專利名稱：羥基黃烷類化合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新的羥基黃烷類化合物的制備方法。本發(fā)明提供了一種下列式(1)表示的羥基黃烷類化合物的制備方法 其中R1、R4和R5各自獨立地表示烷基、環(huán)烷基、芳烷基或芳基，以及R2和R3各自獨立地表示氫、烷基、環(huán)烷基、芳烷基或芳基，或者R1和R2與它們所連接的碳原子一起形成一個環(huán)烷烴環(huán)，或者R4和R5與它們所連接的碳原子一起形成一個環(huán)烷烴環(huán)；和W、X、Y和Z各自獨立地表示氫、鹵素、羥基、烷基、鏈烯基、環(huán)烷基、芳烷基、芳基鏈烯基或芳基，條件是W、X、Y和Z中至少有一個是羥基。更具體地講，本發(fā)明涉及一種式(1)的羥基黃烷類化合物的制備方法，其包括多元酚和酮的縮合反應(yīng)，此方法在保持了多元酚的高轉(zhuǎn)化率的同時具有高產(chǎn)率和高選擇性(如下文說明)。
在許多文獻(xiàn)中例如GB822,659、JP-A-55-139375、JP-A-56-5476、JP-A-57-16877、JP-A-57-114585、JP-A-61-27979、JP-A-61-27980、JP-A-5-32654和EP-A-582,309(＝JP-A-6-56814)已經(jīng)描述過各種式(1)羥基黃烷類化合物的制備方法。根據(jù)公知的方法，羥基黃烷類化合物通常是通過將式(2)表示的多元酚與酮進(jìn)行縮合反應(yīng)制備 其中W、X、Y和Z如上定義。例如，GB822,659公開了一種方法，其包括在作催化劑的無機(jī)酸存在下，用水作反應(yīng)溶劑，將多元酚與酮反應(yīng)。JP-A-55-139375公開了一種方法，其包括在作催化劑的無機(jī)酸存在下，將間苯二酚與脂族酮反應(yīng)，間苯二酚與酮的摩爾比為3或更大。JP-A-56-5476公開了一種方法，其包括在酸催化劑如陽離子樹脂存在下，將間苯二酚與脂族酮反應(yīng)。Jp-A-57-16877和JP-A-57-114585中公開了一種方法，其包括將間苯二酚與α，β-不飽和脂族酮縮合反應(yīng)。JP-A-61-27979公開了一種方法，其包括在酸催化劑和中性鹽存在下，將間苯二酚與脂族酮反應(yīng)。JP-A-61-27980公開了一種方法，其包括在控制向反應(yīng)混合物中加入酮的速度的同時，將間苯二酚與脂族酮進(jìn)行縮合反應(yīng)。JP-A-5-32654公開了一種方法，其包括在酸催化劑存在下，用甲醇作反應(yīng)溶劑，將間苯二酚與酮反應(yīng)。EP-A-582,309(＝JP-A-6-56814)公開了一種方法，其包括在酸催化劑存在下，使用如乙酸酯的有機(jī)溶劑，將1，2，3-苯三酚與酮反應(yīng)。
在上述多元酚與酮的反應(yīng)中，為了提高以向反應(yīng)混合物中投入的多元酚的量為基準(zhǔn)的式(1)羥基黃烷類化合物的產(chǎn)率，需要同時提高多元酚的轉(zhuǎn)化率以及提高選擇性。多元酚的轉(zhuǎn)化率是指在反應(yīng)過程中與酮反應(yīng)的多元酚的量相對于向反應(yīng)混合物中投入的多元酚的總量的比率。選擇性是指與酮反應(yīng)生成式(1)羥基黃烷類化合物的多元酚的量相對于與酮反應(yīng)的多元酚的總量的比率。
但是，上述公知的方法存在著不足。也就是說，為了提選擇性，就需要將多元酚與酮之間的摩爾比提高到約2.2-3.3，然而摩爾比的提高降低了多元酚的轉(zhuǎn)化率，結(jié)果也就降低了以向反應(yīng)混合物中投入的多元酚的量為基準(zhǔn)的式(1)羥基黃烷類化合物的產(chǎn)率。另一方面，若將多元酚與酮的摩爾比降低至約1，則會加速樹脂狀物質(zhì)的生成并且會降低選擇性。結(jié)果也會降低式(1)羥基黃烷類化合物的產(chǎn)率。
為了解決上述公知方法的不足，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了大量研究，結(jié)果完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的目的在于提供一種式(1)的羥基黃烷類化合物的制備方法，此方法具有高多元酚轉(zhuǎn)化率、高選擇性以及最終羥基黃烷類化合物的高產(chǎn)率。
本發(fā)明提供了一種式(1)的羥基黃烷類化合物的制備方法，此方法包括在(i)酸催化劑和(ii)水和/或晶種的存在下，使用不溶于水的有機(jī)溶劑，將式(2)的多元酚與酮反應(yīng)。
本發(fā)明的特點在于在酸催化劑和水或晶種的存在下，使用不溶于水的有機(jī)溶劑進(jìn)行縮合反應(yīng)，以提高多元酚的轉(zhuǎn)化率、選擇性和式(1)的羥基黃烷類化合物的產(chǎn)率。
不溶于水的有機(jī)溶劑的實例包括脂族烴、芳族烴、鹵代脂族烴和鹵代芳族烴。脂族烴的實例包括己烷、環(huán)烷基、庚烷和辛烷。芳族烴的實例包括苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、混合二甲苯、對異丙基苯甲烷、鄰異丙基苯甲烷和間異丙基苯甲烷。作為不溶于水的有機(jī)溶劑，也可以使用烴的混合物如石油英和石油醚。鹵代脂族烴的實例包括二氯甲烷、氯仿、四氯化碳和1，2-二氯乙烷。鹵代芳族烴的實例包括氯代苯和鄰二氯代苯，這些有機(jī)溶劑可以單獨使用或者以兩者或多者的混合物的形式使用。在上述有機(jī)溶劑中，優(yōu)選芳族烴如甲苯、二甲苯和甲基異丙基苯以及鹵代芳族烴如氯代苯和鄰二氯代苯。特別優(yōu)選芳族烴如甲苯和二甲苯。
反應(yīng)中所用有機(jī)溶劑的量，相對于投入到反應(yīng)中的每1重量份多元酚，優(yōu)選是0.9-3重量份，更優(yōu)選是1-3重量份，特別優(yōu)選是1.5-2.5重量份。如果有機(jī)溶劑的量過少，則會產(chǎn)生大量結(jié)晶，其會使得攪拌變得困難。相反地，如果有機(jī)溶劑的量過多，將會降低反應(yīng)速率。
本發(fā)明中，除了酸催化劑以外，在反應(yīng)一開始反應(yīng)混合物中就必須存在有水或晶種。在使用水的情況下，盡管對水的量并沒有限制，但通常水的量，包括當(dāng)催化劑是以水溶液的形式加入時由催化劑溶液中帶來的水或者當(dāng)催化劑是水合物時包括結(jié)晶水，相對于1重量份純催化劑的量，水量優(yōu)選為0.1-1重量份。本發(fā)明所用晶種是所制備的式(1)羥基黃烷類化合物的結(jié)晶。對于晶種的純度并沒有限制，但通常晶種的純度優(yōu)選是80％重量比或更純。對于晶種的量并沒有特殊限制，但通常相對于1重量份多元酚優(yōu)選是0.0001-1重量份。在反應(yīng)一開始反應(yīng)體系中可以同時存在有水和晶種。
用作本發(fā)明原料的多元酚為式(2)表示的多元酚而且它含有2-5個羥基基團(tuán)。盡管所有的W、X、Y和Z都可以是羥基，但是W、X、Y和Z中的某些，它們彼此可以相同或不同，也可以是氫、鹵素、烷基、鏈烯基、環(huán)烷基、芳烷基、芳基鏈烯基或芳基，條件是W、X、Y和Z中的至少一個是羥基。作為鹵素的實例，可以提及的是氟、氯、溴和碘。作為烷基的實例，可以提及的是具有1-5個碳原子的烷基如甲基、乙基和丙基。作為鏈烯基的實例，可以提及的是具有2-5個碳原子的鏈烯基如乙烯基和丙烯基。作為環(huán)烷基的實例，可以提及的是具有3-7個碳原子的環(huán)烷基如環(huán)戊基和環(huán)己基。作為芳烷基的實例，可以提及的是其中烷基部分含有1-3個碳原子的芳烷基如芐基、苯乙基、萘甲基、α-甲基芐基和α，α-二甲基芐基。作為芳基鏈烯基的實例，可以提及的是其中鏈烯基部分含有2-3個碳原子的芳基鏈烯基如苯乙烯基和α-甲基苯乙烯基。作為芳基的實例，可以提及的是苯基和萘基。W、X、Y和Z中的環(huán)烷基、芳烷基、芳基鏈烯基和芳基可以被例如羥基或具有1-4個碳原子的烷基取代。
在上述多元酚中，優(yōu)選未被進(jìn)一步取代的或者只被烷基、芳烷基或芳基鏈烯基取代一次的二元酚或三元酚。二元酚的實例包括間苯二酚、2-甲基間苯二酚、4-甲基間苯二酚、4-己基間苯二酚、4-叔丁基間苯二酚、4-叔辛基間苯二酚、4-苯乙烯基間苯二酚、4-異丙苯基間苯二酚(＝4-α，α-二甲基芐基間苯二酚)、4-(3-羥基苯基)間苯二酚、5-甲基間苯二酚、鄰苯二酚和氫醌。三元酚的實例包括1，2，3-苯三酚、間苯三酚和羥基氫醌。其中，更優(yōu)選未被取代的間苯二酚或被烷基在2-位或4-位取代的間苯二酚。
將本發(fā)明中所用另一種原料，酮，與式(2)的多元酚反應(yīng)制得式(1)的羥基黃烷類化合物。本發(fā)明中通常使用這樣的酮，其中至少一個與羰基相連的烴基是在α-位上具有氫原子、具有α，β-不飽和鍵或者在β-位上具有羥基的脂族基團(tuán)。作為酮的實例，可以提及的是式(3)表示的脂族-脂族酮或脂族-芳族酮 其中R1、R2和R3如上定義，式(4)表示的α，β-不飽和酮 其中R1、R2、R4和R5如上定義，或式(5)表示的β-羥基酮 其中R1、R2、R3、R4和R5如上定義。
作為式(3)、(4)或(5)中R1、R2、R3、R4或R5表示的烷基，優(yōu)選是具有1-5個碳原子的烷基并且當(dāng)烷基含有3個或者更多碳原子時，它既可以是直鏈的也可以是支鏈的烷基。作為R1、R2、R3、R4或R5表示的環(huán)烷基的實例，可以提及的是具有3-7個碳原子的環(huán)烷基如環(huán)戊基和環(huán)己基。作為R1、R2、R3、R4或R5表示的芳烷基的實例，可以提及的是其中烷基部分含有1-3個碳原子的芳烷基和其中芳基部分是苯基或萘基的芳烷基。作為R1、R2、R3、R4或R5表示的芳基的實例，可以提及的是苯基和萘基。R1、R2、R3、R4或R5表示的環(huán)烷基、芳烷基或芳基中環(huán)的部分可以被低級烷基如具有1-4個碳原子的烷基取代。
R1和R2與它們所連接的碳原子一起可以形成一個環(huán)烷烴環(huán)例如具有3-7個碳原子的環(huán)烷烴(即R1和R2結(jié)合形成具有1-5個碳原子的亞烷基)，特別是環(huán)戊烷環(huán)或環(huán)己烷環(huán)。R4和R5與它們所連接的碳原子一起可以形成一個環(huán)烷烴環(huán)例如具有3-7個碳原子的環(huán)烷烴環(huán)(即R4和R5結(jié)合形成具有2-6個碳原子的亞烷基)，特別是環(huán)戊烷環(huán)或環(huán)己烷環(huán)。例如，式(3)的酮可以是其中R1和R2與它們所連接的碳原子一起形成一個環(huán)烷烴環(huán)例如環(huán)戊烷環(huán)或環(huán)己烷環(huán)的環(huán)狀酮。在如上所述的酮中，優(yōu)選的實例包括其中R1、R4和R5獨立地是烷基而R2和R3獨立地是氫或烷基的式(3)、(4)或(5)的酮，以及其中R3是氫而R1和R2與它們所連接的碳原子一起形成一個環(huán)烷烴環(huán)的式(3)的酮。
式(3)的酮的實例包括對稱或不對稱的二烷基酮如丙酮、甲乙酮、二乙基酮、乙基丙基酮和甲基異丁基酮；環(huán)狀酮如環(huán)戊酮和環(huán)己酮；對稱或不對稱的二芳烷基酮；芳烷基烷基酮如芐基丙酮；以及芳基烷基酮如苯乙酮。
作為式(4)的酮，優(yōu)選其中R1、R4和R5獨立地是烷基以及R2是氫或烷基的酮，這是因為它們易于獲得等原因。從易于獲得的角度考慮，其中，更優(yōu)選的實例是式(4a)表示的酮 其中R1和R2如上定義，這是因為它們易于通過其中R1是烷基、R2是氫或烷基和R3是氫的式(3)酮的脫水二聚作用獲得。
式(4)或(4a)酮的實例包括異亞丙基丙酮、5-甲基-4-庚烯-3-酮、6-甲基-5-壬-4-酮和5-乙基-4-甲基-4-庚烯-3-酮。
作為式(5)的酮，考慮到易于獲得等原因，優(yōu)選其中R1、R4和R5獨立地是烷基以及R2是氫或烷基的酮。其中，從易于獲得的角度考慮，更優(yōu)選式(5a)表示的酮 其中R1、R2和R3如上定義，這是因為它們易于通過其中R1是烷基以及R2和R3獨立地是氫或烷基的式(3)酮的脫水二聚作用獲得。
式(5)或(5a)酮的實例包括雙丙酮醇、5-羥基-5-甲基庚烯-3-酮、6-羥基-6-甲基壬-4-酮和5-乙基-5-羥基-4-甲基庚烯-3-酮。
在上文所述的酮中，更優(yōu)選的實例包括丙酮、甲乙酮、二乙基酮、乙基丙基酮、甲基異丁基酮、芐基丙酮、異亞丙基丙酮、苯乙酮、環(huán)戊酮和環(huán)己酮。作為進(jìn)一步優(yōu)選的實例，可以提及的是丙酮、二乙基酮、甲乙酮和環(huán)己酮。
式(1)的羥基黃烷類化合物可以通過上述多元酚和上述酮的縮合反應(yīng)制得。
當(dāng)縮合反應(yīng)中使用式(3)的酮時，制得式(1a)表示的羥基黃烷類化合物 當(dāng)縮合反應(yīng)中使用式(4)的酮時，制得式(1b)表示的羥基黃烷類化合物 其中R1、R2、R4、R5、W、X、Y和Z如上定義。
當(dāng)縮合反應(yīng)中使用式(4a)的酮時，制得式(1c)表示的羥基黃烷類化合物 其中R1、R2、W、X、Y和Z如上定義。
當(dāng)縮合反應(yīng)中使用式(5a)的酮時，制得式(1a)表示的羥基黃烷類化合物。
式(1)中，R1和R2可以與它們所連接的碳原子一起形成一個環(huán)烷烴環(huán)例如具有3-7個碳原子的環(huán)烷烴環(huán)(即R1和R2結(jié)合形成具有1-5個碳原子的亞烷基)，特別是環(huán)戊烷環(huán)或環(huán)己烷環(huán)。式(1)中，R4和R5可以與它們所連接的碳原子一起可以形成一個環(huán)烷烴環(huán)例如具有3-7個碳原子的環(huán)烷烴環(huán)(即R4和R5結(jié)合形成具有2-6個碳原子的亞烷基)，特別是環(huán)戊烷環(huán)或環(huán)己烷環(huán)。
在本發(fā)明制備的式(1)羥基黃烷類化合物中，從原料的情況考慮(亦即從能夠獲得的原料的難易程度考慮)，優(yōu)選式(1a)的羥基黃烷類化合物。其中，更優(yōu)選的是制備其中R1是烷基并且R2和R3獨立地是氫或烷基的式(1a)化合物以及其中R3是氫并且R1和R2與它們所連接的碳原子一起形成一個環(huán)烷烴環(huán)的式(1a)化合物。從原料的情況考慮，特別優(yōu)選制備其中R1是烷基并且R2和R3獨立地是氫或烷基的式(1a)化合物，式(1)中，W、X、Y和Z中的至少一個必須是羥基。優(yōu)選制備其中X是羥基的式(1)化合物，更優(yōu)選制備其中X是羥基并且W、Y和Z獨立是氫和烷基的式(1)化合物。
作為本發(fā)明制備的式(1)羥基黃烷類化合物的優(yōu)選實例，可以提及的是下列化合物2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷，2，4，4-三甲基-2′，3′，4′，7，8-五羥基黃烷，2，3′，4，4，8-五甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷，2，4-二乙基-4-甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷，4-乙基-2.3.4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷，2，4-二異丁基-4-甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷，4-異丁基-2，4-二甲基-3-異丙基-2′，4′，7-三羥基黃烷，6-羥基-4a-(2，4-二羥基苯基)-1，2，3，4，4a，9a-六氫呫噸-9-螺-1′-環(huán)己烷[即其中W＝Y(jié)＝Z＝R3＝H，X＝OH，R1和R2結(jié)合形成四亞甲基并且R4和R5結(jié)合形成五亞甲基的式(1)化合物]6-羥基-3a-(2，4-二羥基苯基)-1，2，3，3a，9，9a-六氫環(huán)戊二烯并[b]苯并吡喃-9-螺-1’-環(huán)戊烷[即其中W＝Y(jié)＝Z＝R3＝H，X＝OH，R1和R2結(jié)合形成三亞甲基并且R4和R5結(jié)合形成四亞甲基的式(1)化合物]等。
盡管對原料的量并沒有限制，但是，以1當(dāng)量多元酚為基準(zhǔn)，通常酮的量優(yōu)選是0.5-2當(dāng)量、亦即，當(dāng)使用式(3)的酮時，以1摩爾多元酚為基準(zhǔn)，酮的量為0.5-2摩爾，而當(dāng)使用式(4)或(5)的酮時，以1摩爾多元酚為基準(zhǔn)，酮的量為0.25-1摩爾，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，以1當(dāng)量多元酚為基準(zhǔn)，酮的量更優(yōu)選是1-2當(dāng)量，因為，如果酮的量過少，特別是以1當(dāng)量多元酚為基準(zhǔn)酮的量少于1當(dāng)量時，則會降低多元酚的反應(yīng)速率并且為了除去未反應(yīng)的多元酚需要進(jìn)行最終產(chǎn)物的精制過程。相反地，如果酮的量過多，特別是以1當(dāng)量多元酚為基準(zhǔn)酮的量超過2當(dāng)量時，則會降低選擇性。
任何酸性物質(zhì)，例如Brensted酸(質(zhì)子酸)或Lewis酸均可用作本發(fā)明中的酸催化劑。酸催化劑的實例包括無機(jī)酸或其金屬鹽如磷酸、多磷酸、硫酸、鹽酸和氟硼酸；Lewis酸如鋁的鹵化物、鋅的鹵化物、錫的鹵化物、三氟化硼、三氟甲磺酸錫(II)、三氟甲磺酸釔(III)、三氟甲磺酸鑭(III)、三氟甲磺酸銫(III)、三氟甲磺酸釹(III)、三氟甲磺酸釤(III)、三氟甲磺酸銪(III)、三氟甲磺酸釓(III)、三氟甲磺酸镥(III)和三氟甲磺酸鈧(III)；以及有機(jī)酸如草酸、一氯代乙酸、二氯代乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、馬來酸、富馬酸、間硝基苯甲酸、對甲苯磺酸、苯磺酸和三氟甲磺酸。當(dāng)酸催化劑是Brensted酸時，優(yōu)選的是其pKa值小于3。如果本發(fā)明的反應(yīng)是在一開始就有水的存在下進(jìn)行，優(yōu)選使用磷酸作酸催化劑。酸催化劑可以以其本身或以適宜濃度的水溶液的形式加入到反應(yīng)體系中。
催化劑的量并沒有限制，但是，以1摩爾多元酚為基準(zhǔn)，通常優(yōu)選是0.005-2摩爾。更優(yōu)選的范圍可根據(jù)酸催化劑的酸強(qiáng)度等而變化，例如，當(dāng)弱酸，即具有較大pKa值的酸如磷酸、草酸、一氯代乙酸、二氯代乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、馬來酸、富馬酸和間硝基苯甲酸，或者鹽如硫酸氫鈉用作酸催化劑時，以1摩爾多元酚為基準(zhǔn)，更優(yōu)選的范圍是0.3-2摩爾，相反地，當(dāng)強(qiáng)酸如硫酸、鹽酸、氟硼酸、對甲苯磺酸、苯磺酸和三氟甲磺酸用作酸催化劑時，以1摩爾多元酚為基準(zhǔn)，更優(yōu)選的范圍是0.005-0.3摩爾。
向反應(yīng)混合物中投入多元酚、酮、有機(jī)溶劑、酸催化劑和水或晶種的投料順序可以用任何一種。作為投料順序的實例，可以提及的有；同時投入多元酚、酮、有機(jī)溶劑、酸催化劑以及水或晶種；向多元酚、有機(jī)溶劑、酸催化劑以及水或晶種的混合物中連續(xù)或間歇地加入酮；向多元酚、酮、有機(jī)溶劑、以及水或晶種的混合物中連續(xù)或間歇地加入酸催化劑等等。當(dāng)?shù)渭油蛩岽呋瘎r，對于滴加的速度并沒有限制。但是，在滴加酮的情況下，通常，對于每1摩爾多元酚，優(yōu)選是0.1-1摩爾/小時，而在滴加酸催化劑的情況下，通常，對于每1摩爾多元酚，優(yōu)選是0.05-0.1摩爾/小時。如果需要，在加入原料之前或在反應(yīng)進(jìn)行之中，反應(yīng)容器內(nèi)部可以用惰性氣體如氮氣置換。
盡管對于反應(yīng)溫度并沒有限制，但通常是在30℃至回流溫度范圍內(nèi)。盡管對于反應(yīng)時間并沒有限制，但通常是在1-20小時內(nèi)。優(yōu)選，反應(yīng)應(yīng)當(dāng)持續(xù)到直至多元酚的反應(yīng)率超過80％為止。
反應(yīng)過程中，本發(fā)明所制備的式(1)的羥基黃烷類化合物以結(jié)晶的形式沉積。對于由反應(yīng)體系中分離沉積的式(1)的羥基黃烷類化合物的方法以及所述化合物的精制方法并沒有限制，通常，優(yōu)選的是，在反應(yīng)完成后，將沉積出的羥基黃烷化合物進(jìn)行固-液分離例如過濾并用水洗滌以除去濕濾餅中所含的催化劑和未反應(yīng)的原料。也可以進(jìn)行重結(jié)晶法等方法以獲得高純度的羥基黃烷類化合物。
本發(fā)明將通過下列所述實施例得到更具體地說明，但所述實施例不能解釋成對本發(fā)明的范圍具有任何限定作用。實施例中，除非另有說明，“％”代表“重量百分比”。實施例1于室溫下，向安裝有溫度計、冷凝器、滴液漏斗和攪拌器的四口燒瓶中加入55.1g(0.5mol)間苯二酚、100g甲苯和28.8g(0.25mol)85％磷酸水溶液。燒瓶內(nèi)部用氮氣置換后，將瓶內(nèi)溫度升至60℃。然后，向其中滴加31.9g(0.55mol)丙酮。滴加完成后，在回流條件下令混合物反應(yīng)8小時。反應(yīng)完成后，于室溫下將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沉積出的結(jié)晶過濾，用水洗滌并干燥，得到74.1g無色粉末。
經(jīng)1H NMR譜和質(zhì)譜測定，無色粉末被確認(rèn)為2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷。
1H NMR譜(用Nippon Denshi Co.，Ltd.生產(chǎn)的GX-270測定)化學(xué)位移ppm(溶劑丙酮-d6，TMS)0.67(s，3H)；1.19(s，3H)，1.65(s，3H)；1.85(d，J＝14Hz，1H)；2.95(d，J＝14Hz，1H)；6.15(d，J＝7Hz)，1H)；6.3-6.5(多重峰，3H)；6.95(d，J＝7Hz，1H)；8.05(s，1H)；8.09(s，1H)；8.45(s，1H)質(zhì)譜(FD/MS)m/e300結(jié)果，即間苯二酚的轉(zhuǎn)化率，選擇性以及干燥后2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷的純度，和以投入的間苯二酚為基準(zhǔn)的2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷的產(chǎn)率，如表1中所示。實施例2除了將丙酮的量改為58.1g(1.0mol)以及反應(yīng)時間改為12小時以外，重復(fù)實施例1，得到65.4g 2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷。
結(jié)果如表1中所示。實施例3除了將85％磷酸水溶液的量改為14.4g(0.13mol)以及將反應(yīng)時間改為4小時以外，重復(fù)實施例1，得到58.8g 2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷。
結(jié)果如表1中所示。實施例4除了將甲苯用氯代苯代替以外，重復(fù)實施例1，得到74.2g 2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷。
結(jié)果如表1中所示。實施例5除了將甲苯用乙苯代替并將反應(yīng)時間改為4小時以外，重復(fù)實施例1，得到64.9g 2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷。
結(jié)果如表1中所示。實施例6除了將甲苯用對異丙基苯甲烷代替并將反應(yīng)時間改為4小時以外，重復(fù)實施例1，得到78.4g 2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷。
結(jié)果如表1中所示。實施例7于室溫下，向安裝有溫度計、冷凝器、滴液漏斗和攪拌器的四口燒瓶中加入55.1g(0.5mol)間苯二酚、31.9g(0.55mol)丙酮和100g甲苯。燒瓶內(nèi)部用氮氣置換并將瓶內(nèi)溫度升至40℃后、加入34.5g(0.25mol)水合硫酸氫鈉和5g水。此后，燒瓶內(nèi)部再用氮氣置換并在回流條件下令混合物反應(yīng)4小時。反應(yīng)完成后，于室溫下將沉積出的反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)晶過濾，用水洗滌并干燥，得到75.2g 2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷粉末。
結(jié)果如表1中所示。實施例8于室溫下，向安裝有溫度計、冷凝器、滴液漏斗和攪拌器的四口燒瓶中加入55.1g(0.5mol)間苯二酚、31.9g(0.55mol)丙酮和100g甲苯。燒瓶內(nèi)部用氮氣置換并將瓶內(nèi)溫度升至40℃后，加入2.5g(0.008mol)2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷作晶種和0.95％(0.005mol)水合對甲苯磺酸作酸催化劑。此后，燒瓶內(nèi)部再用氮氣置換并在回流條件下令混合物反應(yīng)14小時。反應(yīng)完成后，于室溫下將沉積出的反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)晶過濾，用水洗滌并干燥，得到70.9g 2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷粉末。
結(jié)果如表1中所示。實施例9(對比試驗)于室溫下，向安裝有溫度計、冷凝器、滴液漏斗和攪拌器的四口燒瓶中加入110.1g(1.0mol)間苯二酚、24.3g(0.24mol)36％鹽酸和100g水。將瓶內(nèi)溫度升至35℃后，滴加29.0g(0.5mol)丙酮。滴加完成后，令混合物在35℃下反應(yīng)3小時，然后冷至室溫，此后，進(jìn)一步攪拌14小時。然后，于室溫下將沉積出的反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)晶過濾，用水洗滌并干燥，得到64.2g 2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷粉末。
結(jié)果如表1中所示。實施例10(對比試驗)向安裝有溫度計、冷凝器、滴液漏斗和攪拌器的四口燒瓶中加入55.1g(0.5mol)間苯二酚和31.9g(0.55mol)丙酮。在瓶內(nèi)溫度升至60℃后，滴加28.8g(0.25mol)85％磷酸水溶液。滴加完成后，令混合物在80℃下反應(yīng)1小時并得到樹脂狀物質(zhì)。
結(jié)果如表1中所示。
表1
*1)根據(jù)下列等式計算選擇性＝[2×(所生成的羥基黃烷化合物的摩爾量)×100]/[(間苯二酚的反應(yīng)率(％)/100)×投入的間苯二酚的摩爾量]。*2)用HPLC測定(絕對校準(zhǔn)法；與標(biāo)準(zhǔn)樣品比較)。
以最接近的整數(shù)計。*3)以投入的間苯二酚的量為基準(zhǔn)。
以最接近的整數(shù)計。實施例11除了用0.5mol異亞丙基丙酮代替丙酮以外，按實施例1所述相同的方法進(jìn)行反應(yīng)，可以得到2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷。實施例12
除了用0.5mol雙丙酮醇代替丙酮以外，按實施例1所述相同的方法進(jìn)行反應(yīng)，可以得到2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷。
根據(jù)本發(fā)明，在保持多元酚高轉(zhuǎn)化率的同時，可以以高產(chǎn)率和高選擇性制得式(1)的羥基黃烷類化合物。
權(quán)利要求
1.一種式(1)表示的羥基黃烷類化合物的制備方法 其中R1、R4和R5各自獨立地表示烷基、環(huán)烷基、芳烷基或芳基，以及R2和R3各自獨立地表示氫、烷基、環(huán)烷基、芳烷基或芳基，或者R1和R2與它們所連接的碳原子一起形成一個環(huán)烷烴環(huán)，或者R4和R5與它們所連接的碳原子一起形成一個環(huán)烷烴環(huán)；和W、X、Y和Z各自獨立地表示氫、鹵素、羥基、烷基、鏈烯基、環(huán)烷基、芳烷基、芳基鏈烯基或芳基，條件是W、X、Y和Z中至少有一個是羥基；此方法包括在(i)酸催化劑和(ii)水和/或晶種的存在下，使用不溶于水的有機(jī)溶劑，將式(2)的多元酚化合物與酮反應(yīng)， 其中W、X、Y和Z如上定義。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中的酮是式(3)所示的酮 其中R1、R2和R3如權(quán)利要求1中定義。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中的酮是式(4)或(5)所示的酮 或 其中R1、R2、R3、R4和R5如權(quán)利要求1中定義。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中的酮是式(4a)或(5a)所示的酮 或 其中R1、R2和R3如權(quán)利要求1中定義。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4的方法，其中X是氫，R1是烷基以及R2和R3各自獨立地是氫或烷基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中式(1)的羥基黃烷類化合物是2，4，4-三甲基-2′，4′，7-三羥基黃烷；式(2)的多元酚化合物是間苯二酚；而酮是丙酮。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中不溶于水的有機(jī)溶劑是脂族烴、芳族烴、鹵代脂族烴或鹵代芳族烴。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中不溶于水的有機(jī)溶劑是芳族烴或鹵代芳族烴。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中相對于每1當(dāng)量多元酚，酮的量是0.5-2當(dāng)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中酸催化劑是pKa值低于3的質(zhì)子酸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中相對于每1摩爾多元酚，酸催化劑的量是0.005-2摩爾，
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中相對于1重量份的多元酚，有機(jī)溶劑的量是0.9-3重量份。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中以反應(yīng)開始時純的無水酸的重量計算，相對于每1重量份酸催化劑，水的量是0.1-1重量份。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中酸催化劑是磷酸。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中相對于反應(yīng)開始時的每1重量份的多元酚，晶種的量是0.0001-1重量份。
全文摘要
一種羥基黃烷類化合物的制備方法，其包括在(i)酸催化劑和(ii)水和/或晶種的存在下，使用不溶于水的有機(jī)溶劑，將式(2)的多元酚化合物與酮反應(yīng)；該方法在保持多元酚高轉(zhuǎn)化率的同時，以高產(chǎn)率和高選擇性制得羥基黃烷類化合物，其中W、X、Y和Z中的至少一個是羥基。
文檔編號C07D311/96GK1126721SQ95107388
公開日1996年7月17日 申請日期1995年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月23日
發(fā)明者井山浩暢, 乾直樹, 蔦京子, 長崎英雄, 佐佐木萬治 申請人:住友化學(xué)工業(yè)株式會社