TW201731806A - 製備羥基酪醇之方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種以從對應的腈起始製備(3,4-二羥基苯基)乙酸或其酯,且將(3,4-二羥基苯基)乙酸酯轉化成羥基酪醇之方法。
Description
本發明揭示一種從對應的腈起始製備(3,4-二羥基苯基)乙酸或其酯,且將(3,4-二羥基苯基)乙酸酯轉化成羥基酪醇之方法。
羥基酪醇為橄欖油中所存在之抗氧化劑且用作食品補充劑。
US 2014/0256989 A1揭示了一種用於藉由使2-(3,4-二甲氧基苯基)乙醇與三異丁基鋁反應來製備羥基酪醇之方法。根據實施例1,反應時間為20小時且反應在沸點為大約152℃之溶劑異丙苯中在回流下完成。
Gambacorta等人,Molecules,2007,12,1762-1770揭示了(3,4-二羥基苯基)乙酸甲酯之還原反應,其中用LiAlH4使兩個羥基殘基受到與呈縮乙醛形式之原甲酸酯的先前反應之保護。LiAlH4為一種昂貴試劑,且保護基的使用需要額外步驟及試劑,藉此增加總合成成本。
WO 2008/136037 A2在圖5中揭示了(3,4-二羥基苯基)乙酸乙酯與硼氫化鈉水溶液之還原反應。
Bianco等人,Synthetic Communications,1988,18,1765-1771揭示了(3,4-二羥基苯基)乙酸甲酯與硼氫化鈉水溶液之還原反應。
DE 37 37 825 A1揭示了溶劑綠7(homoveratronitril)與鹽酸吡錠之雙去甲基化反應。
然而,尚未報導出(3,4-二羥基苯基)乙酸酯之適宜製法。已知的合成係基於苯乙酸或羥基苯乙酸之酶促或電化學羥基化,通常獲得產物混合物,且此類合成並不較適用於大規模製備。
需要一種不會使用到常見缺陷,諸如使用毒性試劑或中間體、嚴苛反應條件或昂貴試劑來製備羥基酪醇之方法。
本文揭示一種用於製備可在羥基酪醇的製備中用作中間體之(3,4-二羥基苯基)乙酸酯,且後續轉化為羥基酪醇之方法,該方法從(3,4-二羥基苯基)乙腈起始。
如DE 37 37 825 A1中所揭示,(3,4-二羥基苯基)乙腈可易於藉由(3,4-二甲氧基苯基)乙腈之去甲基化獲得。(3,4-二甲氧基苯基)乙腈為用於工業製備維拉帕米(verapamil)的可易獲得之中間體。
藉此可避免已知的製備方法之缺陷,例如可使用可易於獲得之起始物質,該方法不需要酶、硫醇、毒性溶劑或昂貴有機金屬試劑,且該方法較適用於中間體之大規模製備且因此亦較適用於羥基酪醇之大規模製備。
本發明之目標為一種製備式(I)化合物之方法;
R1 為H或C1-4烷基;該方法係藉由在R1-OH存在下式(2)化合物與酸ACI之反應REAC1;
ACI 選自由以下組成之群:H2SO4、HCl、H3PO4、甲酸、乙酸、三氟乙酸、三氯乙酸、甲磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、醚合三氟化硼及其混合物。
較佳地,R1為C1-4烷基,更佳地,R1為甲基或乙基;甚至更佳地,R1為甲基。
較佳地,ACI選自由以下組成之群:H2SO4、HCl、H3PO4、甲酸、乙酸、三氯乙酸、甲磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸及其混合物。
更佳地,ACI選自由以下組成之群:H2SO4、HCl、H3PO4、乙酸、甲磺酸、對甲苯磺酸及其混合物。
較佳地,在R1為C1-4烷基之情況下,則ACI選自由以下組成之群:H2SO4、H3PO4、甲酸、乙酸、三氟乙酸、三氯乙酸、甲磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、醚合三氟化硼及其混合物。
更佳地,在R1為C1-4烷基之情況下,則ACI選自由以下組成之群:H2SO4、H3PO4、甲酸、乙酸、三氯乙酸、甲磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸及其混合物;甚至更佳地,在R1為C1-4烷基之情況下,則ACI選自由以下組成之群:H2SO4、H3PO4、乙酸、甲磺酸、對甲苯磺酸及其混合物。
在R1為H或C1-4烷基之情況下,ACI為H2SO4、HCl或H3PO4。
HCl較佳用作HCl水溶液或氣態HCl。
原則上且在R1為H之情況下,式(2)化合物在鹼性條件下之皂化反應亦為可能的。
較佳地,以式(2)化合物之莫耳量計,R1-OH之莫耳量為1至60倍、更佳為1至40倍、甚至更佳為1至20倍。
亦可使用R1-OH作為溶劑。
較佳地,以式(2)化合物之莫耳量計,ACI之莫耳量為1至10倍、更佳為1.5至10倍、甚至更佳為2至10倍。
在另一較佳具體實例中,以式(2)化合物之莫耳量計,ACI之莫耳量為1至5倍、更佳為1.5至5倍、甚至更佳為1至5倍。
REAC1可在溶劑SOLV1中完成,SOLV1較佳為R1-OH、THF、甲基-THF、二烷,更佳地,SOLV1為R1-OH。
較佳地,REAC1之反應溫度TEMP1為環境溫度至150℃、更佳為30℃至125℃、甚至更佳為40℃至100℃、尤其為40℃至80℃。
較佳地,根據REAC1之所選TEMP1下反應混合物之蒸氣壓來調整REAC1之壓力PRESS1;但在所選TEMP1下,亦可將PRESS1調整至比反應混合物之蒸氣壓高的壓力。可例如藉由向反應容器施加諸如氮氣或氬氣之惰性氣體來調整在所選TEMP1下高於反應混合物之蒸氣壓的PRESS1。
較佳地,REAC1之反應時間TIME1為1至48小時、更佳5至36小時、甚至更佳10至30小時、尤其12至25小時。
REAC1之後,可藉由熟習此項技術者所熟知的方法來分離且純化式(I)化合物。此等方法包括例如蒸餾(較佳分餾,其可在減壓下完成)、結晶、萃取或此等方法之組合。
本發明之另一目標為一種用於製備式(HYDROXTYR)化合物之方法;
該方法包含兩個步驟,步驟STEP1及步驟STEP2,STEP1包含反應REAC1;其中REAC1如上文所定義,亦適用其所有具體實例,REAC1提供式(I)化合物;STEP2包含反應REAC2,其中還原式(I)化合物以提供式(HYDROXTYR)化合物。
較佳地,用還原劑REDUC來完成REAC2中之還原;REDUC選自由以下組成之群:LiAlH4、NaBH4、硼烷、Na及H2。
若硼烷以溶液形式提供,則其可採納各種形式,諸如單體形式、二聚體形式或與溶劑之複合物。
在REDUC為H2之情況下,則REAC2實際上為催化氫化反應。用於此催化氫化反應之適合催化劑為技術人員已知的且包含例如亞鉻酸銅。
較佳地,以式(I)化合物之莫耳量計,REDUC之莫耳量為1至20倍、更佳2至15倍、甚至更佳3至10倍。
當然,在催化氫化反應中亦可以較大過量使用H2。
在R1為H之情況下,較佳使用硼烷作為REDUC。
在R1為C1-4烷基之情況下,較佳使用NaBH4或Na作為REDUC。
在REDUC為NaBH4或Na之情況下,較佳地,REAC2在水、C1-4烷醇或兩者存在下完成。
較佳地,REDUC選自由以下組成之群:LiAlH4、NaBH4、硼烷及H2;更佳地,REDUC選自由NaBH4與H2組成之群。
較佳地,REAC2在溶劑SOLV2中完成,SOLV2較佳選自由以下組成之群:THF、甲基-THF、二烷、水、C1-4烷醇及其混合物。
較佳地,REAC2之反應溫度TEMP2視REDUC之選擇而定且可為-20℃至300℃,此為技術人員已知的。
在NaBH4作為REDUC之情況下,TEMP2更佳為30℃至125℃、甚至更佳40℃至100℃、尤其40℃至80℃。
在LiAlH4作為REDUC之情況下,TEMP2更佳為0℃至80℃,甚至更佳5℃至60℃。
較佳地,根據REAC2之所選TEMP2下反應混合物之蒸氣壓來調整REAC2之壓力PRESS2;但在所選TEMP2下,亦可將PRESS2調整至比反應混合物之蒸氣壓高之壓力。可例如藉由向反應容器施加諸如氮氣或氬氣之惰性氣體來調整所選TEMP2下高於反應混合物之蒸氣壓的
PRESS2。
較佳地,REAC2之反應時間TIME2視REDCU之選擇而定,這為技術人員已知的,且為1至48小時、更佳5至36小時、甚至更佳10至30小時、尤其12至25小時。
REAC2之後,可藉由熟習此項技術者所熟知的方法來分離且純化式(HYDROXTYR)化合物。此等方法包括例如蒸餾(較佳分餾,其可在減壓下完成)、結晶、萃取或此等方法之組合。
較佳地,在步驟STEP0中製備式(2)化合物;STEP0包含反應REAC0,其中式(III)化合物
與HCl反應;R2與R3相同或不同且彼此獨立地為C1-4烷基。
較佳地,R2與R3為相同的。
較佳地,R2與R3為C1-2烷基;更佳地,R2與R3為甲基。
較佳地,REAC0在吡啶、鹽酸吡錠或吡啶與鹽酸吡錠之混合物存在下完成。
較佳地,以式(III)化合物之莫耳量計,吡啶之莫耳量為2至5倍、更佳為2至4倍、甚至更佳為2至3倍。
較佳地,以氣態形式使用HCl。
較佳地,以式(III)化合物之莫耳量計,HCl之莫耳量為2
至5倍、更佳為2至4倍、甚至更佳為2至3倍。
當在REAC0開始時及添加HCl之前使用吡啶,則藉由HCl將吡啶轉化成鹽酸吡錠。視吡啶及鹽酸之相對量而定,所有吡啶均藉由添加HCl轉化成鹽酸吡錠,或僅一部分吡啶藉由添加HCl轉化成鹽酸吡錠。
在一個較佳具體實例中,在REAC0中以鹽酸吡錠形式使用吡啶。在REAC0中亦可以鹽酸吡錠形式使用HCl。
更佳地,以式(III)化合物之莫耳量計,鹽酸吡錠之莫耳量為2至5倍、較佳為2至4倍、甚至更佳為2至3倍。
甚至更佳地,使用相對於鹽酸吡錠過量之吡啶,特別言之,過量為0.1%至100%、更佳0.1%至50%、甚至更佳0.1%至20%、尤其0.1%至10%、更尤其0.5%至5%,%為以鹽酸吡錠之量計的重量百分比。
如D 37 37 825 A1中所揭示,可將HCl裝入吡啶與式(III)化合物之混合物中;或如實施例4及實施例5中所揭示,可使用鹽酸吡錠與式(III)化合物之混合物,該混合物可另外含有過量吡啶。
較佳地,REAC0之反應溫度TEMP0為100℃至300℃、更佳100℃至250℃、甚至更佳125℃至225℃。
較佳地,根據REAC0之所選TEMP0下反應混合物之蒸氣壓來調整REAC0之壓力PRESS0;但在所選TEMP0下,亦可將PRESS0調整至比反應混合物之蒸氣壓高之壓力。可例如藉由向反應容器施加諸如氮氣或氬氣之惰性氣體來調整所選TEMP0下高於反應混合物之蒸氣壓的PRESS0。
較佳地,REAC0之反應時間TIME0為1至100小時,更佳
10至80小時。
REAC0可在KI存在下完成。
REAC0之後,可藉由熟習此項技術者所熟知的方法來分離且純化式(2)化合物。此等方法包括例如蒸餾(較佳分餾,其可在減壓下完成)、結晶、萃取或此等方法之組合。
實施例
若不另外陳述,則1H NMR之內標物為:磷酸三異丁酯
THF 四氫呋喃
DMSO 二甲亞碸(dimethyl sulfoxide)
實施例1:(3,4-二羥基苯基)乙酸甲酯
在65℃下攪拌(3,4-二羥基苯基)乙腈(1.49g,10.0mmol;根據實施例4製備)、甲醇(5ml)及硫酸(2.0ml,37mmol)之混合物18小時。隨後將混合物倒入至鹽水(50ml)中,且用乙酸乙酯(25ml,5次)萃取產物。加以乾燥(MgSO4)且在減壓下濃縮經合併之萃取物,產生1.49g(產率82%)呈油狀之(3,4-二羥基苯基)乙酸甲酯。
1H NMR(DMSO,400MHz)δ=8.8(s,br,2H),6.66(m,2H),6.49(m,1H),3.58(s,3H),3.45(s,2H)。
實施例2:2-(3,4-二羥基苯基)乙醇
在6小時內將甲醇(4.0ml,99mmol)與THF(4.0ml)之混合物添加至溫度為65℃的根據實施例1製備之(3,4-二羥基苯基)乙酸甲酯(0.91g,5.0mmol)、THF(10ml)及硼氫化鈉(0.82g,22mmol)之混合物中。隨後在65℃下攪拌混合物隔夜。隨後在減壓下濃縮混合物,且將殘
留物與THF(10ml)、乙醇(10ml)及濃縮HCl水溶液(2.14ml,26mmol)混合。在室溫下攪拌3小時之後,過濾混合物,且用THF(20ml)洗滌固體。濃縮經合併之過濾物,且將殘留物與1N HCl水溶液(5ml)混合。在室溫下攪拌47小時之後,用乙酸乙酯(30ml,3次)萃取混合物,用鹽水(40ml,1次)洗滌經合併之萃取物,加以乾燥(MgSO4),且在減壓下濃縮,產生695mg(產率90%)羥基酪醇。
1H NMR(DMSO,400MHz)δ=6.60(m,2H),6.43(m,1H),3.50(t,J=7Hz,2H),2.53(t,J=7Hz,2H)。
實施例3:(3,4-二羥基苯基)乙酸
在65℃下攪拌(3,4-二羥基苯基)乙腈(75mg,0.5mmol,根據實施例4製備)與濃縮鹽酸水溶液(0.5ml)之混合物16小時。用鹽水稀釋(5ml)混合物,用AcOEt(3ml)萃取且添加iBu3PO4(0.04ml,0.146mmol)作為NMR標準物。濃縮樣本藉由1H NMR之分析指示,(3,4-二羥基苯基)乙酸已以70%產率形成。
1H NMR(DMSO,400MHz)δ=6.64(m,2H),6.48(m,2H),3.34(s,2H)。
實施例4:(3,4-二羥基苯基)乙腈
在200℃下攪拌(3,4-二甲氧基苯基)乙腈(8.90g,50mmol,購自Aldrich)與吡啶鹽酸鹽(28.3g,250mmol)之混合物18小時。將混合物溶解於水(20ml)中,添加1N HCl水溶液(5ml),且用AcOEt(40ml,5次)萃取混合物。將經合併之萃取物乾燥(MgSO4),且在減壓下濃縮。獲得4.56g(產率61%)呈固體狀之(3,4-二羥基苯基)乙腈,其未經進一步純化即可使用。
1H NMR(DMSO,400MHz)δ=6.73(m,2H),6.57(m,1H),3.81(s,2H)。
實施例5:(3,4-二羥基苯基)乙腈
在150℃下攪拌(3,4-二甲氧基苯基)乙腈(17.8g,101mmol,購自Aldrich)、吡啶鹽酸鹽(29.4g,254mmol)、碘化鉀(0.83g,5.0mmol)及吡啶(1ml)之混合物18小時,且隨後在160℃下攪拌48小時。將混合物溶解於1N HCl水溶液(30ml)及鹽水(30ml)中,且用AcOEt(60ml,四次)萃取混合物。將經合併之萃取物乾燥(MgSO4)且在減壓下濃縮;獲得12.1g(產率80%)呈固體狀之(3,4-二羥基苯基)乙腈,其未經進一步純化即可使用。
Claims (9)
- 一種用於製備式(HYDROXTYR)化合物之方法;
- 如申請專利範圍第1項之方法,其中用還原劑REDUC來完成REAC2中之該還原;REDUC選自由以下組成之群:LiAlH4、NaBH4、硼烷、Na及H2。
- 如申請專利範圍第1項或第2項之方法,其中REDUC選自由以下組成之群:LiAlH4、NaBH4、硼烷及H2。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中一或多項之方法,其中 R1 為C1-4烷基。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中一或多項之方法,其中R1 為甲基或乙基。
- 如申請專利範圍第1項至第5項中一或多項之方法,其中ACI選自由以下組成之群:H2SO4、HCl、H3PO4、甲酸、乙酸、三氯乙酸、甲磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第1項至第6項中一或多項之方法,其中ACI選自由以下組成之群:H2SO4、HCl、H3PO4、乙酸、甲磺酸、對甲苯磺酸及其混合物。
- 如申請專利範圍第1項至第7項中一或多項之方法,其中在步驟STEP0中製備式(2)化合物;STEP0包含反應REAC0,其中式(III)化合物
- 如申請專利範圍第8項之方法,其中REAC0在吡啶、鹽酸吡錠或吡啶與鹽酸吡錠之混合物存在下完成。
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