CN101844969A - 2-萘酚衍生物的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能以更简便的操作和低廉的价格制造以2-四氢萘酮衍生物为原料的2-萘酚衍生物的制造方法。该方法是通式(II)的2-萘酚衍生物的制造方法，该方法的特征在于，用不与水混合的有机溶剂在酸酐的存在下利用硫酸使通式(I)的2-四氢萘酮衍生物脱氢，然后将其水解。
(式中，X1～X4为氢或选自氟、氯及溴的卤素，其中至少一个为卤素。)
Description
技术领域
本发明涉及2-萘酚衍生物的制造方法，该化合物可用作医药、农药、电子材料等的原料。
背景技术
本发明涉及2-萘酚衍生物的制法，该方法是在酸酐的存在下利用硫酸使2-四氢萘酮衍生物脱氢。
作为由2-四氢萘酮衍生物制造2-萘酚衍生物的方法，有用溴等溴化剂对2-四氢萘酮衍生物进行氧化脱氢，制成1-溴-2-萘酚衍生物，然后通过接触还原或亚硫酸盐等将其还原，制成2-萘酚衍生物的方法(专利文献1)；用溴化铜(II)等氧化剂进行氧化脱氢，制成2-萘酚衍生物的方法(专利文献2)；以及在贵金属催化剂的存在下使2-四氢萘酮和1，2-二氢化萘氧化物(1，2-dialin oxide)的混合物反应的方法(专利文献3)，此外，作为在脱氢催化剂的存在下使2-四氢萘酮衍生物脱氢、从而合成2-萘酚衍生物的方法，有以1，3，5-三甲基苯(mesitylene)为溶剂在披钯碳(palladium carbon)催化剂的存在下在回流下进行反应的方法(非专利文献1)。
然而，在专利文献1中，使用2倍摩尔以上这样大量的毒性强且难以操作的溴，因此不佳。此外，由于生成1位被溴化的化合物，因此需要进行还原处理，操作烦琐。在专利文献2中，也使用2倍摩尔这样大量的毒性强的溴化铜(II)，且具有废弃物处理方面的负荷大的缺点。
在专利文献3中，不仅1，2-二氢化萘氧化物难以获得，而且存在副产物2-四氢萘酮多、收率低的缺点。在非专利文献1中，存在必须在1，3，5-三甲基苯回流下进行反应、反应温度高的缺点。此外，虽然在如非专利文献1所述将具有烷基或烷氧基的2-四氢萘酮衍生物作为原料使用时没有问题，但在将卤化的2-四氢萘酮衍生物作为原料使用时，如果通过该方法进行脱氢反应，则卤素受到氢解作用而脱离，产生目标物质的纯度和收率下降以及脱离的卤化氢引起腐蚀的问题。特别是在工业制造时，由于氢容易累积，容易进行上述副反应，因此不佳。
另一方面，有以环己酮衍生物为原料，在乙酸溶剂、乙酸酐的存在下利用硫酸进行脱氢后，在碱性条件下水解，从而合成苯酚衍生物的方法(非专利文献2)。
然而，虽然该技术作为脱氢方法受到瞩目，但在以2-四氢萘酮衍生物为原料，在乙酸溶剂、乙酸酐的存在下利用硫酸进行脱氢时，如参照例1所示，无法获得十分满意的收率。
专利文献1：日本专利特开2004-91361号公报
专利文献2：日本专利特开2004-91362号公报
专利文献3：美国专利第3890397号说明书
非专利文献1：J.Org.Chem.，63，4140(1998)
非专利文献2：J.Org.Chem.，39，2126(1974)
发明内容
本发明的目的是提供能以更简便的操作和低廉的价格制造以2-四氢萘酮衍生物为原料的2-萘酚衍生物的制造方法。
本发明人为解决上述现有技术的问题进行了反复认真的研究，结果发现，通过用不与水混合的有机溶剂在酸酐的存在下利用硫酸使卤化的2-四氢萘酮衍生物脱氢，然后将其水解，能以高收率生成卤化的2-萘酚衍生物，从而完成了本发明。
本发明提供一种以通式(II)表示的2-萘酚衍生物的制造方法，该制造方法的特征在于，用不与水混合的有机溶剂在酸酐的存在下利用硫酸使以下述通式(I)表示的2-四氢萘酮衍生物脱氢，然后将其水解。
(式中，X1、X2、X3及X4各自独立地表示氢原子或选自氟原子、氯原子及溴原子的卤素原子。X1、X2、X3及X4中的至少一个为所述卤素原子。)
(式中，X1、X2、X3及X4同上)
具体实施方式
下面，对本发明的制造方法进行详细说明。
本发明所使用的原料是以下述通式(I)表示的2-四氢萘酮衍生物。
式中，X1、X2、X3及X4各自独立地表示氢原子或选自氟原子、氯原子及溴原子的卤素原子。X1、X2、X3及X4中的至少一个为所述卤素原子。
如果要例举以通式(I)表示的2-四氢萘酮衍生物的制造例，则例如可通过如下方法容易地制造：
利用亚硫酰氯等氯化剂使以通式(III)表示的苯基乙酸衍生物转变成以下述通式(IV)表示的苯基乙酰卤衍生物，然后在氯化铝等路易斯酸催化剂的存在下使其与乙烯反应。
(式中，X1、X2、X3及X4各自独立地表示氢原子或选自氟原子、氯原子及溴原子的卤素原子。X1、X2、X3及X4中的至少一个为所述卤素原子。)
(式中，X1、X2、X3及X4同上。X5表示氯原子或溴原子。)
在此，本发明所使用的原料只要是以上述通式(I)表示的2-四氢萘酮衍生物即可，其制法无特别限制。
本发明的第一阶段是使以上述通式(I)表示的2-四氢萘酮衍生物脱氢，制成以下述通式(V)表示的2-乙酰氧基萘衍生物的工序。
(式中，X1、X2、X3及X4同上。)
在第一阶段中，用不与水混合的有机溶剂在酸酐的存在下利用硫酸使以上述通式(I)表示的2-四氢萘酮衍生物脱氢。
作为本发明的酸酐，可使用乙酸酐、丙酸酐等，优选乙酸酐。酸酐的使用量相对于2-四氢萘酮衍生物以摩尔比表示较好为2～30倍，更好为2.5～20倍。
本发明所使用的氧化剂为硫酸。硫酸浓度无特别限制，通常为90～98％的浓硫酸。如果硫酸浓度低，则需要相应多地过剩的乙酸酐，因此不佳。硫酸的使用量相对于2-四氢萘酮衍生物以摩尔比表示为0.8～5倍，较好为0.9～3倍左右。
本发明使用不与水混合的有机溶剂。所使用的有机溶剂只要在反应条件下稳定即可，无特别限制，可例举苯、甲苯、二甲苯、氯苯等芳香族烃，己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷等脂肪族烃，二氯甲烷、三氯甲烷等卤化烃，四丁基甲基醚(tetrabutylmethylether)、环戊基甲基醚等醚等。这些有机溶剂可单独使用，也可混合使用。
溶剂的使用量相对于2-四氢萘酮衍生物通常为0.5～30重量倍，较好为1～15重量倍左右。
反应温度通常为20～160℃，较好为40～140℃，反应时间只要持续到原料基本消失为止即可，通常为0.1～24小时左右。
脱氢反应结束后，在使用不与水混合的有机溶剂的情况下，通过添加水，反应体系会分离成有机层和水层，因此将有机层分液，如果需要则进行水洗，然后将有机层直接用于进行第二阶段的反应，或将有机溶剂浓缩至规定量后进行第二阶段的反应。
本发明的第二阶段是将通过脱氢反应生成的以上述通式(V)表示的2-乙酰氧基萘衍生物水解，制成以下述通式(II)表示的2-萘酚衍生物的工序。
(式中，X1、X2、X3及X4同上)
作为本发明所使用的水解催化剂，有硫酸、盐酸等酸类和氢氧化钠、氢氧化钾、氨等碱类。这些催化剂的使用量相对于2-四氢萘酮衍生物以摩尔比表示为1～50倍，较好为2～20倍左右。此外，这些催化剂以数％～60％左右的水溶液的形式使用。
反应温度在使用碱催化剂时通常为0～50℃左右，在使用酸催化剂时通常为80～130℃。反应时间只要持续到原料基本消失为止即可，通常为0.1～24小时左右。
反应结束后，在使用碱催化剂时在酸性化后、在使用酸催化剂时直接用有机溶剂萃取，如果需要则进行水洗，将所得有机层直接冷却结晶或在除去溶剂后冷却结晶，或添加不良溶剂并冷却，藉此析出结晶，因此通过将其分离可得到2-萘酚衍生物的结晶。
实施例
下面基于实施例对本发明进行具体说明，但本发明不限定于下述实施例。
另外，分析用气相色谱进行，2-乙酰氧基-7，8-二氟萘及7，8-二氟-2-萘酚的定量通过以萘为内部标准物质的内部标准法进行。
(参照例1)
在具备搅拌机、温度计、回流冷却器的200ml玻璃制烧瓶中加入7.98g(纯度91.3％；40毫摩尔)7，8-二氟-2-四氢萘酮、54.2g(530.4毫摩尔)乙酸酐及52.5g乙酸，用36分钟滴加9.0g(88.1毫摩尔)96％硫酸后，升温至117℃，在同温度下保持1小时。
反应结束后，冷却至室温，将反应液添加至150g水中使其失活，用50g甲苯萃取3次后，蒸馏除去溶剂，得到含有2-乙酰氧基-7，8-二氟萘的浓缩物。
向该浓缩物中加入25g甲醇和25g的30％氢氧化钠水溶液，在室温下反应1小时后，用盐酸使其酸性化，用50g甲苯萃取3次，用50g饱和食盐水清洗有机层后，蒸馏除去溶剂，得到13.37g浓缩物。
用气相色谱分析该浓缩物，结果7，8-二氟-2-萘酚的含量为38.4重量％，收率为71.2摩尔％。
(实施例1)
在具备搅拌机、温度计、回流冷却器的100ml玻璃制烧瓶中加入5.0g(纯度80.1％；21.7毫摩尔)7，8-二氟-2-四氢萘酮、32.5g(318.2毫摩尔)乙酸酐及24.4g甲苯，用30分钟滴加4.44g(43.5毫摩尔)96％硫酸后，升温至110℃，在同温度下保持2小时。
反应结束后，冷却至室温，将反应液添加至20g水中使其失活，从分液而得的有机层中蒸馏除去甲苯，得到6.52g浓缩物。
用气相色谱分析该浓缩物，结果2-乙酰氧基-7，8-二氟萘的含量为67.4重量％，收率为90.0摩尔％。
接着，蒸馏除去甲苯，直至该有机层的重量达到15g，然后添加5g异丙醇和15g的50％硫酸水溶液，升温至100℃后，在同温度下保持3小时。
反应结束后，冷却至室温，将水层分液后，用5g水清洗有机层，得到13.9g有机层。用气相色谱分析该有机层，结果7，8-二氟-2-萘酚的含量为25.0重量％，以7，8-二氟-2-四氢萘酮为基准的收率为87.8摩尔％。
(实施例2)
在具备搅拌机、温度计、回流冷却器的100ml玻璃制烧瓶中加入2.0g(纯度80.1％；8.8毫摩尔)7，8-二氟-2-四氢萘酮、13g(127.3毫摩尔)乙酸酐及14.2g二氯甲烷，用10分钟滴加1.78g(17.4毫摩尔)96％硫酸后，升温至44℃，在同温度下保持4小时。
反应结束后，冷却至室温，将反应液添加至15g水中使其失活，从分液而得的有机层中蒸馏除去二氯甲烷，得到4.52g浓缩物。
用气相色谱分析该浓缩物，结果2-乙酰氧基-7，8-二氟萘的含量为33.1重量％，收率为76.6摩尔％。
接着，从该有机层中蒸馏除去二氯甲烷，然后添加4g甲苯、2g异丙醇和4g的50％硫酸水溶液，升温至100℃后，在同温度下保持3小时。
反应结束后，冷却至室温，将水层分液后，用4g水清洗有机层，得到5.3g有机层。用气相色谱分析该有机层，结果7，8-二氟-2-萘酚的含量为22.6重量％，以7，8-二氟-2-四氢萘酮为基准的收率为75.7摩尔％。
(实施例3)
在具备搅拌机、温度计、回流冷却器的100ml玻璃制烧瓶中加入5.0g(纯度84.7％；23.2毫摩尔)7，8-二氟-2-四氢萘酮、16.3g(159.1毫摩尔)乙酸酐及48.8g甲苯，用30分钟滴加3.56g(34.8毫摩尔)96％硫酸后，升温至110℃，在同温度下保持2小时。
反应结束后，冷却至室温，将反应液添加至20g水中使其失活，从分液而得的有机层中蒸馏除去甲苯，得到5.7g浓缩物。
用气相色谱分析该浓缩物，结果2-乙酰氧基-7，8-二氟萘的含量为85.2重量％，收率为94.0摩尔％。
接着，蒸馏除去甲苯，直至该有机层的重量达到15g，然后添加5g异丙醇和15g的50％硫酸水溶液，升温至100℃后，在同温度下保持3小时。
反应结束后，冷却至室温，将水层分液后，用5g水清洗有机层，得到14.2g有机层。用气相色谱分析该有机层，结果7，8-二氟-2-萘酚的含量为27.2重量％，以7，8-二氟-2-四氢萘酮为基准的收率为92.1摩尔％。
(实施例4)
在具备搅拌机、温度计、回流冷却器的5L玻璃制烧瓶中加入272.8g(纯度87.5％；1.31摩尔)7，8-二氟-2-四氢萘酮、802.7g(7.86摩尔)乙酸酐及2455g二甲苯，用2小时滴加154.2g(1.51摩尔)96％硫酸后，升温至110℃，在同温度下保持2小时。
反应结束后，冷却至室温，将反应液添加至1091g水中使其失活，分液得到2657.9g有机层。用气相色谱分析该有机层，结果2-乙酰氧基-7，8-二氟萘的含量为10.1重量％，收率为92.1摩尔％。
接着，向该有机层中添加238.7g异丙醇和540.5g盐酸，升温至95℃后，在同温度下保持10小时。
反应结束后，冷却至室温，将水层分液后，用724.7g水清洗有机层，蒸馏除去部分二甲苯，得到801.3g有机层。用气相色谱分析该有机层，结果7，8-二氟-2-萘酚的含量为27.0重量％，以7，8-二氟-2-四氢萘酮为基准的收率为91.6摩尔％。
(实施例5)
在具备搅拌机、温度计、回流冷却器的100ml玻璃制烧瓶中加入5.72g(纯度87.5％；27.5毫摩尔)7，8-二氟-2-四氢萘酮、11.2g(109.7毫摩尔)乙酸酐及44.2g二甲苯，用30分钟滴加2.8g(27.4毫摩尔)96％硫酸后，升温至110℃，在同温度下保持2小时。
反应结束后，冷却至室温，将反应液添加至11.4g水中使其失活，分液得到55.2g有机层。用气相色谱分析该有机层，结果2-乙酰氧基-7，8-二氟萘的含量为10.6重量％，收率为96.0摩尔％。
接着，蒸馏除去二甲苯，直至该有机层的重量达到17.2g，然后添加5g异丙醇和15g的50％硫酸水溶液，升温至100℃后，在同温度下保持3小时。
反应结束后，冷却至室温，将水层分液后，用5g水清洗有机层，得到15.6g有机层。用气相色谱分析该有机层，结果7，8-二氟-2-萘酚的含量为29.5重量％，以7，8-二氟-2-四氢萘酮为基准的收率为93.1摩尔％。
(实施例6)
在具备搅拌机、温度计、回流冷却器的100ml玻璃制烧瓶中加入2.0g(纯度94.4％；10.4毫摩尔)7，8-二氟-2-四氢萘酮、13.5g(132.6毫摩尔)乙酸酐、13.1g乙酸及21.7g甲苯，用5分钟滴加2.12g(20.8毫摩尔)96％硫酸后，升温至109℃，在同温度下保持2小时。
反应结束后，冷却至室温，将反应液添加至50g水中使其失活，用30g甲苯萃取3次后，蒸馏除去溶剂，得到含有2-乙酰氧基-7，8-二氟萘的浓缩物。
向该浓缩物中加入5g甲醇和15g的10％氢氧化钠水溶液，在室温下反应1小时后，用盐酸使其酸性化，用50g甲苯萃取3次，用50g饱和食盐水清洗有机层后，蒸馏除去溶剂，得到4.05g浓缩物。
用气相色谱分析该浓缩物，结果7，8-二氟-2-萘酚的含量为40.7重量％，收率为88.1摩尔％。
(实施例7)
在具备搅拌机、温度计、回流冷却器的100ml玻璃制烧瓶中加入2.0g(纯度94.4％；10.4毫摩尔)7，8-二氟-2-四氢萘酮、13.5g(132.6毫摩尔)乙酸酐、13.1g乙酸及27.6g氯苯，用5分钟滴加2.12g(20.8毫摩尔)96％硫酸后，升温至110℃，在同温度下保持1小时。
反应结束后，冷却至室温，将反应液添加至30g水中使其失活，用30g甲苯萃取3次后，蒸馏除去溶剂，得到含有2-乙酰氧基-7，8-二氟萘的浓缩物。
向该浓缩物中加入5g甲醇和15g的10％氢氧化钠水溶液，在室温下反应1小时后，用盐酸使其酸性化，用50g甲苯萃取3次，用50g饱和食盐水清洗有机层后，蒸馏除去溶剂，得到3.78g浓缩物。
用气相色谱分析该浓缩物，结果7，8-二氟-2-萘酚的含量为39.6重量％，收率为80.1摩尔％。
上述参照例1及实施例1～7的结果一并示于表1。
Claims (1)
1.一种以通式(II)表示的2-萘酚衍生物的制造方法，其特征在于，用不与水混合的有机溶剂在酸酐的存在下利用硫酸使以下述通式(I)表示的2-四氢萘酮衍生物脱氢，然后将其水解；
式中，X1、X2、X3及X4各自独立地表示氢原子或选自氟原子、氯原子及溴原子的卤素原子。X1、X2、X3及X4中的至少一个为所述卤素原子；
式中，X1、X2、X3及X4同上。
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