專利名稱：螺縮醛衍生物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為合成中間體有用的下式(I)所示3，9-雙(2-氯乙基)-2，4，8，10-四氧雜螺[5.5]十一烷(以下簡(jiǎn)稱為化合物(I))的制備方法。
背景技術(shù)化合物(I)是具有螺縮醛骨架的合成各種二官能性衍生物有用的中間原料。作為已知的制備方法，已知首先，①在對(duì)甲苯磺酸存在下，通過(guò)丙烯醛和季戊四醇的反應(yīng)合成3，9-二乙烯基-2，4，8，10-四氧雜螺[5.5]十一烷(以下簡(jiǎn)稱為化合物(II))，然后，②通過(guò)化合物(II)和氯化氫的反應(yīng)合成化合物(I)的兩方法(西班牙專利324610號(hào)(1966))。根據(jù)其實(shí)施例，①和②的反應(yīng)中的收率分別是81.5％和81％，相對(duì)較高，但由于是兩階段反應(yīng)，工序數(shù)多，不一定是效率高的。
另一方面，關(guān)于通過(guò)丙烯醛和甲醇、乙醇等醇和氯化氫的反應(yīng)合成1，1-二烷氧基-3-氯丙烷是已知的(0rg.Syn.Coll.vol.2，137(1943))。按照該文獻(xiàn)，在冰冷卻下，通過(guò)向被干燥氯化氫飽和的乙醇中加入丙烯醛進(jìn)行反應(yīng)合成1，1-二乙氧-3-氯丙烷(以下簡(jiǎn)稱為化合物(III))。但是，由于生成各種副產(chǎn)物，其收率不超過(guò)34％。
作為試圖抑制前述反應(yīng)中副產(chǎn)物的生成改善收率的方法，有報(bào)告在吸收了干燥氯化氫氣體的無(wú)水乙醚中加入丙烯醛的無(wú)水乙醚溶液后，通過(guò)添加無(wú)水乙醇和分子篩以87.7-91％的收率得到化合物(III)(Proc.Jpn.Acad.，Ser.B，56(9)，573(1980))。該方法的其中一點(diǎn)是從反應(yīng)體系中徹底除去水。由于為此原料的無(wú)水化和大量使用分子篩，在工業(yè)化方面不是經(jīng)濟(jì)的辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題是，鑒于實(shí)際情況，以提供簡(jiǎn)便且高收率的得到化合物(I)的方法為目的。
本發(fā)明者為達(dá)到上述目的，深刻研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使丙烯醛、季戊四醇、和氯化氫進(jìn)行一階段反應(yīng)，可簡(jiǎn)便且高收率地得到化合物(I)，基于這樣的發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。
實(shí)施發(fā)明的方式下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
相對(duì)于季戊四醇使用丙烯醛1.6～3.0倍摩爾，更優(yōu)選使用2.0~2.5倍摩爾。如果過(guò)量使用丙烯醛，由于未反應(yīng)的丙烯醛和3-氯丙醛在反應(yīng)體系中殘存，因此不是優(yōu)選的。
在本發(fā)明的反應(yīng)中，氯化氫是反應(yīng)物的同時(shí)也作為反應(yīng)催化劑。氯化氫有必要相對(duì)于使用的丙烯醛為等摩爾以上。氯化氫是將其干燥氣體吸收在溶劑中后在反應(yīng)中使用的。另外，本發(fā)明的反應(yīng)中，代替氯化氫氣體也可使用鹽酸。從操作性或經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)出發(fā)，使用鹽酸在工業(yè)中是有利的。
由于目的化合物(I)在常溫是固體，且在水中的溶解性很低，使用氯化氫氣體的情況不用說(shuō)，即使是使用鹽酸，優(yōu)選向反應(yīng)體系中加入對(duì)于化合物(I)是可溶的且是惰性的溶劑。作為可使用的溶劑，有甲苯、二甲苯、四甲基苯等芳香族溶劑，戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、石油醚、環(huán)戊烷、環(huán)己烷等脂肪族和脂環(huán)類烴類溶劑，乙醚、THF等醚類，乙腈等。在使反應(yīng)后的后處理變?nèi)菀椎哪康闹?，相?duì)于水溶解性低的的溶劑是適用的。
作為其他添加劑，為防止丙烯醛的聚合，可微量添加氫醌、對(duì)-叔丁基兒茶酚等多元苯酚等聚合抑制劑。
下面，對(duì)反應(yīng)本身和反應(yīng)后處理工序進(jìn)行說(shuō)明。
向季戊四醇中加入鹽酸(和溶劑)或吸收了干燥氯化氫氣體的溶劑。攪拌該混合物的同時(shí)，向其中慢慢添加丙烯醛。也可在丙烯醛中預(yù)先混合溶劑和/或聚合抑制劑后添加。另如，也可向季戊四醇和氯化氫的混合物中添加聚合抑制劑。伴隨著丙烯醛的添加反應(yīng)進(jìn)行。反應(yīng)混合物的溫度保持在-20～60℃，優(yōu)選0～40℃。
反應(yīng)完成后，過(guò)量存在的氯化氫用碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉等堿(水溶液)進(jìn)行中和。此時(shí)，通過(guò)使用相對(duì)于水溶解性低的溶劑，可容易地分取含有目的化合物(I)的有機(jī)層。
由于化合物(I)作為合成中間體被使用，其純化方法，根據(jù)將其作為原料使用后的合成反應(yīng)要求的純度實(shí)施。在最簡(jiǎn)便的情況下，前述中和后的溶液原樣被提供到后面的反應(yīng)。另一方面，在要求高純度的情況下，蒸除溶劑后，可進(jìn)一步通過(guò)減壓蒸餾分離，或通過(guò)從丙酮-水混合溶劑、甲醇-水混合溶劑等重結(jié)晶分離·純化。
在通過(guò)丙烯醛和醇以及氯化氫的反應(yīng)合成1，1-二烷氧基-3-氯丙烷時(shí)，由于縮醛化反應(yīng)是伴隨水生成的平衡反應(yīng)，一般使用干燥氯化氫氣體。在本發(fā)明的制備方法中，即使使用鹽酸也可以高收率得到目的化合物，從原料和目的化合物(I)的溶解性出發(fā)其理由推定如下。即，季戊四醇是高熔點(diǎn)(260℃)的結(jié)晶，具有在水、乙醇、甘油等中是可溶的，但在大多數(shù)有機(jī)溶劑中是不溶的特征。另一方面，目的化合物(I)相對(duì)于水的溶解性低。因此，反應(yīng)雖然在鹽酸中發(fā)生，但是通過(guò)生成的目的化合物(I)從鹽酸中析出，平衡移動(dòng)，被認(rèn)為可以高收率得到目的化合物。
實(shí)施例下面顯示本發(fā)明的實(shí)施例，但是本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1向裝備有滴液漏斗、攪拌機(jī)和溫度劑的200ml的三頸瓶中加入13.6g(0.10mol)的季戊四醇、20mg的氫醌、40ml(約0.42mol)的約33％鹽酸、和30ml的甲苯，在室溫?cái)嚢枋辜疚焖拇挤稚?。將該混合物在恒溫水槽上攪拌，且?nèi)溫保持在15～20℃的同時(shí)，用0.5小時(shí)向其中滴加入12.3g(0.22mol)的蒸餾純化丙烯醛。滴加完成后，將反應(yīng)混合物保持在原溫度的同時(shí)繼續(xù)攪拌2小時(shí)。
指定時(shí)間后，靜置反應(yīng)混合物，分離有機(jī)層和水層。將水層用30ml甲苯洗滌2次。將該甲苯洗滌液加入前面分層的有機(jī)層中，將其用飽和碳酸氫鈉水溶液和氯化鈉水溶液洗凈。從其甲苯溶液中蒸除溶劑，得到28.7g粘稠的油狀物。將其減壓蒸餾，分離到25.6g(收率90％)的目的化合物(I)。
根據(jù)本發(fā)明，可簡(jiǎn)便且高收率地得到化合物(I)。
權(quán)利要求
1.3，9-雙(2-氯乙基)-2，4，8，10-四氧雜螺[5.5]十一烷的制備方法，其特征在于，使丙烯醛、季戊四醇和氯化氫進(jìn)行一個(gè)階段反應(yīng)。
2.權(quán)利要求1中記載的制備方法，其特征在于作為氯化氫使用鹽酸。
全文摘要
是提供簡(jiǎn)便且高收率地得到3，9－雙(2－氯乙基)－2，4，8，10－四氧雜螺[5.5]十一烷的方法。3，9－雙(2－氯乙基)－2，4，8，10－四氧雜螺[5.5]十一烷的制備方法，其特征在于，使丙烯醛、季戊四醇、和氯化氫進(jìn)行一階段反應(yīng)。
文檔編號(hào)C07D493/10GK1397558SQ0212223
公開(kāi)日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2002年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月13日
發(fā)明者本間正男, 真下淳, 小藤浩恭 申請(qǐng)人:味之素株式會(huì)社