JP2018505150A - アルコキシ置換ベンズアルデヒドの合成のための効率的なプロセス - Google Patents
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Abstract
Description
R2はアルコキシ基−ORを表し、ここでRは置換または非置換C1−C4アルキル基、置換または非置換C3−C6シクロアルキル基であり、あるいはR1およびR2は共に一緒になって、−O−(CH2)n−O−により表されるアルキレンジオキシ基を形成し、ここで、nは1、2、3または4であり、
R1はH、Rまたは−ORを表し、ここでRは置換または非置換C1−C4アルキル基、置換または非置換C3−C6シクロアルキル基であり、あるいはR1およびR2は共に一緒になって、−O−(CH2)n−O−により表されるアルキレンジオキシ基を形成し、ここで、nは1、2、3または4であり、
ならびにR3は、位置1、3および4以外の芳香環の任意の位置の置換基であり、かつH、R、−ORを表し、ここで、Rは置換または非置換C1−C4アルキル基あるいは置換または非置換C3−C6シクロアルキル基であり、あるいはR3はCl、Br、Iから選択されるハロゲン、またはCN、NO2、NH2、−CONH2から選択される窒素含有基を表す。
本発明の発明者らは、本明細書で、ストレート・スループロセスで、任意の中間段階での溶媒回収、単離および/または精製なしでの単一溶媒の使用を含む、式IIの対応するアルコキシ置換ベンゼン化合物から、実質的純粋形態かつ高収率で、アルコキシ置換ベンズアルデヒドを調製するための効率的で選択的なプロセスを開示する。
本明細書で開示されるプロセスは、先行技術を超える、下記の明らかな利点を有する:
1.式IIの対応するアルコキシ置換ベンゼンから、式Iのアルコキシ置換ベンズアルデヒドを実質的純粋形態かつ高収率で調製するための経済的な、かつ工業的に実行可能なストレート・スルー化学プロセスであって、式VIIの対応するベンジルハライドおよび前記ベンジルハライドをヘキサメチレンテトラミンと反応させることにより形成される式VIIIの錯体の単離はない。
2.プロセスを通しての単一溶媒の使用、これは、所望の最終生成物の単離まで、全プロセス中、除去する必要はない。
3.中間段階での溶媒回収、単離および精製などの単位操作の排除、これにより、プロセスはより経済的で、工業規模で操作が分かりやすくなり、得られた生成物は良好な収率で、実質的純粋形態である。
4.開始材料としてメチレンジオキシベンゼンを使用する、95%超純度を有する医薬および芳香剤グレード品質のヘリオトロピンの、80%超収率での調製。
式IIの対応する化合物から開始して、式Iのアルコキシ置換ベンズアルデヒドを、実質的純粋形態かつ高収率で合成するための効率的で、経済的で、工業的に有利なストレート・スループロセスが本明細書で開示される。
式IIの開始材料化合物をホルムアルデヒドおよび酸HX(式中、XはCl、BrまたはIである)と有機溶媒中で接触させ、式VIIの化合物を得ることを含む。
式VIIの化合物を含む上記で得られた反応塊はそのようなものとして単離および/または精製なしで、ヘキサメチレンテトラミンと約50℃〜約100℃、好ましくは約80℃で接触させられ、式IXの錯体が得られ、
上記で得られた前記二相性反応塊は、反応中、約2〜約6のpHの酸性範囲で維持され、前記二相性反応塊は、約50℃〜約110℃、好ましくは約80℃〜約90℃で約5〜約15時間、好ましくは約8時間加熱することを含む温浸を受け、式IXの化合物が分解され、対応する式Iのアルコキシ置換ベンズアルデヒドが生成され;
その後、式Iのアルコキシ置換ベンズアルデヒドを含む有機溶媒相が水相からデカンテーションにより分離される。必要なら、水相は、同じ有機溶媒でさらに抽出することができる。有機溶媒抽出物が合わせられ、溶媒が分離され、生成物は、標準精製プロセスにより好ましくは蒸留塔において、必要とされる純度まで精製される。
上記で得られた反応塊に、式XIの錯体を単離せずに、酢酸水溶液、または酢酸水溶液およびリン酸、硫酸、塩酸、硝酸またはそれらの混合物を含む群から選択される鉱酸の混合物、または酢酸およびクロロ酢酸などを含む群から選択される有機酸の混合物、または酢酸水溶液および酢酸ナトリウムまたはリン酸ナトリウムなどもしくはそれらの混合物を含む群から選択されるアルカリ金属塩の混合物、または上記のいくつかの組み合わせを含む群から選択される酸または塩基または塩が添加され、ここで、初期酸濃度は約20%〜約70%の範囲であり、二相性反応塊が得られ;
上記で得られた前記二相性反応塊は、反応中、約2〜約6のpHの酸性範囲で維持され、前記二相性反応塊はインサイチューで、約50℃〜約100℃、好ましくは約80℃で約5〜約15時間、好ましくは約8時間加熱することを含む温浸を受け、そのため、式XIの化合物が分解され、95%超純度の式IVの対応する実質的に純粋なアルコキシ置換ベンズアルデヒドが約80%収率で生成される。
上記で得られた反応塊に、式XIVの錯体を単離せずに、酢酸水溶液、または酢酸水溶液およびリン酸、硫酸、塩酸、硝酸またはそれらの混合物を含む群から選択される鉱酸の混合物、または酢酸およびクロロ酢酸などを含む群から選択される有機酸の混合物、または酢酸水溶液および酢酸ナトリウムまたはリン酸ナトリウムなどもしくはそれらの混合物を含む群から選択されるアルカリ金属塩の混合物、または上記のいくつかの組み合わせを含む群から選択される酸または塩基または塩が添加され、ここで、初期酸濃度は約20%〜約70%の範囲であり、二相性反応塊が得られ;
上記で得られた前記二相性反応塊は、反応中、約2〜約6のpHの酸性範囲で維持され、前記二相性反応塊はインサイチューで、約40℃〜約100℃、好ましくは約80℃で約5〜約15時間、好ましくは約8時間加熱することを含む温浸を受け、そのため、式XIVの化合物が分解され、式Vの対応するアルコキシ置換ベンズアルデヒドが生成される。有機溶媒相が分離され、水相が任意で同じ有機溶媒で抽出される。有機溶媒抽出物が合わせられ、溶媒が分離され、生成物は、必要とされる純度まで蒸留塔で精製される。
上記で得られた反応塊に、式XVIIの錯体を単離せずに、酢酸水溶液、または酢酸水溶液およびリン酸、硫酸、塩酸、硝酸またはそれらの混合物を含む群から選択される鉱酸の混合物、または酢酸およびクロロ酢酸などを含む群から選択される有機酸の混合物、または酢酸水溶液および酢酸ナトリウムまたはリン酸ナトリウムなどもしくはそれらの混合物を含む群から選択されるアルカリ金属塩の混合物、または上記のいくつかの組み合わせを含む群から選択される酸または塩基または塩が添加され、ここで、初期酸濃度は約20%〜約70%の範囲であり、二相性反応塊が得られ;
上記で得られた前記二相性反応塊は、反応中、約2〜約6のpHの酸性範囲で維持され、前記二相性反応塊はインサイチューで、約40℃〜約100℃、好ましくは約80℃で約5〜約15時間、好ましくは約8時間加熱することを含む温浸を受け、そのため、式XVIIの化合物が分解され、式VIの対応する芳香族ベンズアルデヒドが生成される。有機溶媒相が分離され、水相が任意で同じ有機溶媒で抽出される。有機溶媒抽出物が合わせられ、溶媒が分離され、生成物は、必要とされる純度まで蒸留塔で精製される。
本発明を、下記実施例によりさらに説明する。分析はガスクロマトグラフィーにより、ZB−1キャピラリーカラム、0.25マイクロメートルの厚さ×30m、Phenomenex(USA)製を使用して実施した。
パラホルムアルデヒド(180g)、30%塩酸(730g)、トルエン(1.0kg)およびメチレンジオキシベンゼン(488g)を3リットルガラス反応器に入れた。塩化水素ガスを約−10℃で反応媒体を通して5〜10時間の間、急速に通過させた。クロロメチル誘導体のGC量はこの段階で約90%であった。水性部分を排除し、MDB−Clを含む有機部分を、ヘキサミン(560g)を用いて、約80℃で、クロロメチル誘導体の含量が、GC分析により0.5%未満となるまで温浸させた。50%酢酸水溶液(1.3kg)を得られたヘキサミン錯体に添加し、反応塊を約80℃で6〜8時間の間温浸させた。水性部分を排除した。トルエンを回収し、粗生成物を蒸留し、未反応メチレンジオキシベンゼン(25g)および純度95%超のピペロナール(309g)を含む画分を分離させた。
パラホルムアルデヒド(180g)、30%塩酸(730g)、トルエン(1kg)およびメチレンジオキシベンゼン(488g)を3リットルガラス反応器に入れた。塩化水素ガスを約−10℃で反応媒体を通して5〜10時間の間、急速に通過させた。クロロメチル誘導体のGC量はこの段階で約90%であった。水性部分を排除し、MDB−Clを含む有機部分を、ヘキサミン(670g)を用いて、約80℃で、クロロメチル誘導体の含量が、GC分析により0.5%未満となるまで温浸させた。50%酢酸水溶液(1.3kg)を得られたヘキサミン錯体に添加し、反応塊を約80℃で6〜8時間の間温浸させた。水性部分を排除した。溶媒を回収し、粗生成物を蒸留し、未反応メチレンジオキシベンゼン(25g)およびGC分析により純度95%超のピペロナール(380g)を含む画分を分離させた。
パラホルムアルデヒド(180g)、30%塩酸(730g)、トルエン(1kg)およびメチレンジオキシベンゼン(488g)を3リットルガラス反応器に入れた。塩化水素ガスを約−10℃で反応媒体を通して5〜10時間の間、急速に通過させた。クロロメチル誘導体のGC量はこの段階で約90%であった。水性部分を排除し、MDB−Clを含む有機部分を、ヘキサミン(750g)を用いて約80℃でクロロメチル誘導体の含量が、GC分析により0.5%未満となるまで温浸させた。50%酢酸水溶液(1.5kg)を得られたヘキサミン錯体に添加し、約80℃で6〜8時間の間温浸させた。水性部分を排除した。溶媒を回収し、粗生成物を蒸留し、未反応メチレンジオキシベンゼン(25g)およびGC分析により純度95%超のピペロナール(365g)を含む画分を分離させた。
パラホルムアルデヒド(180g)、30%塩酸(730g)、トルエン(1kg)およびメチレンジオキシベンゼン(488g)を3リットルガラス反応器に入れた。塩化水素ガスを約−10℃で反応媒体を通して5〜10時間の間急速に通過させた。クロロメチル誘導体のGC量はこの段階で約90%であった。水性部分を排除し、MDB−Clを含む有機部分を、ヘキサミン(1.0kg)を用いて約80℃でクロロメチル誘導体の含量が、GC分析により0.5%未満となるまで温浸させた。50%酢酸水溶液(1.7kg)を得られたヘキサミン錯体に添加し、反応塊を約80℃で6〜8時間の間温浸させた。水性部分を排除した。溶媒を回収し、粗生成物を蒸留し、未反応メチレンジオキシベンゼン(25g)およびGC分析により純度95%超のピペロナール(370g)を含む画分を分離させた。
Claims (8)
- ストレート・スルー化学プロセスにおいて、式IIの対応するアルコキシベンゼンから、式Iのアルコキシ置換ベンズアルデヒドを調製するためのプロセスであって、
R2はアルコキシ基−ORを表し、ここでRは置換または非置換C1−C4アルキル基、置換または非置換C3−C6シクロアルキル基であり、あるいはR1およびR2は共に一緒になって、−O−(CH2)n−O−により表されるアルキレンジオキシ基を形成し、ここで、nは1、2、3または4であり、
R1はH、Rまたは−ORを表し、ここでRは置換または非置換C1−C4アルキル基、置換または非置換C3−C6シクロアルキル基であり、あるいはR1およびR2は共に一緒になって、−O−(CH2)n−O−により表されるアルキレンジオキシ基を形成し、ここで、nは1、2、3または4であり、
ならびにR3は、位置1、3および4以外の芳香環の任意の位置の置換基であり、かつH、R、−ORを表し、ここでRは置換または非置換C1−C4アルキル基、あるいは置換または非置換C3−C6シクロアルキル基であり、あるいはR3はCl、Br、Iから選択されるハロゲン、またはCN、NO2、NH2、−CONH2から選択される窒素含有基を表し、
a)有機溶媒中での、式IIの化合物により表される開始材料のハロメチル化により、式VIIの化合物を得る工程;
d)式Iの化合物を含む工程c)の前記二相性反応塊の有機溶媒層を分離する工程;
e)式Iの実質的に純粋な化合物を約80%の収率で単離する工程であって、前記有機溶媒を工程d)の前記有機溶媒相から回収し、続いて、粗反応塊を標準精製プロセスにより精製することを含む工程
を含む、プロセス。 - 前記有機溶媒は、ベンゼン、トルエン、キシレンまたはそれらの混合物を含む群から選択される芳香族炭化水素である、請求項1に記載のプロセス。
- 前記有機溶媒はトルエンである、請求項2に記載のプロセス。
- 使用される前記鉱酸はHClである、請求項1に記載のプロセス。
- 工程c)では、酸または塩基または塩またはそれらの混合物は、酢酸水溶液、または酢酸水溶液およびリン酸、硫酸、塩酸、硝酸またはそれらの混合物を含む群から選択される鉱酸の混合物、または酢酸およびクロロ酢酸を含む群から選択される有機酸の混合物、または酢酸水溶液および酢酸ナトリウムまたはリン酸ナトリウムまたはそれらの混合物を含む群から選択されるアルカリ金属塩の混合物、または上記のいくつかの組み合わせを含む群から選択され、初期酸濃度は約20%〜約70%の範囲である、請求項1に記載のプロセス。
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