專利名稱：可被取代的對(duì)羥基扁桃酸類化合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題是可被取代的對(duì)羥基扁桃酸類化合物及其衍生物的制備方法。
在以下本發(fā)明公開內(nèi)容中，術(shù)語“可被取代的對(duì)羥基扁桃酸類化合物”用來指在羥基的對(duì)位載有至少一個(gè)-CHOH-COOH基團(tuán)的芳族化合物。
本發(fā)明更具體地涉及對(duì)羥基扁桃酸和3-甲氧基對(duì)羥基扁桃酸的制備。
對(duì)羥基扁桃酸的常規(guī)合成途徑之一包括在堿性介質(zhì)中進(jìn)行二羥乙酸在苯酚和/或其對(duì)應(yīng)衍生物上的縮合。
由于該縮合反應(yīng)是非選擇性的并且還生成鄰羥基扁桃酸和二扁桃酸，其收率受到限制。
另外，該反應(yīng)收率由于伴隨的副反應(yīng)而減少。事實(shí)上，在堿性含水介質(zhì)中二羥乙酸按照Cannizaro反應(yīng)轉(zhuǎn)化為草酸和乙醇酸。
為防止這種Cannizaro反應(yīng)變?yōu)橹鲗?dǎo)性的并破壞二羥乙酸，F(xiàn)R-A-2132364提出在稀釋的含水介質(zhì)中并在低溫或室溫下進(jìn)行縮合反應(yīng)。
由于難以獲得令人滿意的反應(yīng)收率，所以重要的是控制所述過程的各種參數(shù)、特別是所使用的二羥乙酸的質(zhì)量。
從工業(yè)角度來看最重要的二羥乙酸制備方法包括用硝酸氧化乙二醛。以這種方式獲得二羥乙酸水溶液，除未反應(yīng)的乙二醛外，所述溶液還含有草酸、有機(jī)酸如甲酸、乙酸、乙醇酸和硝酸。
迄今為止，人們一直在尋求分離并純化二羥乙酸的新方法。
因而，在DE-A1198339提出的方法中，首先除去硝酸，然后使用堿性離子交換樹脂除去草酸，接著通過溶液過濃縮和結(jié)晶除去乙二醛和其它雜質(zhì)。
在DE-A2501743公開的方法中，通過使用脂族或脂環(huán)族醇或具有低碳縮合度的脂族醇的酯進(jìn)行萃取來從這些雜質(zhì)中分離出二羥乙酸。
FR-A2552426也敘述了獲得不含其它酸的二羥乙酸水溶液的方法，該方法包括，用有機(jī)含氮化合物優(yōu)選叔胺在最大等于50℃的溫度下處理起始溶液，然后在較高溫度下用水對(duì)有機(jī)相進(jìn)行萃取來萃取二羥乙酸。
因而，在現(xiàn)有技術(shù)中可以看出，人們一直關(guān)注于提供不含雜質(zhì)的二羥乙酸溶液。
與這些教導(dǎo)相反，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在制備可被取代的對(duì)羥基扁桃酸化合物的范圍內(nèi)，能夠以增加的收率來進(jìn)行二羥乙酸與對(duì)應(yīng)的酚的縮合，只要所述反應(yīng)是在以一定數(shù)量來使用的二羧酸存在下進(jìn)行。
確切地，本發(fā)明的主題是可被取代的對(duì)羥基扁桃酸及其衍生物的制備方法，該方法包括，在堿性試劑存在下在水中進(jìn)行具有至少一個(gè)羥基、且所述羥基的對(duì)位未被占據(jù)的芳族化合物與二羥乙酸的縮合反應(yīng)，所述方法的特征在于該反應(yīng)在有效數(shù)量具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的化合物存在下進(jìn)行。
按照本發(fā)明方法，使用本發(fā)明催化劑可增加反應(yīng)收率。
本發(fā)明方法的另一優(yōu)點(diǎn)是使用還含有草酸的更工藝性的二羥乙酸。
本發(fā)明的方法更具體地使用苯酚，但也可使用具有至少一個(gè)未被取代的對(duì)位的被取代的苯酚。
所述芳核載有至少一個(gè)羥基，但還可載有一或多個(gè)其它取代基。一般地，“數(shù)個(gè)取代基”是指每個(gè)芳核少于四個(gè)取代基。
可存在任何取代基，條件是其不干擾本發(fā)明的反應(yīng)。
因而，本發(fā)明的方法特別適合于使用對(duì)應(yīng)于如下通式(Ⅰ)的羥基化芳族化合物 式(Ⅰ)中
-對(duì)位未被占據(jù)，-x是1至4的整數(shù)，-R代表-氫原子，-具有1至20個(gè)碳原子的烴基團(tuán)，選自烷基、烷氧基、羥基烷基、環(huán)烷基、芳基、苯氧基、烷氧基烷基、氟代烷基、羥基烷氧基亞烷基，-羥基，--CHO基團(tuán)，-具有2至6個(gè)碳原子的酰基，-鹵原子，優(yōu)選氟、氯或溴，-位于兩個(gè)鄰近碳原子上的兩個(gè)R基團(tuán)可與承載它們的碳原子一起形成苯環(huán)。
可由芳核承載的R基團(tuán)的實(shí)例是-烷基，如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正辛基、2-乙基己基、癸基、十八烷基、二十烷基、-烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、己氧基、癸氧基、十六烷氧基、十八烷氧基或苯氧基，-羥基烷基，如羥基甲基、羥基乙基、羥基丙基、羥基己基、羥基癸基，-環(huán)烷基，如環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基，-氟代烷基，如氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氟乙基、1,1,1-三氟乙基、五氟乙基、氟丙基、氟丁基、三氟戊基，-羥基烷氧基亞烷基，如羥甲氧基亞乙基、羥乙基二-(氧乙烯基)、羥乙基三-(氧乙烯基)、1,2-羥基乙氧基亞丙基、羥基乙氧基亞丁基、羥基丙氧基亞丙基、羥基丁氧基亞丁基、羥基丁基二-(氧丁烯基)，-鹵原子，如氟、氯、溴或碘。
優(yōu)選地，在本發(fā)明方法中使用對(duì)應(yīng)于通式(Ⅰ)的羥基化芳族化合物，其中-x等于0、1、2或3，-R代表一個(gè)如下基團(tuán)或官能團(tuán)·氫原子，·具有1至10個(gè)碳原子、優(yōu)選1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，·具有1至10個(gè)碳原子、優(yōu)選1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷氧基，·-OH基團(tuán)，·-CHO基團(tuán)，·鹵原子，·-CF3基團(tuán)。
進(jìn)一步更優(yōu)選地，所述通式(Ⅰ)的化合物選自其中R基團(tuán)相同或不同、且為氫原子、具有1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基、如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、或異丁基、具有1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷氧基、如甲氧基或乙氧基、-CHO基團(tuán)、或氯原子、且x優(yōu)選等于0或1的那些。
舉例來說，可提到的通式(Ⅰ)的化合物是-對(duì)應(yīng)于其中x等于0的通式(Ⅰ)的那些，如苯酚，-對(duì)應(yīng)于其中x等于1的通式(Ⅰ)的那些，如·鄰苯二酚·間苯二酚·鄰甲酚·間甲酚·2-乙基苯酚·3-乙基苯酚·2-丙基苯酚·2-仲丁基苯酚
·2-叔丁基苯酚·3-叔丁基苯酚·2-甲氧基苯酚(愈創(chuàng)木酚)·3-甲氧基苯酚·2-乙氧基苯酚(guetol)·2-異丙氧基苯酚·水楊醛·水楊酸甲酯·2-氯苯酚·3-氯苯酚·3-硝基苯酚-對(duì)應(yīng)于其中x等于2的通式(Ⅰ)的那些，如；·2,3-二甲基苯酚·2,5-二甲基苯酚·3,5-二甲基苯酚·2-羥基-5-乙酰氨基苯甲醛·2-羥基-5-ethamido苯甲醛·2,3-二氯苯酚·2,5-二氯苯酚·3,5-二氯苯酚·連苯三酚-對(duì)應(yīng)于其中x等于3的通式(Ⅰ)的那些，如·2,3,5-三甲基苯酚·3,5-二叔丁基苯酚·2,3,5-三氯苯酚-對(duì)應(yīng)于具有萘基的通式(1)化合物，如·1-萘酚·2-萘酚·1,2-二羥基萘
·1,5-二羥基萘·2,3-二羥基萘·2,6-二羥基萘·2,7-二羥基萘·6-溴-2-萘酚-具有形成苯核的鏈的通式(Ⅰ)化合物·2-苯氧基苯酚·3-苯氧基苯酚在上述化合物系列中，優(yōu)選使用的具有至少-個(gè)羥基的芳環(huán)化合物是苯酚、鄰甲酚、間甲酚、3-乙基苯酚、2-叔丁基苯酚、愈創(chuàng)木酚、2-乙氧基苯酚。
關(guān)于所使用的催化劑的類型，可使用對(duì)應(yīng)于如下通式(Ⅱ)的至少雙官能團(tuán)的酸HOOC-R1-COOH(Ⅱ)式(Ⅱ)中，R1代表價(jià)鍵或可被取代的含有1至40個(gè)碳原子的烴基。
更準(zhǔn)確地，在通式(Ⅱ)中，R1代表取代或未被取代的烴基，所述烴基可是直鏈或支鏈、飽和或未飽和的無環(huán)脂族基團(tuán)；單環(huán)或多環(huán)、飽和、未飽和或芳族碳環(huán)基團(tuán)；單環(huán)或多環(huán)、飽和、未飽和或芳族雜環(huán)基團(tuán)。
其中R1代表價(jià)鍵或優(yōu)選具有1至15個(gè)碳原子的二價(jià)基團(tuán)的具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的通式(Ⅱ)的化合物特別適合于實(shí)施本發(fā)明方法。其中R1代表直鏈或支鏈、飽和或不飽和脂族無環(huán)殘基的具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的通式(Ⅱ)的化合物特別適合于實(shí)施本發(fā)明方法。
更準(zhǔn)確來說，R1代表直鏈或支鏈、具有優(yōu)選1至12個(gè)碳原子的無環(huán)脂族殘基，所述殘基是飽和或在鏈中含有一或多個(gè)不飽和鍵，通常含有可為簡(jiǎn)單雙鍵或共軛雙鍵或三鍵的1至3個(gè)不飽和鍵。
所述烴鏈也可(1)被稱為Y的一個(gè)如下基團(tuán)阻斷 該式中R2代表氫或具有1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，優(yōu)選甲基或乙基，或其中p為1至5的-(CH2)p-COOH類型的基團(tuán)，(2)-和/或載有一個(gè)如下取代基-OH；-COOH；-CHO；-NO2；-CN；-NH2；-SH；-X；CF3-NH-[(CH2)p-COOH]或-N-[(CH2)p-COOH]2其中X代表鹵原子、優(yōu)選氟、氯或溴原子，p的意義與上述相同。
其中R1代表單環(huán)或多環(huán)芳烴殘基的具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的通式(Ⅱ)的化合物也適合于實(shí)施本發(fā)明方法。
R1優(yōu)選代表芳烴殘基，特別是對(duì)應(yīng)于通式(Ⅲ)的苯殘基 (請(qǐng)插入原文8頁10至11行之間的結(jié)構(gòu)式(Ⅲ))在通式(Ⅲ)中-n為0至4的整數(shù)，優(yōu)選為0至3，-R3代表一種如下的基團(tuán)或官能團(tuán)，·氫原子，·具有1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，·具有1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷氧基，·亞甲基或亞乙基二氧基團(tuán)，·-CHO基團(tuán)·苯基或苯甲基，·鹵原子。
進(jìn)一步更優(yōu)選地，所選擇的通式(Ⅱ)化合物中的R1基團(tuán)對(duì)應(yīng)于通式(Ⅲ)，其中R3基團(tuán)相同或不同，為氫原子、甲基、甲氧基、-CHO基團(tuán)。
具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的化合物可對(duì)應(yīng)于通式(Ⅱ)，其中R1代表多環(huán)芳烴二價(jià)殘基；所述環(huán)可在它們之間形成鄰位縮合、鄰和迫位縮合體系。更特別地，可提到萘殘基；所述環(huán)可被1至4個(gè)、優(yōu)選1至3個(gè)R3基團(tuán)取代，R3的意義與針對(duì)通式(Ⅲ)的芳烴殘基的取代基所述內(nèi)容相同。
在具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的通式(Ⅱ)中，R1還可代表飽和或在環(huán)中包含1或2個(gè)不飽和鍵的碳環(huán)殘基，通常所述環(huán)具有3至7個(gè)、優(yōu)選6個(gè)碳原子；所述環(huán)可被1至5個(gè)、優(yōu)選1至3個(gè)R3基團(tuán)取代，R3的意義與針對(duì)通式(Ⅲ)的芳烴殘基的取代基所述內(nèi)容相同。
作為優(yōu)選的R1基團(tuán)實(shí)例，可提到可被具有1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基取代的環(huán)己撐。
具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的化合物還可對(duì)應(yīng)于通式(Ⅱ)，其中R1代表由上述定義的兩至四個(gè)殘基形成的鏈構(gòu)成的二價(jià)基團(tuán)、脂族殘基、芳族殘基或脂環(huán)族殘基。這些可被價(jià)鍵或被官能團(tuán)連接在一起，所述官能團(tuán)可特別選自稱為Y基團(tuán)的基團(tuán)。
以下給出R1基團(tuán)的的一些實(shí)例-CH2-C6H4-；-CH2-CH2-C6H4-；-CH2-O-C6H4-；-CH2-O-C6H4-；-CH2-O-C6H4-CH2-；-C6H4-C6H4-；-C6H4-CH2-C6H4-；-C6H4-O-C6H4-；-CH2-C6H4-CH2-C6H4-CH2-作為適用于本發(fā)明的催化劑，可提到如下具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的化合物-脂族二羧酸，如·草酸
·丙二酸·丁二酸·戊二酸·己二酸·2,4-二甲基己二酸·庚二酸·辛二酸·壬二酸·癸二酸·十二烷二酸·富馬酸·馬來酸-環(huán)烷二羧酸，如1,4-環(huán)己烷二羧酸，-芳族二羧酸，如·鄰苯二甲酸·間苯二甲酸·對(duì)苯二甲酸·苯二乙酸·1,5-萘二羧酸·1,6-萘二羧酸·4,4’-聯(lián)苯二羧酸·3,3’-聯(lián)苯二羧酸·二(4-羥基羰基)苯醚·二(3-羥基羰基)苯醚·4,4’-二羥基羰基二苯砜·3,3’-二羥基羰基二苯砜嘧啶或咪唑二羧酸。
在上述系列的二羧酸中，優(yōu)選使用的化合物是草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸。
氨基多羧酸也極好地適合于實(shí)施本發(fā)明方法。適用于本發(fā)明方法的氨基多羧酸的實(shí)例尤其可提到·乙二胺四乙酸(E.D.T.A.)·二亞乙基三胺五乙酸(D.T.P.A.)·次氮基三乙酸(N.T.A.)·N-(2-羥乙基)亞乙基二胺三乙酸(H.E.D.T.A.)在上述氨基多羧酸中，優(yōu)選乙二胺四乙酸。
按照本發(fā)明方法，所述反應(yīng)在堿金屬氫氧化物存在下進(jìn)行，所述堿金屬氫氧化物可是氫氧化鈉或氫氧化鉀。
從經(jīng)濟(jì)上考慮，優(yōu)選氫氧化鈉。
關(guān)于所用反應(yīng)物的濃度和數(shù)量，在下文中限定優(yōu)選條件。
按照本發(fā)明方法，使用二羥乙酸溶液。所述溶液的濃度不是關(guān)鍵的，可在很大范圍內(nèi)變化，例如15至70wt％。優(yōu)選使用市售溶液，其濃度約為50％。
按照本發(fā)明方法，二羥乙酸與過量通式(Ⅰ)的羥基化芳族化合物進(jìn)行反應(yīng)。通式(Ⅰ)羥基化芳族化合物與二羥乙酸的摩爾比值在1.5至4.0，優(yōu)選2.0至3.0之間變化。
所使用的堿金屬氫氧化物溶液的濃度通常為10至50wt％。起始溶液的濃度不是關(guān)鍵的。但是由于反應(yīng)介質(zhì)中通式(Ⅰ)的羥基化芳族化合物的濃度低時(shí)有利，所以使用堿金屬稀溶液來進(jìn)行反應(yīng)介質(zhì)的稀釋。
引入到反應(yīng)介質(zhì)中的堿金屬氫氧化物的數(shù)量要考慮使通式(Ⅰ)羥基化芳族化合物的羥基官能團(tuán)成鹽所需的數(shù)量和使二羥乙酸的羧基官能團(tuán)成鹽所需的數(shù)量。
如果通式(Ⅰ)羥基化芳族化合物具有除羥基以外的可成鹽官能團(tuán)，因而就要引入使所有可成鹽的官能團(tuán)形成鹽所需數(shù)量的堿金屬氫氧化物，所述所有可成鹽的官能團(tuán)可為羥基和/或COOH羧基官能團(tuán)。
一般，堿金屬氫氧化物的數(shù)量可在很大范圍內(nèi)變化，可等于或約等于化學(xué)計(jì)量或過量。通常，堿金屬氫氧化物的數(shù)量在化學(xué)計(jì)量的80至120％之間變化。
通式(Ⅰ)羥基化芳族化合物的濃度優(yōu)選為0.5至1.5摩爾/升，更特別是在1摩爾/升左右。
關(guān)于催化劑用量，應(yīng)使得所述催化劑與通式(Ⅰ)羥基化芳族化合物之間的摩爾比值為0.005至0.025，優(yōu)選為0.01至0.02。
以催化劑摩爾數(shù)與二羥乙酸摩爾數(shù)比值表達(dá)的催化劑用量有利地選擇為0.5至2.5％，優(yōu)選為1至2％。
優(yōu)選的催化劑是草酸。
二羥乙酸市售溶液可含有很低數(shù)量草酸。因而反應(yīng)的草酸一部分可由起始溶液來提供。在這種情況下，必須通過添加草酸或任何其它二羧酸來補(bǔ)足草酸的數(shù)量以滿足上述比值。
按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案，有利地使用以二羥乙酸重量為基準(zhǔn)計(jì)含有0.6至3wt％、優(yōu)選1.2至2.6wt％草酸的二羥乙酸溶液。
所述反應(yīng)溫度有利地是選擇為20℃至60℃、優(yōu)選30℃至40℃。
本發(fā)明方法在大氣壓下但在控制的惰性氣氛優(yōu)選氮或稀有氣體、特別是氮?dú)庵羞M(jìn)行。
下文中將給出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。
向反應(yīng)介質(zhì)中引入二羥乙酸溶液和催化劑、并平行引入使官能團(tuán)COOH成鹽所需數(shù)量的堿金屬氫氧化物溶液，所述反應(yīng)介質(zhì)中含有通式(Ⅰ)羥基化芳族化合物、水和使通式(Ⅰ)化合物中的羥基和其它可成鹽官能團(tuán)形成鹽所需數(shù)量的堿金屬氫氧化物。
持續(xù)攪拌反應(yīng)介質(zhì)并在上述范圍內(nèi)選擇的溫度下保持1至10小時(shí)。
用于實(shí)施本發(fā)明的另一種變化方式包括，反應(yīng)催化劑不是向二羥乙酸水溶液中添加，而與通式(Ⅰ)羥基化芳族化合物同時(shí)添加。
反應(yīng)結(jié)束時(shí)，使用常規(guī)分離技術(shù)、特別是結(jié)晶來分離以鹽化形態(tài)獲得的可被取代的對(duì)羥基扁桃酸。
當(dāng)使用含有單官能團(tuán)酸例如乙酸、甲酸和乙醇酸的二羥乙酸水溶液時(shí)，特別是當(dāng)存在濃度為0.1至3％的乙酸時(shí)，本發(fā)明方法特別好地適用。
本發(fā)明方法導(dǎo)致產(chǎn)生可被取代的對(duì)羥基扁桃酸化合物，其可由如下通式(Ⅳ)來表示 式(Ⅳ)中R和x的意義與通式(Ⅰ)相同。
這些產(chǎn)物特別令人感興趣，因?yàn)樗鼈兪侵虚g產(chǎn)物，尤其是可使得通過還原來獲得羥基芳基乙酸，或通過氧化來獲得羥基芳基二羥乙酸(=羥基芳基α-氧代乙酸)或羥基芳族醛。
本發(fā)明優(yōu)選的用途是通過對(duì)按照本發(fā)明獲得的通式(Ⅳ)化合物進(jìn)行氧化來制備羥基芳族醛。
通式(Ⅳ)化合物的氧化可按照文獻(xiàn)中敘述的技術(shù)來進(jìn)行?？蓞⒄誔.HEBERT[《法國(guó)化學(xué)會(huì)通訊》,27,p.45-55(1920)]和NAGAI SHIGEKI等人的[JP-A76/128934]。所述氧化通常在存在適當(dāng)催化劑如鉻、鈷、銅、釩或鋨的衍生物、加壓下使用氧或空氣來進(jìn)行。
因而，本發(fā)明可容易地通過分別氧化對(duì)羥基扁桃酸和3-甲氧基對(duì)羥基扁桃酸及3-乙氧基對(duì)羥基扁桃酸或3-異丙氧基對(duì)羥基扁桃酸來獲得4-羥基苯甲醛和香草醛及其類似物，例如3-乙基、3-異丙基香草醛。
如下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行示例性說明，但并非進(jìn)行限制。
在實(shí)施例中，所述百分比以重量計(jì)。
實(shí)施例中提到的縮寫具有如下意義
實(shí)施例1在裝有雙層夾套、pH電極、溫度傳感器、冷凝器、惰性氣體供應(yīng)源、機(jī)械攪拌裝置的1升玻璃反應(yīng)容器中引入-600克蒸餾水，-91.6克(0.687mol)30％氫氧化鈉水溶液，-93克(0.750mol)愈創(chuàng)木酚。
建立惰性氣氛，使反應(yīng)混合物升溫至35℃，并經(jīng)2小時(shí)同時(shí)添加50.7克(0.380mol)30wt％氫氧化鈉水溶液和55.2克50wt％二羥乙酸水溶液。與二羥乙酸同時(shí)添加以二羥乙酸溶液重量為基準(zhǔn)計(jì)0.75wt％草酸。
所引入的二羥乙酸溶液含有0.3％草酸、0.9％低級(jí)羧酸如乙酸和數(shù)量分別少于0.1％的甲酸和乙醇酸。
將所述反應(yīng)混合物在35℃下保持2小時(shí)。
在反應(yīng)結(jié)束時(shí)，使用高性能液相色譜分析反應(yīng)產(chǎn)物。
所得結(jié)果如下-轉(zhuǎn)化率·TT=47.3％-4-羥基-3-甲氧基扁桃酸·RR=79.7％·RT=84.2％-2-羥基-3-甲氧基扁桃酸·RR=4.8％·RT=5.1％-2-羥基-3-甲氧基-1,5-二扁桃酸(demandelic acid)·RR=8.0％·RT=4.0％
對(duì)比實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例1，不同之處是不引入草酸。
所得結(jié)果如下-轉(zhuǎn)化率·TT=46.1％-4-羥基-3-甲氧基扁桃酸·RR=76.9％·RT=83.0％-2-羥基-3-甲氧基扁桃酸·RR=5.1％·RT=5.5％-2-羥基-3-甲氧基-1,5-二扁桃酸·RR=7.5％·RT=4.1％實(shí)施例3在本實(shí)施例中，重復(fù)實(shí)施例1，不同之處是使用含有0.4wt％草酸的50％二羥乙酸溶液。
所得結(jié)果如下-轉(zhuǎn)化率·TT=48％-4-羥基-3-甲氧基扁桃酸·RR=79.3％·RT=83.1％-2-羥基-3-甲氧基扁桃酸·RR=5.6％·RT=5.8％-2-羥基-3-甲氧基-1,5-二扁桃酸·RR=8.0％·RT=4.2％
實(shí)施例4至8在如下的實(shí)施例系列中，重復(fù)實(shí)施例1，不同之處是使用不同類型的二羧酸，如丙二酸、丁二酸和E.D.T.A.。
所使用的二羥乙酸溶液含有0.09％草酸、1％低級(jí)羧酸如乙酸、數(shù)量分別少于0.3％的甲酸和乙醇酸。
所述實(shí)施例的所有條件和所得結(jié)果均列于表Ⅰ中。
表Ⅰ
*=以相對(duì)于二羥乙酸的摩爾百分比表達(dá)的二羧酸。
實(shí)施例9至11在如下實(shí)施例中，增加在二羥乙酸溶液中草酸的用量。
重復(fù)實(shí)施例1的操作步驟，使用50％二羥乙酸溶液，其組成在實(shí)施例4至8中給出。
所得結(jié)果列于下表表Ⅱ
*=草酸濃度以在二羥乙酸溶液中的wt％表示。
在所述表中，縮寫“ortho”,“para”和“di”的意義是-4-羥基-3-甲氧基扁桃酸=para-2-羥基-3-甲氧基扁桃酸=ortho-2-羥基-3-甲氧基-1,5-二扁桃酸=di
權(quán)利要求
1．可被取代的對(duì)羥基扁桃酸化合物及其衍生物的制備方法，該方法包括在堿性試劑存在下在水中使具有至少一個(gè)羥基且所述羥基的對(duì)位未被占據(jù)的芳族化合物與二羥乙酸縮合，所述方法的特征在于該反應(yīng)在有效數(shù)量具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的化合物存在下進(jìn)行。
2．權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述羥基化芳族化合物對(duì)應(yīng)于如下通式(Ⅰ) 式(Ⅰ)中-對(duì)位未被占據(jù)，-x是1至4的整數(shù)，-R代表-氫原子，-具有1至20個(gè)碳原子的烴基，選自烷基、烷氧基、羥基烷基、環(huán)烷基、芳基、苯氧基、烷氧基烷基、氟代烷基、羥基烷氧基亞烷基，-羥基，--CHO基團(tuán)，-具有2至6個(gè)碳原子的?；?鹵原子，優(yōu)選氟、氯或溴原子，-位于兩個(gè)鄰近碳原子上的兩個(gè)R基團(tuán)可與承載它們的碳原子一起形成苯環(huán)。
3．權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于所述羥基化芳族化合物對(duì)應(yīng)于通式(Ⅰ)，其中-x等于0、1、2或3，-R代表一個(gè)如下基團(tuán)或官能團(tuán)·氫原子，·具有1至10個(gè)、優(yōu)選1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，·具有1至10個(gè)、優(yōu)選1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷氧基，·-OH基團(tuán)，·-CHO基團(tuán)，·鹵原子，·-CF3基團(tuán)。
4．權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述羥基化芳族化合物對(duì)應(yīng)于通式(Ⅰ)，其中R基團(tuán)相同或不同，為氫原子、具有1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基、具有1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷氧基、-CHO基團(tuán)或氯原子，且x優(yōu)選等于0或1。
5．權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述通式(Ⅰ)的羥基化芳族化合物是苯酚、鄰甲酚、間甲酚、3-乙基苯酚、2-叔丁基苯酚、愈創(chuàng)木酚、2-乙氧基苯酚、2-異丙氧基苯酚。
6．權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述催化劑是對(duì)應(yīng)于如下通式(Ⅱ)的載有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的化合物HOOC-R1-COOH(Ⅱ)式(Ⅱ)中，R1代表價(jià)鍵或可被取代的含有1至40個(gè)碳原子的烴基。
7．權(quán)利要求6的方法，其特征在于所述催化劑是對(duì)應(yīng)于通式(Ⅱ)的具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的化合物，式(Ⅱ)中，R1代表取代或未被取代的烴基，所述烴基可是直鏈或支鏈、飽和或未飽和的無環(huán)脂族基團(tuán)；單環(huán)或多環(huán)、飽和、未飽和或芳族碳環(huán)基團(tuán)；單環(huán)或多環(huán)、飽和、未飽和或芳族雜環(huán)基團(tuán)。
8．權(quán)利要求6的方法，其特征在于所述催化劑是對(duì)應(yīng)于通式(Ⅱ)的具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的化合物，在通式(Ⅱ)中，R1代表直鏈或支鏈、具有優(yōu)選1至12個(gè)碳原子的無環(huán)脂族殘基，所述殘基是飽和的或在鏈中含有一或多個(gè)、通常1至3個(gè)可為簡(jiǎn)單雙鍵或共軛雙鍵或三鍵的不飽和鍵；所述烴鏈也可(1)-被稱為Y的如下基團(tuán)阻斷 式中R2代表氫或具有1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，或-(CH2)p-COOH類型的基團(tuán)，其中p為1至5，(2)-和/或載有一個(gè)如下取代基-OH；-COOH；-CHO；-NO2；-CN；-NH2；-SH；-X；CF3-NH-[(CH2)p-COOH]或-N-[(CH2)p-COOH]2其中X代表鹵原子，優(yōu)選氟、氯或溴原子，p的意義與上述相同。
9．如權(quán)利要求6的方法，其特征在于所述催化劑是對(duì)應(yīng)于通式(Ⅱ)的具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的化合物，式(Ⅱ)中，R1代表芳烴殘基，特別是對(duì)應(yīng)于通式(Ⅲ)的苯殘基 式(Ⅲ)中-n為0至4的整數(shù)，優(yōu)選為0至3，-R3代表一種如下基團(tuán)或官能團(tuán)，·氫原子，·具有1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，·具有1至4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷氧基，·亞甲基或亞乙基二氧基團(tuán)，·-CHO基團(tuán)·苯基或苯甲基，·鹵原子。
10．權(quán)利要求6的方法，其特征在于所述催化劑是對(duì)應(yīng)于通式(Ⅱ)的具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的化合物，式(Ⅱ)中，R1代表多環(huán)芳烴二價(jià)殘基；所述環(huán)可彼此之間形成鄰位縮合、鄰和伯位縮合體系。
11．權(quán)利要求6的方法，其特征在于所述催化劑是對(duì)應(yīng)于通式(Ⅱ)的具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的化合物，在通式(Ⅱ)中，R1代表飽和或在環(huán)中包含1或2個(gè)不飽和鍵的碳環(huán)殘基，通常所述環(huán)具有3至7個(gè)、優(yōu)選6個(gè)碳原子。
12．權(quán)利要求6至11中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述催化劑是對(duì)應(yīng)于通式(Ⅱ)的具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的化合物，在通式(Ⅱ)中，R1代表由上述定義的兩至四個(gè)殘基形成的鏈構(gòu)成的二價(jià)基團(tuán)、被價(jià)鍵或被官能團(tuán)連接在一起的脂族殘基、芳族殘基或脂環(huán)族殘基。
13．權(quán)利要求6的方法，其特征在于所述催化劑是對(duì)應(yīng)于通式(Ⅱ)的具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的化合物，所述化合物選自-二羧基脂族酸，如·草酸·丙二酸·丁二酸·戊二酸·己二酸·2,4-二甲基己二酸·庚二酸·辛二酸·壬二酸·癸二酸·十二烷二酸·富馬酸·馬來酸-環(huán)烷二羧酸，如1,4-環(huán)己烷二羧酸，-芳族二羧酸，如·鄰苯二甲酸·間苯二甲酸·對(duì)苯二甲酸·苯二乙酸·1,5-萘二羧酸·1,6-萘二羧酸·4,4’-聯(lián)苯二羧酸·3,3’-聯(lián)苯二羧酸·雙(4-羥基羰基)苯醚·雙(3-羥基羰基)苯醚·4,4’-二羥基羰基二苯砜·3,3’-二羥基羰基二苯砜-嘧啶或咪唑二羧酸-氨基多羧酸·乙二胺四乙酸·二亞乙基三胺五乙酸·次氮基三乙酸·N-(2-羥乙基)亞乙基二胺三乙酸。
14．權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述二羥乙酸水溶液含有單官能團(tuán)的酸，特別是0.1至3％乙酸。
15．權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述二羥乙酸水溶液的濃度為15至70wt％，優(yōu)選約為50wt％。
16．權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)的方法，其特征在于通式(Ⅰ)羥基化芳族化合物與二羥乙酸的摩爾比值為1.5至4.0，優(yōu)選為2.0至3.0。
17．權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)的方法，其特征在于堿金屬氫氧化物的數(shù)量約為或等于使通式(Ⅰ)羥基化芳族化合物的所有可成鹽基團(tuán)形成鹽并使二羥乙酸的羧基官能團(tuán)形成鹽所需的化學(xué)計(jì)量。
18．權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)的方法，其特征在于通式(Ⅰ)羥基化芳族化合物的濃度優(yōu)選為0.5至1.5摩爾/升，更特別是約為1摩爾/升。
19．權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)的方法，其特征在于催化劑的用量使得所述催化劑與通式(Ⅰ)羥基化芳族化合物的摩爾比值為0.005至0.025，優(yōu)選為0.01至0.02。
20．權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)的方法，其特征在于以所述催化劑摩爾數(shù)與二羥乙酸摩爾數(shù)的比表示的催化劑用量選擇為0.5至2.5％，優(yōu)選為1至2％。
21．權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述催化劑完全或部分由二羥乙酸水溶液來提供。
22．權(quán)利要求21的方法，其特征在于所述二羥乙酸溶液包含以二羥乙酸重量為基準(zhǔn)計(jì)0.6至3wt％、優(yōu)選1.2至2.6wt％草酸。
23．權(quán)利要求1至22中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述催化劑與二羥乙酸水溶液一起被引入或所述催化劑引入到含有通式(Ⅰ)羥基化芳族化合物、水和堿金屬氫氧化物的起始反應(yīng)介質(zhì)中。
24．權(quán)利要求1至23中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述反應(yīng)溫度為20℃至60℃，優(yōu)選為30℃至40℃。
25．權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)獲得的可被取代的對(duì)羥基扁桃酸化合物作為制備羥基芳基乙酸、羥基芳基二羥乙酸或羥基芳族醛的中間產(chǎn)物的用途。
26．按照權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)所述的制備方法獲得的對(duì)羥基扁桃酸和3-甲氧基對(duì)羥基扁桃酸、3-乙氧基對(duì)羥基扁桃酸或3-異丙氧基對(duì)羥基扁桃酸在通過氧化所述酸制備4-羥基苯甲醛和香草醛及類似物方面的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及可被取代的對(duì)羥基扁桃酸類化合物及其衍生物的制備方法。本發(fā)明更具體地涉及對(duì)羥基扁桃酸和3－甲氧基對(duì)羥基扁桃酸與衍生物的制備方法。本發(fā)明涉及可被取代的對(duì)羥基扁桃酸化合物及其衍生物的制備方法,該方法包括在堿性試劑存在下在水中進(jìn)行具有至少一個(gè)羥基、且所述羥基的對(duì)位未被占據(jù)的芳族化合物與二羥乙酸的縮合反應(yīng),所述方法的特征在于該反應(yīng)在有效數(shù)量具有至少兩個(gè)羧基官能團(tuán)的化合物存在下進(jìn)行。
文檔編號(hào)C07C51/377GK1320111SQ9980873
公開日2001年10月31日 申請(qǐng)日期1999年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月16日
發(fā)明者I·朱弗, F·弗奈特, J·弗拉戈恩 申請(qǐng)人:羅狄亞化學(xué)公司