殘基；并且E1為鹵素或者為式
的殘基；(2)將式Ⅲ的化合物與式Ⅳ的化合物
在有效量的路易斯酸催化劑存在下反應(yīng)，得到式Ⅴ的化合物
其中E’為式
或
的殘基；(3)將式Ⅴ的化合物與式Ⅵ的化合物
在有效量的質(zhì)子酸或路易斯酸催化劑存在下或者在質(zhì)子酸和路易斯酸催化劑同時(shí)存在下反應(yīng)，得到式A的化合物，其條件是當(dāng)R1,R2或R3均不為苯基或者被具有1至12個(gè)碳原子的烷基、羥基、具有1至12個(gè)碳原子的烷氧基或鹵素取代的苯基時(shí)，在步驟3中存在有效量的質(zhì)子酸。
14．按照權(quán)利要求13的方法，其中當(dāng)式A中的G’為式
的殘基時(shí)，在-20℃至100℃下進(jìn)行步驟1，在步驟2中使用至少2當(dāng)量的式Ⅳ的化合物，在步驟3中每當(dāng)量三嗪使用1.2至10當(dāng)量的間苯二酚，并且當(dāng)式Ⅱ中的R1,R2或R3均不為羥基時(shí)，在步驟1中使用1當(dāng)量的式Ⅱ的酚類化合物，而當(dāng)R1,R2或R3其中之一為羥基時(shí)，在步驟1中使用1/2當(dāng)量的式Ⅱ的酚類化合物，以生成下式Ⅲ的化合物
(Ⅲ)；并且并且當(dāng)式A中的G’為式
的殘基時(shí)，在步驟1中使用2當(dāng)量的式Ⅱ的酚類化合物，以生成下式Ⅷ的化合物
并在-20℃至200℃下進(jìn)行步驟1；在步驟2中使用至少1當(dāng)量的式Ⅳ的化合物，并且在步驟3中每當(dāng)量的三嗪使用2.4至20當(dāng)量的間苯二酚。
15．按照權(quán)利要求13的方法，其中步驟1是在有堿存在的條件下進(jìn)行的；步驟2純粹是在過量的式Ⅳ的芳族化合物下進(jìn)行的；步驟3是僅僅使用質(zhì)子酸作催化劑來進(jìn)行的。
16．按照權(quán)利要求13的方法，其中所述的式Ⅱ的酚類化合物和式Ⅵ的化合物是相同的，并且均為式
的化合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及從氰尿酰鹵或相應(yīng)的苯氧基或烷氧基取代的三嗪起始、經(jīng)三步制備2－(2,4－二羥苯基)－4,6－二芳基－s－三嗪或有關(guān)化合物的方法。步驟1涉及用酚部分親核取代所述三嗪中的一或兩個(gè)離去基;步驟2涉及用路易斯酸催化劑進(jìn)行弗瑞德—克來福特反應(yīng),以用芳基取代剩余的離去基。步驟3涉及優(yōu)選用質(zhì)子酸催化劑或結(jié)合使用路易斯酸和質(zhì)子酸催化劑、以酚取代所述的酚部分。所制s－三嗪可用作用于穩(wěn)定有機(jī)底物使其免受光化性光的不利影響的紫外吸收劑。
文檔編號(hào)C07D251/24GK1232823SQ9910315
公開日1999年10月27日 申請(qǐng)日期1999年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月2日
發(fā)明者T·A·史蒂文森, R·穆呂里, M·阿克曼, J·F·奧斯沃爾特, P·海厄茲, C·施雷讓伯杰 申請(qǐng)人:西巴特殊化學(xué)品控股有限公司