CN102015603A - 制备芳族α-羟基酮的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制备芳族α-羟基酮的方法,该方法不需要使用氯、磺酰氯或溴,包括在氧化剂存在下用卤化氢对中间体芳族酮进行卤化反应。
Description
发明领域
本发明涉及制备芳族α-羟基酮的方法,该方法不需要使用氯、磺酰氯或溴。
技术背景
在本文中,术语“芳族α-羟基酮”指具有以下特征的酮:羰基碳原子上的一个取代基是芳基,另一个取代基是烷基,该烷基在紧邻羰基的碳原子上含有羟基(-OH)。
芳族α-羟基酮广泛用作光引发剂。生成芳族α-羟基酮的更普遍的合成路径包含关键的中间体α-卤代酮。
如同EP 3002和WO 2004099111中所报导的,α-卤代酮通过烷基芳基酮与氯、溴或磺酰氯反应制得,该反应产生相应的α-卤代烷基芳基酮:报导的方法还需要使用卤代有机溶剂。
使用溴、磺酰氯和氯有一些缺点。
如果使用溴,则成本较高;磺酰氯需要特定的工程设备,该设备要能处理反应副产物如亚硫酸酐。
至于氯,它被归为有毒气体,需要特别警惕以确保方法的安全性。
在Can.J.Chem.68,1990中,报导了不需要使用氯或溴的由异丁酰苯制备α-羟基-异丁酰苯的方法。
但是,该反应需要使用大量过量的试剂进行;例如,在3毫摩尔次氯酸钠存在下,使用约1毫摩尔异丁酰苯,100毫摩尔氢氧化钠和900毫摩尔氯化钾。
该反应进行20小时,α-羟基-异丁酰苯的产率为70%。
很容易理解,该方法在工业规模上并不可行,原因在于需涉及巨大的体积和大量过量的试剂。
在文献中,不涉及使用氯代有机溶而使用替代的离子性液体(例如(BF4)-盐)的芳基酮的α-卤化的例子已有报导;关于这一点,可以参见例如合成通讯(Synthetic Communications)(2006),36(6),777-780。
但是,离子性液体往往较贵,并且对湿度敏感,它们的工业应用相当麻烦。
含有较活泼氢原子(例如在苄基位置或两个酮基的α位的氢原子)的化合物在酸性pH下利用基于次氯酸盐(ipochlorite)/氯化物的氧化还原体系进行卤化的例子也是已知的(例如JP 10175891和Tetrahedron Letters(2005),46(28),4749-4751)。关于用于若干溴化反应的基于过氧化氢/HBr的氧化还原体系的参考文献更多(例如Synthetic Communications(2003),33(8),1399-1403)。
目前还未找到不需要使用氯代溶剂或任何其它溶剂或氯、磺酰氯和溴的制备芳族α-羟基酮的方法。
本发明涉及即使在无溶剂存在下,原位形成卤代化合物,并提供中间体和最终产物的获得,该方法没有上述缺点。
就申请人所知,在文献中还没有关于基于下文详细描述的卤化(特别是氯化)氧化还原体系制备芳族α-羟基酮的方法的描述,并且也没有描述不需要使用任何有机溶剂用于卤代中间体(芳族α-卤代酮)的制备的生产芳族α-羟基酮的方法。
依据本发明的方法特别适合制备在羰基的α位含有两个烷基(或环烷基)的芳族α-羟基酮。
发明内容
因此,本发明的基本目的是一种制备芳族α-羟基酮和双芳族α-羟基酮的方法,该方法包括以下步骤:
a)通式ArH或通式HAr-Y-ArH的芳族化合物与通式XCOC(H)R1R2的酰卤发生酰化反应,得到通式ArCOC(H)R1R2或通式R1R2(H)CCOAr-Y-ArCOC(H)R1R2的芳族酮,
其中,在通式ArH或通式HAr-Y-ArH中,Y是单键、CH2、O、S、CH=CH或NR0,其中R0是C1-C12直链或支链烷基,Ar是芳基,
在通式XCOC(H)R1R2中,X是Br或Cl,R1和R2独立的是C1-C12直链或支链烷基,该基团是未取代的或被-OH、烷氧基、芳基或-NR3R4取代的,R3和R4是C1-C12直链或支链烷基,或者R3和R4一起形成C5-C8环烷基;或者,R1和R2一起形成可被-OH、烷氧基、芳基、-NR3R4取代的C5-C8环烷基,其中R3和R4是C1-C12直链或支链烷基,或者R3和R4一起形成C5-C8环烷基,
在通式ArCOC(H)R1R2或通式R1R2(H)CCOAr-Y-ArCOC(H)R1R2中,Ar、Y、R1和R2具有上述定义;
b)芳族酮通过在氧化剂存在下与卤化氢HX反应而发生卤化,得到通式ArCOC(X)R1R2或通式R1R2(X)CCOAr-Y-ArCOC(X)R1R2的芳族α-卤代酮,其中Ar、Y、X、R1和R2具有上述定义;
c)用碱的水溶液(aqueous base)使α-卤代酮发生羟基化反应,得到通式ArCOC(OH)R1R2或通式R1R2(OH)CCOAr-Y-ArCOC(OH)R1R2的芳族α-羟基酮,其中Ar、Y、X、R1和R2具有上述定义。
本发明的方法具有广泛的适用性,能提供数种已知的用作光引发剂的α-羟基酮;其中,最感兴趣的是以下所列:
通常,本发明的方法适用于通式ArH和HAr-Y-ArH的芳族化合物,其中Ar是苯基,该苯基可以是未取代的或者被一个或多个C1-C12烷基、C5-C8环烷基、C1-C4-卤代烷基、卤素取代;或者,Ar被1,1,3-三甲基茚满基取代,其中Ar通过单键与茚满环的3位碳原子连接。
依据本发明的一个特别有利的方面,本发明方法提供含有两个或更多个芳族α-羟基-酮基的化合物,特别是对称的芳族双α-羟基酮,例如,当酰化反应在通式HAr-Y-ArH的芳族化合物上进行,并且其中Ar是未取代的苯基,Y是O、S或CH2,酰卤中的R1和R2是甲基时。
依据实现本发明的另一种形式,芳族化合物具有通式ArH,其中Ar是未取代的苯基,酰卤中的R1和R2是甲基,或者R1和R2一起形成环己基;或者,Ar是被1,1,3-三甲基茚满基取代的苯基,酰卤中的R1和R2是甲基。
步骤a)的酰化反应是芳族ArH或HAr-Y-ArH化合物和通式XCOC(H)R1R2的酰卤之间的弗里德尔-克拉夫茨酰化反应(Friedel Crafts acylation),其中X是Cl或Br,R1和R2具有上述定义;较佳地,该酰化反应被三氯化铝催化,并且通过在不使用任何溶剂的情况下使三氯化铝在溶解在酰氯中的芳族化合物上反应来进行。
该步骤中的温度通常保持在0°到60℃之间。
步骤a)包括在酰化后被称为猝灭或水解的最终阶段,通常通过在50-60℃之间的温度用4-10重量%的HCl水溶液处理反应混合物来进行。
在猝灭结束时,催化剂溶解在水相(猝灭水)中,反应产物芳族酮从水相中分离,可被回收并直接用于之后的步骤(步骤b))。
或者,依据本发明的另一个有利的实施方式,含催化剂和HCl的猝灭水可用作之后步骤b)的卤化反应将在其中进行的水性介质。
在此情况中,需要调节卤化氢的含量,以达到合适的条件能直接继续卤化反应而无需分离各相。
在步骤b)中,卤化氢优选是氯化氢或溴化氢,或者通过混合硫酸与碱金属溴化物或氯化物而原位制得。
当卤化氢是氯化氢或者通过混合硫酸和碱金属氯化物原位制得时,该反应应该在密闭容器中在0.5-3巴的压力下进行。
令人惊奇的是,通过在无任何有机溶剂的情况下对液体形式并分散在水性介质中的芳族酮进行步骤b)的卤化反应可以得到最佳结果;在此方式中,可以显著减少反应物的量,并且同时避免使用有机溶剂,特别是卤化溶剂,例如二氯甲烷和二氯苯。
液体形式的芳族酮可以通过在其熔点以上的温度进行操作而有利的获得。
较佳地,依据本发明的方法,使用过量的卤化氢和氧化剂,氧化剂和芳族酮之间的摩尔比为1.1∶1-10∶1,卤化氢和芳族酮之间的摩尔比为1.1∶1-20∶1。
反应物便宜,可以在无任何有机溶剂的情况下操作,以及方法步骤简单(避免使用氯、溴或磺酰氯)这些优点极大地弥补了可能要求的有限的卤化氢和氧化剂过量。
依据一个特别有利的实施方式,步骤a)、步骤b)和步骤c)在不存在有机溶剂的情况下进行,芳族化合物和芳族酮为液体形式,分散在水性介质中。
卤化反应的温度优选在40°-120℃之间。
次氯酸的碱金属和碱土金属盐以及过氧化氢可用作氧化剂。
过氧化氢优选作为33%的水溶液使用。
优选的氧化剂是次氯酸钠和次氯酸钙。
次氯酸钠可以其最常规的商品形式直接用于步骤b),即作为10-13重量%的水溶液。
次氯酸钙作为商品以固体形式购得,包含约65%的氯活性物质;对于用于步骤b),可以将该次氯酸钙事先用水稀释,或者将其直接加入到将进行步骤b)的水性介质中。
漂白粉也可用作本发明方法中的次氯酸钙的来源。
步骤b)中的氧化剂以浓度为0.5-4摩尔/升的水溶液形式使用。
卤化氢通常以水溶液形式用在步骤b)中,优选浓度为3-14摩尔/升。
当卤化反应用碱金属卤化物进行时,优选每摩尔芳族酮向水性介质中加入4-6摩尔硫酸。
较佳地,本发明的方法可用于经α-氯代酮制备α-羟基酮;α-氯代酮中间体在芳族α-羟基酮的合成中是优选的,因为它们能完全避免使用溴衍生物。
为此,卤化氢更优选是氯化氢,或者通过混合硫酸与碱金属氯化物(例如氯化钠)而原位制得。
在表1中,描述了一些可用于成功进行步骤b)的反应的条件。
表1
本发明方法的最终步骤是步骤b)结束后得到的α-卤代酮与碱的水溶液之间的反应,所述碱的水溶液优选是浓度为5-50重量%的氢氧化钠、氢氧化钡或氢氧化钾的水溶液,该反应优选在无任何有机溶剂的情况下,在相转移催化剂如氯化苄基三甲基铵存在下进行。
步骤c)的反应是取代反应,α-卤素原子被-OH基团替代;该反应可在步骤b)中得到的粗制α-卤代酮上进行。
在反应结束时,可通过分离各相回收α-羟基酮,用水洗涤该产物,可能的话,通过常规工业方法如蒸馏或结晶纯化该产物。
依据本发明的方法以高产率由相应的芳族化合物提供α-羟基酮,以下实施例清楚地证明了这一点。
实施例
实施例1
制备2-羟基-2-甲基-苯丙酮
a)酰化
-合成2-甲基-苯丙酮(异丁酰苯)
在搅拌并将温度保持在5℃的情况下在2小时内将123克氯化铝(1.02摩尔)分批加入到120克苯(1.53摩尔)和108.2克异丁酰氯(1.02摩尔)的溶液中。将该混合物在搅拌下再保持1小时而不进行冷却。通过TLC(SiO2,甲苯)检测反应。将该混合物在搅拌下倒入冰中。分离有机层,在真空下蒸发溶剂,将产物在163℃和160mmHg的条件下蒸馏,得到140克无色油(产率为95%),该产物用于之后的步骤中。
b)卤化
-合成2-氯-2-甲基-苯丙酮(方法A)
在40℃,将31克NaClO的12%水溶液(0.05摩尔)在90’内滴加到搅拌着的步骤a)中得到的7.4克2-甲基-苯丙酮(0.05摩尔)的11.84克盐酸37%(0.12摩尔)的悬浮液中。温度升高到57℃。将该悬浮液再搅拌1小时。在冷却后,分离有机层,用TLC(SiO2,甲苯)检测,观察到转化率超过85%。有机相(油)无需进一步纯化,直接用于之后的步骤。
-合成2-溴-2-甲基-苯丙酮(方法G)
在20℃,将31克NaClO的12%水溶液(0.05摩尔)在90’内滴加到搅拌着的步骤a)中得到的7.4克2-甲基-苯丙酮(0.05摩尔)的20.23克氢溴酸48%(0.12摩尔)悬浮液中。温度升高到50℃。将悬浮液搅拌12小时。在冷却后,分离有机相,用TLC(SiO2,甲苯)检测,观察到转化率超过95%。有机相(油)无需进一步纯化,直接用于之后的步骤中。
c)羟基化
-合成2-羟基-2-甲基-苯丙酮
在NaOH 50%(25毫摩尔)和氯化苄基三乙基铵(0.025毫摩尔)存在下,将依据方法A或方法G的步骤b)中得到的油的等分样(相当于20毫摩尔)在搅拌下从40°加热到80℃。在60’后,TLC(SiO2,甲苯/甲醇85/15)表明反应完成。分离有机相,在真空下蒸馏(182℃,160mmHg),得到2.95克产物(产率为90%)。
H1NMR(300MHz,CDCl3):δ:7.96-8.04(m,2H);7.53-7.60(m,1H);7.42-7.50(m,2H);1.65(s,6H)。
实施例2
制备2-羟基-1-{3-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苯基]-1,1,3-三甲基-茚满-5-基}-2-甲基-丙烷-1-酮和2-羟基-1-{1-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苯基]-1,3,3-三甲基-茚满-5-基}-2-甲基-丙烷-1-酮的混合物
a)酰化
-合成1-[4-(5-异丁酰基-1,3,3-三甲基-茚满-1-基)-苯基]-2-甲基-丙烷-1-酮和1-[4-(6-异丁酰基-1,3,3-三甲基-茚满-1-基)-苯基]-2-甲基-丙烷-1-酮的混合物
在搅拌并将温度保持在25℃的情况下,在1小时内将14.66克氯化铝(110摩尔)分批加入11.82克1,3,3-三甲基-1-苯基-茚满(50毫摩尔)和13.38克异丁酰氯(123毫摩尔)的溶液中。在搅拌下将该混合物加热,并在60℃再保持1小时;混合物的粘度增加。通过TLC(SiO2,甲苯)检测反应。在不超过80℃的情况下,用112克盐酸(4%)处理混合物。在60℃,分离作为轻油的有机层,该轻油不需进一步纯化而直接用于之后的步骤。
b)卤化
-合成2-氯-1-{3-[4-(2-氯-2-甲基-丙酰基)-苯基]-1,1,3-三甲基-茚满-5-基}-2-甲基-丙烷-1-酮和2-氯-1-{1-[4-(2-氯-2-甲基-丙酰基)-苯基]-1,3,3-三甲基-茚满-5-基}-2-甲基-丙烷-1-酮的混合物(方法A)
在压力反应器中,在100℃,在搅拌下将1克步骤a)中得到的油(2.66毫摩尔)悬浮在5.2克盐酸37%(52.7毫摩尔)中。在1小时内加入3.8克NaClO 12.5%(6.4毫摩尔)。将混合物在100℃再搅拌1小时。在TLC(SiO2,甲苯)控制后,冷却混合物,有机相在与水相分离后被收集。得到的油(1克)用于之后的步骤。
-合成2-氯-1-{3-[4-(2-氯-2-甲基-丙酰基)-苯基]-1,1,3-三甲基-茚满-5-基}-2-甲基-丙烷-1-酮和2-氯-1-{1-[4-(2-氯-2-甲基-丙酰基)-苯基]-1,3,3-三甲基-茚满-5-基}-2-甲基-丙烷-1-酮的混合物(方法B)
在压力反应器中,在50℃,在搅拌下将0.28克步骤a)中得到的油(0.74毫摩尔)悬浮到0.88克盐酸37%(8.9毫摩尔)中。然后,加入0.36克Ca(ClO)265%(1.64毫摩尔)。将混合物在60℃搅拌1小时。在TLC(SiO2,甲苯)控制后,冷却混合物,有机相在与水相分离后被收集。得到的油(0.3克)用于之后的步骤中。
c)羟基化
-合成2-羟基-1-{3-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苯基]-1,1,3-三甲基-茚满-5-基}-2-甲基-丙烷-1-酮和2-羟基-1-{1-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苯基]-1,3,3-三甲基-茚满-5-基}-2-甲基-丙烷-1-酮的混合物
在0.04克氯化苄基-三乙基铵存在下,将0.3克依据方法A或B得到的油(0.67毫摩尔)在回流下与0.32克NaOH 30%(2.42毫摩尔)一起搅拌。在2小时后,反应完成(TLC SiO2,甲苯/甲醇85/15)。在60℃静置后,收集轻有机相,用5毫升水洗涤两次。得到作为油的产物(0.24克,87%)。
H1NMR(300MHz,CDCl3):δ:7.9-8.1(m,3H);7.8(s,1H);7.2-7.4(m,3H);4.1-4.2(m,2H);2.4-2.5(d,1H);2.2-2.3(d,1H);1.6-1.8(m,15H);1.4(m,3H);1.1(m,3H)。
实施例3
制备2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苯氧基}-2-甲基-1-丙烷-1-酮。
a)酰化
-合成1-[4-(4-异丁酰基-苯氧基)-苯基]-2-甲基-丙烷-1-酮
在搅拌并将温度保持在5°-15℃之间的情况下,在1小时内将15.33克氯化铝115毫摩尔)分批加入到8.6克二苯基醚(50毫摩尔)和11.97克异丁酰氯(110毫摩尔)的溶液中。将该混合物在搅拌下在15℃再保持1小时,然后在50℃加热1小时。在搅拌下用100毫升水处理该混合物。分离有机层,得到11克黄色油,该产物无需纯化而直接用于之后的步骤中。用石油醚在40°-65℃对样品进行结晶,得到略带白色的固体,熔点为54℃。
H1NMR(300MHz,CDCl3):δ:7.98(d,4H);7.04(d,4H);3.45-3.55(m,2H);1.21(d,12H)。
b)卤化
-合成2-氯-1-{4-[4-(2-氯-2-甲基-丙酰基)-苯氧基]-苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(方法C)
在压力容器中,将15.2克过氧化氢33%(148毫摩尔)加入到3.03克1-[4-(4-异丁酰基-苯氧基)-苯基]-2-甲基-丙烷-1-酮(9.8毫摩尔)的21.67克HCl 37%(220毫摩尔)和18克硫酸64%(118毫摩尔)的悬浮液中。然后,将混合物在加压和搅拌下在120℃加热。在40’后,冷却反应,通过TLC(SiO2,甲苯)检测,观察到原料几乎完全转化。有机相无需进一步纯化,直接用于之后的步骤中。
-合成2-氯-1-{4-[4-(2-氯-2-甲基-丙酰基)-苯氧基]-苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(方法D)
在压力容器中,将5.06克过氧化氢33%(49毫摩尔)加入到3.03克1-[4-(4-异丁酰基-苯氧基)-苯基]-2-甲基-丙烷-1-酮(9.8毫摩尔)的17.4克硫酸64%(114毫摩尔)和6.84克NaCl(117毫摩尔)的悬浮液中。然后,在搅拌和加压下将混合物在120℃加热。在40’后,冷却反应,通过TLC(SiO2,甲苯)检测,观察到原料几乎完全转化。通过过滤收集有机相,该有机相无需进一步纯化而直接用于之后的步骤中。
-合成2-氯-1-{4-[4-(2-氯-2-甲基-丙酰基)-苯氧基]-苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(方法E)
在压力容器中,在70℃,将12克NaClO 12%(20.1毫摩尔)在15’内加入到搅拌着的1.5克1-[4-(4-异丁酰基-苯氧基)-苯基]-2-甲基-丙烷-1-酮(9.8毫摩尔)和6.84克NaCl(117毫摩尔)的15克硫酸64%(98毫摩尔)悬浮液中。在相同条件下保持1小时后,反应完成(TLC SiO2,甲苯)。分离的有机相无需进一步纯化而直接用于之后的步骤中。
-合成2-溴-1-{4-[4-(2-溴-2-甲基-丙酰基)-苯氧基]-苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(方法F)
在20℃,将2.21克过氧化氢33%(21.5毫摩尔)在20’内加入到搅拌着的3.03克1-[4-(4-异丁酰基-苯氧基)-苯基]-2-甲基-丙烷-1-酮(9.8毫摩尔)的7.04克氢溴酸48%(41.8毫摩尔)悬浮液中。然后,将混合物在70℃加热1小时。通过TLC(SiO2,甲苯)检测反应。整个混合物无需纯化而直接用于之后的步骤中。
-合成2-溴-1-{4-[4-(2-溴-2-甲基-丙酰基)-苯氧基]-苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(方法G)
在45℃,将13.73克NaClO 12%(23毫摩尔)在20’内缓慢加入到搅拌着的3.03克1-[4-(4-异丁酰基-苯氧基)-苯基]-2-甲基-丙烷-1-酮(9.8毫摩尔)的7.04克氢溴酸48%(41.2毫摩尔)悬浮液中。然后,将该混合物在60℃加热20’。通过TLC(SiO2,甲苯)检测反应。整个混合物无需纯化而直接用于之后的步骤中。
c)羟基化
-合成2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苯氧基]-苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(来自二氯代中间体)
将依据方法D制备的二氯代中间体溶解在10.61克异丙醇和2.6克水中。将2.3克NaOH 50%加入到所得的溶液中,在80℃保持15’后,反应完成(TLC SiO2,甲苯/甲醇85/15)。在冷却并用16.65克水稀释后,用浓盐酸将pH调节到3。反应产物作为白色固体分离,通过过滤收集2.3克(68%),熔点为97°-99℃。H1NMR(300MHz,CDCl3):δ:8.10(d,4H);7.07(d,4H);3.9(s,2H);1.63(s,12H)。
-合成2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苯氧基]-苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(来自二溴代中间体)
将依据方法F或G得到的二溴代中间体的悬浮液与3克Na2S2O510%水溶液在85℃搅拌10’,然后用10.6克异丙醇和2.6克水稀释。向所得的溶液中加入2.3克NaOH 50%,在回流15’后,反应完成(TLC SiO2,甲苯/甲醇85/15)。在冷却并用13.3克水稀释后,用浓盐酸将pH调节到3。反应产物作为白色固体分离,通过过滤收集3克(90%),熔点为97°-99℃。H1NMR(300MHz,CDCl3):δ:8.10(d,4H);7.07(d,4H);3.9(s,2H);1.63(s,12H)。
实施例4
制备1-羟基-环己基-苯基酮
a)酰化
-合成环己基-苯基酮
在10-15℃,将13.7克氯化铝(103毫摩尔)在1小时内分批加入到搅拌着的15克环己烷酰氯(100毫摩尔)的24克苯溶液中。然后,将混合物在60℃加热20’,完成反应。将混合物冷却到室温,倒入100毫升水中。分离有机相,在真空下蒸馏出溶解的物质,得到18.6克油。
H1NMR(300MHz,CDCl3):δ:7.90-8.00(d,2H);7.40-7.60(m,3H);3.20-3.35(m,1H);1.70-2.00(m,5H);1.20-1.60(m,5H)。
b)卤化
-合成1-溴-环己基-苯基酮(方法G)。
在60℃将18.7克NaClO 12%(34.8毫摩尔)在30’内加入到搅拌着的4.71克环己基-苯基酮(25毫摩尔)的11.52克氢溴酸48%(68.3毫摩尔)分散体中。然后,将混合物在2小时内从60°加热到100℃。在70℃冷却后,分离有机相,依次用50克10%的亚硫酸钠水溶液和50克水洗涤。有机相(6.6克)无需纯化而直接用于之后的步骤中。
H1NMR(300MHz,CDCl3):δ:8.02-8.12(d,2H);7.38-7.60(m,3H);2.27-2.42(m,2H);2.10-2.25(m,2H);1.75-1.90(m,2H);1.47-1.65(m,3H);1.35-1.46(m,1H)。
-合成1-氯-环己基-苯基酮(方法B)
在60’内将4.01克Ca(ClO)265%(18.2毫摩尔)加入到一压力容器中,该容器中含有在60℃的分散在4.96克HCl 37%(50毫摩尔)中的1.88克环己基-苯基酮(10毫摩尔)。在60℃搅拌30’后,分离有机相,用10毫升水洗涤,得到10克油。该油无需纯化而直接用于之后的步骤中(2.3克)。
H1NMR(300MHz,CDCl3):δ:8.05-8.15(d,2H);7.38-7.60(m,3H);2.07-2.30(m,4H);1.75-1.90(m,2H);1.50-1.67(m,3H);1.25-1.4(m,1H)。
c)羟基化
-合成1-羟基-环己基-苯基酮
将用方法G得到的6.6克1-溴-环己基-苯基酮(24.7毫摩尔)分散在6克NaOH 30%中,加热到80℃;分两批加入100毫克氯化苄基-三乙基铵,将混合物在80℃搅拌1小时。分离有机相,用10毫升水温和洗涤,用浓盐酸将pH设定在3。用石油醚在40°-65℃对有机相进行结晶,得到3克略带白色的固体(59%),熔点为45°-46℃。
H1NMR(300MHz,CDCl3):δ:7.97-8.07(d,2H);7.40-7.60(m,3H);3.45(s,1H);1.97-2.12(m,2H);1.60-1.87(m,7H);1.25-1.45(m,1H)。
Claims (12)
1.一种制备芳族α-羟基酮和双芳族α-羟基酮的方法,该方法包括以下步骤:
a)通式ArH或通式HAr-Y-ArH的芳族化合物与通式XCOC(H)R1R2的酰卤发生酰化反应,得到通式ArCOC(H)R1R2或通式R1R2(H)CCOAr-Y-ArCOC(H)R1R2的芳族酮,
其中,在通式ArH或通式HAr-Y-ArH中,Y是单键、CH2、O、S、CH=CH或NR0,其中R0是C1-C12直链或支链烷基,Ar是芳基,
在通式XCOC(H)R1R2中,X是Br或Cl,R1和R2独立的是C1-C12直链或支链烷基,该基团是未取代的或被-OH、烷氧基、芳基或-NR3R4取代的,R3和R4是C1-C12直链或支链烷基,或者R3和R4一起形成C5-C8环烷基;或者,R1和R2一起形成可被-OH、烷氧基、芳基、-NR3R4取代的C5-C8环烷基,其中R3和R4是C1-C12直链或支链烷基,或者R3和R4一起形成C5-C8环烷基,
在通式ArCOC(H)R1R2或通式R1R2(H)CCOAr-Y-ArCOC(H)R1R2中,Ar、Y、R1和R2具有上述定义;
b)芳族酮通过在氧化剂存在下与卤化氢HX反应而发生卤化,得到通式ArCOC(X)R1R2或通式R1R2(X)CCOAr-Y-ArCOC(X)R1R2的芳族α-卤代酮,其中Ar、Y、X、R1和R2具有上述定义;
c)用碱的水溶液使α-卤代酮发生羟基化反应,得到通式ArCOC(OH)R1R2或通式R1R2(OH)CCOAr-Y-ArCOC(OH)R1R2的芳族α-羟基酮,其中Ar、Y、X、R1和R2具有上述定义。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,Ar是苯基,该苯基是未取代的或者被一个或多个C1-C12烷基、C5-C8环烷基、C1-C4-卤代烷基、卤素取代;或者Ar被1,1,3-三甲基茚满基取代,其中Ar通过单键与茚满环的3位碳原子连接。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述芳族化合物具有通式ArH,其中Ar是未取代的苯基,R1和R2是甲基,或者R1和R2一起形成环己基;或者Ar是被1,1,3-三甲基茚满取代的苯基,R1和R2是甲基。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,芳族化合物具有通式HAr-Y-ArH,其中Ar是未取代的苯基,Y是O、S或CH2,R1和R2是甲基。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,卤化氢是氯化氢或溴化氢,或者通过混合硫酸与氯或溴的碱金属盐而原位制得,氧化剂是次氯酸的碱金属或碱土金属盐,或者过氧化氢。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,氧化剂是次氯酸钠或次氯酸钙。
7.如权利要求5或6所述的方法,其特征在于,卤化氢是氯化氢,或者通过混合硫酸与氯的碱金属盐而原位制得。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤b)在不存在有机溶剂的情况下,在分散在水性介质中的液体形式的芳族酮上进行。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤a)和c)在不存在有机溶剂的情况下进行,芳族化合物和芳族酮为液体形式,分散在水性介质中。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法,其特征在于,氧化剂和芳族酮的摩尔比为1.1∶1-10∶1,卤化氢和芳族酮的摩尔比为1.1∶1-20∶1。
11.如权利要求8或9所述的方法,其特征在于,酰化反应用三氯化铝催化,包括最终的水解阶段,该阶段通过用4-10重量%HCl水溶液处理反应混合物来进行,在该阶段结束后,三氯化铝溶解在水相(猝灭水)中,酰化的反应产物从水相中分离。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,猝灭水用作步骤b)的水性介质。
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