CN1045094A - 制备溴化中间体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备用于生产有关除草的(苯氧基苯氧基)丙酸酯的取代的4-溴苯氧基苯酚的方法,该方法包括取代的苯氧基化合物的溴化。
Description
本发明涉及一种制备用于生产有关除草的(苯氧基苯氧基)丙酸酯衍生物的溴化中间体的方法。
人们已知多种(苯氧基苯氧基)丙酸酯化合物具有除草和植物生长调节性能,例如,参见美国专利3,954,442、4,550,192 4,332,961、4,332,960、4,370,489、4,276,080和英国专利说明书1,577,181。在美国专利4,531,969和4,532,328中也叙述了制备对映体的方法。美国专利4,252,980中指出了制备甲基酯的方法。
在(苯氧基苯氧基)丙酸酯除草剂中特别有意义的是2-(4-(2′-卤代-4′-溴苯氧基)苯氧基)丙酸酯,它显示出如美国专利4,370,489、4,531,969和4,550,192中所述的特别理想的性能。
生产用于制备(苯氧基苯氧基)丙酸酯的选择中间体的方法叙述在美国专利3,721,703、4,238,626、4,252,980 4,301,295、4,309,547和4,391,995中。尽管这些方法有效,但有一些方法使用了重氮化反应,当进行工业生产时,该方法存在潜在爆炸性。为了避免因重氮化反应而引起的麻烦,最近开发了另一种化学反应,它基于Baeyer-Villiger分子重排,概括如下:
步骤(a):氧化
步骤(b):水解/醇解
其中,Z是溴(Br)或氢(H);
A是卤素;和
R是H、C-1至C-10的烷基、苯基或如下式的取代苯基
其中T是卤素或H。
本发明是根据这种可选择的方法来制备溴化中间体而用于生产有关除草的(苯氧基苯氧基)丙酸酯衍生物的。
更准确地说本发明是指为制备下式(Ⅴ)溴化化合物的选择的溴化方法:
其中,Q是
或OH;和
A和R如前定义。
本文使用的“卤素”是指氟、氯、溴和碘。
这种苯氧基苯基酯和苯氧基苯酚在用作除草剂和植物生长调节剂的(苯氧基苯氧基)丙酸酯化合物的制备中是有价值的中间体。
下式(Ⅰ)苯氧基苯酮起起始原料可通过多种方法制备,例如在碱和溶剂存在下,在有利于生成所需的式(Ⅰ)苯氧基苯酮条件下,取代的苯酚与苯基羰基化合物接触。该反应说明如下:
其中,Z是溴或H;
A是卤素;
X是卤素;和
R是H、C-1至C-10的烷基、苯基或如下式的取代的苯基:
其中T为任意的卤素或H。
对于苯酚,Z最好是氢和A最好为氟或氯。对于苯基羰基化合物,X最好是氟或氯和R为C-1至C-10的烷基或苯基。
苯酚可与苯基羰基化合物接触,其摩尔比范围从化学计算量(即1∶1)至其中一个反应物稍过量(即2-3%)。
对于苯酚与苯基羧基化合物相接触的合适的碱包括,碱金属和碱土金属的碱,例如氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸钾(K2CO3)以及镁和锂的氢氧化物和碳酸盐,其它碱还包括甲醇钠或甲醇钾。
碱与苯酚的摩尔比范围以约1∶1至约10∶1过量(碱∶苯酚),使用量最好是稍微超过计算量,例如1∶1-1.5∶1。
可以使用的合适的惰性有机溶剂包括极性非质子传递溶剂,例如N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)、六甲基磷酰胺(HMPA)、四氢噻吩砜、乙腈或其混合物。
反应物接触温度为环境温度至约250℃,最好为约50至190℃。反应物接触足够长的时间以确保反应基本完成,时间约15分至24小时或更长。尽管可以采用大于环境的压力,但接触还是在环境压力下进行。
反应物在空气存在下进行接触,但为了减少付产物生成,最好在惰性气氛,如氮气,氦气或氩气(最好氮气)中进行接触。
在反应混合物中可以使用抗氧化剂以便减少付产物的生成。这类抗氧化剂包括叔丁基邻苯二酚、苯并噻嗪、丁化羟基甲苯(BHT)、丁化羟基甲氧基苯(BHA)或其混合物。反应混合物中使用抗氧化剂的量可为或苯酚(Ⅰ)或苯基羰基反应物的约0.1至约10%(重量),最好约2%。
所需苯酚是已知化合物,并可以制备,例如美国专利4,550,192所述。可以制备合适的苯基羰基化合物,例如,通过N.Buu-Hoi和P.Jacquignon在Rec.TraU.Chim.68,781-8(1949)中所述的方法或其类似方法。
另一种方法是,当R为C1-C10的烷基、苯基或下式
表示的取代苯基(其中T任意为卤素或H)时,按照下述反应,在路易斯酸催化剂存在下,通过将适合的二苯醚与酰基卤进行常规的Friedel-Crafts酰化作用来制备式(Ⅰ)苯氧基苯酮:
其中,Z是Br或H;
A是卤素;
X1是卤素;和
R1是C1-C10的烷基、苯基或为下式
表示的取代苯基(其中T任意为卤素或H)。
对于二苯醚,Z最好是氢,A最好是氟或氯;对于酰基卤,X1最好是氯或溴,且R1最好是下式
表示的取代苯基(其中T任意为卤素或H)。
二苯醚与酰基卤接触,其摩尔比从化学计算量(即1∶1)至任一反应物稍微过量(即2-3%)。
合适的路易斯酸催化剂包括铝、铁、锡、锑和硼的氯化物。由于第一个摩尔催化剂与酰基化试剂的氧进行配位,所以每摩尔酰基卤需要稍多于1摩尔的催化剂。
可以使用的合适的惰性溶剂包括极性溶剂(例如硝基苯)和非极性溶剂(例如二氯甲烷、氯仿和四氯化碳)。
反应物接触温度在约0至约200℃,最好约0至约100℃。反应物接触足够的时间以确保反应基本完成,时间范围为约15分钟至24小时或更长。反应物在环境压力下进行接触,尽管可以使用大于环境的压力。
所需的二苯醚可以制备,例如通过Ullmann二芳基醚合成。合适的酰基卤可通过相应的酸和无机酸卤化物(例如亚硫酰氯)之间的反应来制备。
由或苯酚和苯基羰基或二苯醚和酰基卤起始原料制备的所需苯氧基苯酮(Ⅰ)可通过常规方法回收,例如蒸馏、重结晶、相分离或由水中萃取进入水不相溶混的有机溶剂,例如二氯甲烷,全氯乙烯,四氯化碳(CCl4)或氯仿(CHCl3)中。苯氧基苯酮通过重复以上方法可进一步提纯或以未纯化形式用于后续反应。
通过本文实施例中列举的如下制备方法和使用合适的起始原料即反应物,制备引入表1中的下述化合物。
步骤(a):氧化
在整个过程的步骤(a)中,式(Ⅰ)苯氧基苯酮在酸催化剂存在下与过氧化物接触,得到所需的式(Ⅱ)苯氧基苯基酯,该反应举例说明如下:
其中Z、A、和R如前定义。
可使用的过氧化物包括单独使用的过氧化氢(HOOH)或单独使用的过乙酸(CH3COOOH),过氧化物也可以是过氧化氢与乙酸(CH3COOH)或过乙酸的混合物。当使用过氧化氢和乙酸混合物时,使用乙酸以便还原用于与式(Ⅰ)苯氧基苯酮反应的另外的过乙酸。过氧化物的用量是每1摩尔苯氧基苯酮(Ⅰ)需要约1至10摩尔,最好是约1.1至约2.0摩尔。
当使用过氧化氢和乙酸的混合物时,乙酸与过氧化物的比可以改变,从每摩尔过氧化物使用100或更多摩尔乙酸至每摩尔过氧化物使用约1摩尔乙酸,最好使用15∶1(摩尔乙酸∶摩尔过氧化物)至约2∶1。
在没有足以使苯氧基苯酮(Ⅰ)氧化成所需的苯氧基苯基酯(Ⅱ)的乙酸时,在过氧化物与苯氧基苯酮(Ⅰ)接触的情况下,其用量为每摩尔苯氧基苯酮(Ⅰ)可使用约10至约1.1摩尔过氧化物,优选的是过氧化物稍过量于化学计算量其范围约1.2-2∶1(摩尔过氧化物∶摩尔苯氧基苯酮)。
步骤(a)方法中的酸催化剂可以是能用过氧化物催化氧化式(Ⅰ)苯氧基苯酮生成式(Ⅱ)苯氧基苯基酯的任何酸性催化剂,这种酸性催化剂包括无机酸,例如硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4),或有机酸,例如乙酸或酸性离子交换树脂,如Dowex
MSC-1-H离子交换树脂(DOW化学公司商标)。
酸催化剂的使用量为每摩尔苯氧基苯酮(Ⅰ)需要约0.1至100摩尔酸催化剂,最好约1-3∶1(摩尔酸催化剂∶摩尔苯氧基苯酮)。
虽然可以使用少量至过量的惰性溶剂来溶解固体或结晶状态的任何起始原料,但步骤(a)的过程仍可很好地进行。可以使用的溶剂包括C1-C6的醇,例如甲醇、乙醇、丁醇、己醇等,其他溶剂包括乙腈。
既可作为反应物又可作为溶剂的乙酸,其使用量相对于苯氧基苯酮(Ⅰ)是过量的。
在有效地将式(Ⅰ)苯氧基苯酮转化为式(Ⅱ)苯氧基苯基酯的温度、压力和时间下,进行步骤(a)的过程。其温度可为从约0℃至引起过氧化物大量分解的温度,优选的是0至约80℃,更优选的是约0至约60℃,最优选的是约20至50℃。虽然步骤(a)的压力使用环境压力是优选的,但其过程可在大于环境压力下进行。
步骤(a)各组分可以以任何特定的顺序接触,由于过氧化物在反应介质中放出大量的热,因而最好首先将步骤(a)的苯氧基苯酮、溶剂和酸催化剂一起接触,随后加入少量过氧化物。
所需式(Ⅱ)苯氧基苯基酯可用常规技术回收,如萃取和/或蒸馏,例如用水稀释反应介质,且含有所需的苯氧基苯基酯(Ⅱ)的有机相可从水相中分离出来,然后通过蒸馏、结晶等可进一步完成提纯。
步骤(b):水解/醇解
式(Ⅱ)苯氧基苯基酯可通过三种可选择的方法转化成所需的式(Ⅲ)苯氧基苯酚。
选择方法1:就地酸水解
在就地酸水解中,苯氧基苯酮(Ⅰ)直接转化为苯氧基苯酚(Ⅲ)。苯氧基苯基酯(Ⅱ)在含水的酸性反应介质中不经分离,可按照下述过程进行水解:
其中,Z、A和R如前定义。
当存在足够的酸时,在步骤(a)过程中,苯氧基苯基酯(Ⅱ)就地水解生成所需的苯氧基苯酚(Ⅲ),因此,为了制备所需的苯氧基苯酚(Ⅲ),另外的单独接触步骤(如选择方法2和3中的步骤)是不重要的。通常,上述的用量可使用化学计算量至过量的酸,最好稍微过量。用于水解的酸包括无机酸,例如硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)、磷酸(H3PO4),或有机酸,例如乙酸、甲苯磺酸、酸性离子交换树脂(如Dowex
MSC-1-H)。
在步骤(a)过程中,其中苯氧基苯酮(Ⅰ)中的R是苯基或
当R是H或烷基时,需要的温度比水解的温度高。水解前不必除去过量的即剩余的过氧化物,但最好在水解成苯氧基苯酚(Ⅲ)之前,将与苯氧基苯酮(Ⅰ)和/或苯氧基苯基酯(Ⅱ)一起存在的任何剩余的即过量的过氧化物中和。通过添加化学计算量的还原剂,例如亚硫酸钠或二氧化硫,可以中和任何剩余的过氧化物。中和过氧化物后,通过将反应介质温度升高至有效地水解苯氧基苯基酯(Ⅱ)的温度,通常为约100℃至约200℃,来就地水解苯氧基苯基酯(Ⅱ),其中式(Ⅱ)中的R是苯基或
通过萃取法回收由苯氧基苯酮(Ⅰ)和/或苯氧基苯基酯(Ⅱ)(其中R是H或烷基)制备的所需苯氧基苯酚(Ⅲ)。反应后,将水和任意水不溶混的有机溶剂加入到反应介质中,随后分离含有所需苯氧基苯酚(Ⅲ)的有机相,并将其蒸馏。另一种方法是,用水稀释反应介质,接着进行结晶和过滤,以便回收所需苯氧基苯酚(Ⅲ)。
通过用水稀释反应介质并分离有机相进行回收由苯氧基苯酮(Ⅰ)和/或苯氧基苯基酯(Ⅱ),其中式(Ⅱ)中的R是苯基或:
制备的所需苯氧基苯酚(Ⅲ)。用化学计算量的碱洗涤有机相,其碱量足以使剩余的有机酸(例如苯甲酸)转化成相应的盐,并且使所需苯氧基苯酚(Ⅲ)仍保持在质子化的状态。例如,可调节pH值为约5.5-8.0,然后通过相分离回收所需的苯氧基苯酚(Ⅲ)。
选择方法2:碱水解
在选择方法2中,苯氧基苯基酯(Ⅱ)与含水碱接触,得到苯氧基苯酚盐(Ⅲ′),接着与有效量的合适酸接触,得到如下所述的所需的苯氧基苯酚(Ⅲ):
其中,Z、A和R如前定义。
将苯氧基苯基酯(Ⅱ)转化成苯氧基苯酚盐(Ⅲ′)所使用的碱(MB)包括碱金属和碱土金属(例如钠、钾或锂)的碳酸盐或氢氧化物,最好使用氢氧化物。碱也可以是无水甲醇钠或甲醇钾。相对于苯氧基苯基酯(Ⅱ)来说,碱的摩尔数是过量的,以使苯氧基苯基酯(Ⅱ)分裂成为苯氧基苯酚盐(Ⅲ′),最好2摩尔或更多摩尔的碱与苯氧基苯基酯(Ⅱ)接触。
惰性溶剂的使用量足以溶解苯氧基苯基酯(Ⅱ)、碱或其两者。合适的溶剂包括非酸性溶剂,例如包括甲醇、乙醇、丙醇、己醇等的C-1至C-6的醇;芳香烃,例如甲苯和氯苯;氯化烃,例如二氯甲烷、四氯化碳、全氯乙烯等;以及极性溶剂,例如二甲亚砜(DMSO)、四氢呋喃和四氢噻吩砜。
使用的温度、压力和时间应足以生成所需的苯氧基苯酚盐(Ⅲ′)。这样的温度为约0°至约100℃,最好约环境温度至苯氧基苯基酯(Ⅱ)的熔点。尽管可使用大于环境压力,但环境压力是优选的。各组分的接触时间可在约1小时至24小时或更长的时间内变化。
通过苯氧基苯酚盐(Ⅱ′)与足够的酸接触,使其反应介质的pH值小于或等于约6,将苯氧基苯酚盐(Ⅲ′)转化成所需的苯氧基苯酚(Ⅲ),通常使用化学计算量至过量的酸,最好是稍微过量。为将苯氧基苯酚盐(Ⅲ′)转化成需的苯氧基苯酚(Ⅲ)所使用的酸包括无机酸,例如H2SO4、HCl、H3PO4,或有机酸,例如乙酸、甲苯磺酸或前面所述的那些酸性离子交换树脂。可以通过前面所述的萃取、过滤和/或相分离的方法回收所需的苯氧基苯酚。
选择方法3:醇解(酯基转移)
在另一种可选择的方法中,在酯基转移催化剂存在下,苯氧基苯基酯(Ⅱ)与醇(R′OH)接触,生成下述的所需苯氧基苯酚(Ⅲ);
其中,Z、A和R如前定义;且R′OH代表C-1至C-20的伯、仲和叔醇,优选的是伯醇,更优选的是C-1至C-6的伯醇,最优选的是C-6醇即己醇。
使用的醇(R′OH)量足以使苯氧基苯基酯(Ⅱ)转化成所需的苯氧基苯酚(Ⅲ),相对于苯氧基苯基酯(Ⅱ)所使用的醇量范围为过量至化学计算量,例如100-1∶1〔摩尔醇∶摩尔苯氧基苯基酯(Ⅱ)〕,最好约5-3∶1。
可用于将苯氧基苯基酯(Ⅱ)进行酯基转移成为所需苯氧基苯酚(Ⅲ)的催化剂包括无机酸,例如H2SO4、HCl和H3PO4,强有机酸,例如甲苯磺酸和前面所述的酸性离子交换树脂,最好为下式钛酸四烷基酯催化剂:
其中,R2、R3、R4和R5任意代表C-1至C-6的烷基,优选的是C-4,更优选的是其中的R2、R3、R4和R5均为C-4的烷基。催化剂的使用是足以使苯氧基苯基酯(Ⅱ)转化为所需苯氧基苯酚(Ⅲ),催化剂的用量范围可为以苯氧基苯基酯(Ⅱ)重量为基础的约0.1至约10.0%(以重量计),优选的为约0.1至约2.0%,更优选的是约0.1至约0.5%(重量)。
对于各组分接触的温度、压力和时间应足以使苯氧基苯基酯(Ⅱ)转化为所需的苯氧基苯酚(Ⅲ)。其温度为约80至约150℃,其压力最好使用环境压力,然而,当使用醇和低沸点溶剂(如甲醇、乙醇等)时,可使用较高的压力。通过将各组分混合使其接触的时间约0.5小时至24小时或更长。可以就地发生酯基转移,在此,步骤(a)的氧化可进行在醇溶剂(R′OH)的存在下。
通过蒸馏过量的醇和反应期间形成的副产物(例如苯甲酸烷基酯)来回收所需的苯氧基苯酚(Ⅲ)。也可采用结晶和/或过滤的方法进行回收。
通过如下所述的常规技术将苯氧基苯酚(Ⅲ)转化成相应的外消旋的或旋光的(苯氧基苯氧基)丙酸酯:
其中,Z和A如前定义;
R6是氢或C-1至C-10的烷基;
L是卤素或烷基或下式磺酸芳基酯
其中,R7是C-1至C-3的烷基,或用卤素、C-1至C-3的烷基或硝基任意取代的苯基;和
*代表不对称碳原子。
对于式(Ⅱ)苯氧基苯基酯和式(Ⅲ)苯氧基苯酚,其中Z是氢时,在进一步反应前,氢可以转化成溴。在金属卤化物催化剂和溶剂存在下,通过式(Ⅳ)4-氢衍生物与溴接触来选择制备4-溴化衍生物,以便生成式(Ⅴ)4-溴苯氧基衍生物。该反应说明如下:
A和R如前定义。
溴化反应选择性地发生在已经含有卤素(A)的环和该环的4-位上。
溴(Br2)是一种具有暗红棕色液体性质的非金属卤素元素。
金属卤化物催化剂具有下式:
其中,M是铝(Al)、钛(Ti)、铁(Fe)或硼(B);
X是氯、溴或氟;和
n是金属氧化态的整数。
M最好是铝;X是氯或溴和n是3也是优选的。对于钛,n最好为4。便于使用的催化剂包括氯化铝、溴化铝、氯化钛、溴化钛、氯化铁、溴化铁等;通常优选的是氯化铝或溴化铝。
金属卤化物催化剂的使用量略高于或大大高于使用的4-H-苯氧基衍生物(Ⅳ)的摩尔当量。摩尔当量规定为每摩尔4-H-苯氧基衍生物(Ⅳ)使用1摩尔催化剂。金属卤化物催化剂用量可为10至1.001摩尔金属卤化物催化剂比1摩尔4-H-苯氧基衍生物(Ⅳ),最好为1.5-1.1∶1〔摩尔金属卤化物催化剂∶摩尔4-H-苯氧基衍生物(Ⅳ)〕。金属卤化物催化剂应使之保持无水或尽可能无水,因为水能发生化学反应并使催化剂失活。
在耐溶剂或惰性溶剂存在下,将各组成接触,以便进行溴化。这类惰性溶剂包括(但不限于此)氯化脂族烃,例如二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、全氯乙烯、1,2-二氯乙烷、三氯乙烯等。溶剂的用量从足以至少使各组分成浆状直到使各组分成均匀状态所需的用量。一般4-H-衍生物(Ⅳ)的浓度为含惰性溶剂的溶液的5至50%(重量),最好是10至20%(重量)。
使用的温度、压力和时间应足以产生所需的式(Ⅴ)4-溴苯氧基衍生物。温度为-30℃至溴的沸点,为了易于处理溴和/或改进溴化作用的选择性,温度最好为0至30℃,压力为环境压力至大于环境压力,最好为环境压力。各组分的接触时间可在15分钟至4-5小时或更长的范围内变化。各组分可以任何顺序或任何方便的方法进行接触,最好首先将4-H-苯氧基衍生物(Ⅳ)、溶剂和催化剂在一起接触,然后与缓慢和/或连续加入的溴接触,因而放出HBr。
所需的4-溴苯氧基衍生物(Ⅴ)可通过常规方法回收,例如萃取、蒸馏、重结晶、过滤等。
通过以下实施例可说明本发明,按照这些实施例的方法可以将其实施,但本发明不受实施例范围的限制。
起始原料的制备
实施例A:通过2-氟苯酚和4-氯苯并苯酮偶合制备4-(2-氟苯氧基)苯并苯酮
将224g(2.00摩尔)2-氟苯酚、263g43%(重量)含水KOH(2.02摩尔KOH)和1升(L)二甲亚砜(DMSO)的溶液加热至125℃,在减压下,用Vigreux蒸馏柱蒸出水。然后向反应混合物中加入433g(2.0摩尔)4-氯苯并苯酮,在125℃下将所得混合物加热20小时,该反应混合物用50ml浓盐酸(HCl)和1升水稀释,然后,每次用250ml全氯乙烯萃取两次。将合并的有机相用1升水洗涤,然后真空浓缩,得到581.2g粗产物。使用用多孔的镍填料填充的蒸馏柱,将低沸点杂质蒸馏出去来进行提纯,得到回收的452.0g4-(2-氟苯氧基)苯并苯酮,其残余物产品的收率为77%(基于氟苯酚)。
样品分析其熔点为50-52℃;
13C-NMR(75.5MHz,CDCl3)δ161.23(s),154.54(d,JC-F-250Hz),142.10(d,J=12Hz),137.84(s),132.40(s),132.24(s),132.09(s),132.03(s),129.74(s),128.20(s),126.10(d,J=8Hz),124.96(d,J=4Hz),123.03(s),117.31(d,J=18Hz),115.82(s);ir(纯)1665cm-1(s),1605(s),1510(s),1455(m),1420(m),1280(s),1230(s).
实施例B:通过2-氟苯酚和4-氟苯并苯酮偶合来制备4-(2-氟苯氧基)苯并苯酮
使用实施例1的方法,同时有下述改变。
将氢氧化钾(86.2%的12.82g KOH;0.197摩尔)溶于11ml H2O中,并将其加入到100ml DMSO的40g(0.20摩尔)4-氟苯并苯酮的溶液中。通过抽真空用N2将混合物进行三次脱气并将其排出。向该溶液中缓慢加入21.5g(0.19摩尔)邻-氟苯酚和2.1g(0.0095摩尔)BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)。真空除去大部分水,并保持釜温在85℃下,水蒸馏需要进行2小时,并收集到12.2g馏出液。在80℃下,将反应混合物(在含水0.8%的情况下进行分析)另外保持19小时,在上述的时间内,转化大约99%。用60ml水、4ml浓盐酸和20ml全氯乙烯稀释反应混合物,用另外10ml全氯乙烯萃取水相,合并的有机相用30ml水洗涤,汽提的溶剂剩余59.5g油,并将其静置固化。对于98%的分离收率来说,粗产物经分析,4-(2-氟苯氧基)的纯度为92%。
实施例C:通过2-氟苯酚与4-氟苯并苯酮偶合来制备4-(2-氟苯氧基)苯并苯酮:
使用实施例1的方法,同时有下述改变。
在氮气氛下,将全部组分(46%的301g KOH水溶液、501g氟苯并苯酮、800ml DMSO和269g氟苯酚)与加入的5%(摩尔)BHT(25g)在一起混合,在最高温度80℃下蒸馏出水。在70℃下,反应继续进行总计12小时,经粗蒸馏提纯得到收率为87%的4-(2-氟苯氧基)苯并苯酮。
实施例D:由4-(2-氟苯氧基)苯并苯酮制备苯甲酸4-(2-氟苯氧基)苯基酯:
向安装有温度计、搅拌器和冷凝器的2升烧瓶中加入300g(1.01摩尔)4-(2-氟苯氧基)苯并苯酮、900g(15摩尔)乙酸和236.2g(2.4摩尔)硫酸。将反应混合物加热至40℃,经140分钟加入60g(1.24摩尔)70%的过氧化氢,同时保持温度在39至41℃。使用喷雾器冷却放热反应。大约加入一半过氧化氢后,产物开始结晶,过氧化氢加完后,在40℃下保持7小时。将反应混合物冷却至环境温度并将其过滤,该固体物用350ml水洗涤两次,少部分固体苯甲酸4-(2-氟苯氧基)苯基酯被干燥,其熔点为99.5-101.5℃。
实施例E:通过苯甲酸4-(2-氟苯氧基)苯基酯的碱水解来制备4-(2-氟苯氧基)苯酚:
在60℃下,将实施例15的湿苯甲酸4-(2-氟苯氧基)苯基酯溶于大约575ml全氯乙烯中,并与600g25%的氢氧化钠快速混合。将反应混合物加热至80℃,用气相色谱控制,直至水解完成。反应完成后,将反应混合物冷却到60℃,用250ml水稀释。进行相分离,水相用100ml全氯乙烯洗涤两次,以便从保持在水相中的水解产物中除去未反应的起始原料和其他中和的物质。
将大约660ml全氯乙烯加入到水相中,并同时仍保持在60℃,用大约180ml浓盐酸将pH值缓慢调至大约5.9。分离有机相,并将其冷却至40℃且与250ml水混合。用大约25%的20g氢氧化钠溶液将所得混合物的pH值调至约7.8。从含有苯甲酸钠的水相中分离出含有4-(2-氟苯氧基)苯酚的有机相。从有机相中蒸出溶剂得到193.5g4-(2-氟苯氧基)苯酚,熔点为81.5至82℃,或在不除去溶剂的情况下,将带有的全氟乙烯萃取溶液直接进行溴化。
本发明的实施例
实施例1:由4-(2-氟苯氧基)苯酚和溴制备4-(4-溴-2-氟苯氧基)苯酚:
向安装有氮气清洗器、机械搅拌器、温度计、冷凝器和气体洗涤器的250ml烧瓶中加入100ml全氯乙烯和16g(0.12摩尔)AlCl3。该浆液加热至60℃,并缓慢加入100ml全氯乙烯中的20.4g(0.10摩尔)4-(2-氟苯氧基)苯酚的溶液。在加入期间,HCl气体作为与AlCl3形成配合物的形式排出。在加入结束时,温度为75℃。用冰-水浴将透明的、玫瑰色溶液冷却至13℃。在12-16℃下,经1小时向冷却的快速搅拌的溶液中滴加液体溴共16g(0.1摩尔)。另外搅拌30分钟后,加入80ml水和50ml二氯甲烷,并进行层分离。有机相每次用50ml 10%的盐酸水溶液进一步萃取两次,然后每次用50ml水萃取两次。真空汽提溶剂,得到27.9g(收率98.5%)粗产物。该粗产物由20ml全氯乙烯重结晶,经沉淀、过滤和干燥后,得到24.2g(收率88%)4-(4-溴-2-氟苯氧基)苯酚,熔点为81-83.5℃。通过C13NMR、IR和与真实样品混合的熔点证实与该产物完全一致。
实施例2:通过苯甲酸4-(2-氟苯氧基)苯基酯的溴化来制备苯甲酸4-(4-溴-2-氟苯氧基)苯基酯:
向安装有氮气清洗器、机械搅拌器、温度计、冷凝器和气体洗涤器的250ml烧瓶中加入100ml全氯乙烯和7.2g(0.054摩尔)AlCl3,该浆液被加热至约65℃,并缓慢加入30ml全氯乙烯中的13.87g(0.045摩尔)苯甲酸4-(2-氟苯氧基)苯基酯的溶液,在添加期间,HCl气体作为与AlCl3形成配合物的形式排除。将透明的玫瑰色溶液冷却至约20℃,在19至22℃下,经1/2小时向快速搅拌的溶液中加入7.2g(0.045摩尔)溴。另外搅拌30分钟后,加入150ml水,分离有机层,用稀盐酸洗涤两次,并用水洗涤一次。蒸发溶剂得到17.2g产物(收率98%),提纯的样品熔点为72至75℃。
元素分析:
对于C19H12BrFO3的计算值:C,58.91;H,3.13。
实验值:C,58.85;H,3.20。
Claims (10)
2、权利要求1的方法,其中金属卤化物催化剂为下式
其中,M是铝(Al)、钛(Ti)、铁(Fe)或硼(B);
X是氯、溴或氟;和
n是金属氧化态的整数。
3、权利要求2的方法,其中M是铝,X是氯或溴,且n是3。
4、权利要求2的方法,其中A是氟和Q是-OH。
5、权利要求1的方法,其中催化剂用量为每摩尔4-氢-苯氧基化合物(Ⅳ)使用1.1至1.5摩尔。
6、上述权利要求的任一方法,其中溶剂是氯化脂族烃。
7、权利要求6的方法,其中氯化脂族烃是二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、全氯乙烯、1,2-二氯乙烷或三氯乙烯。
8、权利要求6或7的方法,其中4-氢-苯氧基化合物(Ⅳ)的浓度是5至50%。
9、上述权利要求的任一方法,其中温度为-30至59℃。
10、权利要求9的方法,其中温度为0至30℃。
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