合成2,5-二羟基对苯二甲酸的方法

文档序号:3540494阅读:878来源:国知局
专利名称:合成2,5-二羟基对苯二甲酸的方法
技术领域
本发明涉及羟基苯曱酸类化合物的制备,所述羟基苯曱酸类化合物对 于多种用途很有价值,例如用作中间体或用作制备聚合物的单体。
羟基苯曱酸类化合物可以用作中间体来制造很多有价值材料,包括药 品和具有农作物保护效果的化合物,也可以用作制备聚合物的单体。具体
地讲,2,5-二羟基对苯二曱酸(式I, "DHTA")是用于合成高强度纤 维,例如由聚[(l, 4-二氢二咪唑[4, 5-b: 4', 5'-e]吡啶-2, 6-二基)(2, 5-二羟 基-1, 4-亚苯基)]制成的纤维的有用单体。
2,5-二羟基对苯二曱酸和其他羟基苯甲酸类化合物的多种制备方法是 已知的。Marzin在 "Journal fuer Praktische Chemie,, , 1933, 138, 103-106中提出了在存在铜粉的情况下由2, 5-二溴对苯二甲酸(式II, "DBTA")合成2, 5-二羟基对苯二曱酸。
背景技术
<formula>formula see original document page 5</formula>Singh等人在"Jour. Indian Chem. Soc.,,第34巻第4期,第321 至323页(1957)中记录了在存在KOH和铜粉的情况下通过缩合DBTA与苯 酚来制备包括DHTA的产物。
Rusonik等人在"Dalton Transactions" , 2003, 2024—2028中描述 了在存在多种配体的情况下通过由Cu(I)催化的反应使2-溴苯甲酸转化成 水杨酸、苯曱酸和双酚酸。叔四胺与Cu(I)配合使用可以最大程度地减少 双酚酸的形成。
Comdom 等人在 "Synthetic Communications" , 32 (13), 2055-59 (2002)中描述了由2-氯苯曱酸合成水杨酸的方法。使用化学计量的吡咬 (每摩尔2-氯苯曱酸0. 5至2. 0摩尔),例如每摩尔2-氯苯甲酸至少1. 0 摩尔吡啶。铜粉与吡咬一起用作催化剂。
限的转化率,从而导致生产率显著下降,或需要在压力和/或高温(通常 140至25(TC)下进行,以获得较好的速率和生产率。因此,仍然需要能 够经济地制备2,5-二羟基对苯二曱酸的方法;该方法本身应便于操作;并 且在大规模和小规模操作以及成批和连续操作中都能获得高收率和高生产率。
本发明的一个实施方案提供了制备2, 5-二羟基对苯二甲酸的方法,该 方法包括(a)使其中X为Cl、 Br或I的式III
代表的2,5-二卣代对苯二曱酸与碱在水中接触,以此形成2, 5-二卣代对 苯二曱酸的相应二代盐;(b)使2,5-二卣代对苯二曱酸的二代盐与碱在水
发明内容中接触,并在存在与铜配位的配体的情况下与铜源接触,在溶液pH值为
至少约8的条件下,由2,5-二卣代对苯二曱酸的二代盐形成2,5-二羟基 对苯二曱酸的二代盐;(c)任选地,从形成2, 5-二羟基对苯二曱酸的二代 盐的反应混合物中分离该二代盐;以及(d)使2, 5-二羟基对苯二甲酸的二 代盐与酸接触,以此形成2,5-二羟基对苯二甲酸。
本发明的另 一个实施方案提供了制备2, 5-二烷氧基对苯二曱酸的方 法,该方法通过以上所述方式制备2,5-二羟基对苯二曱酸,然后将2,5-二羟基对苯二曱酸转化成2, 5-二烷氧基对苯二曱酸。
本发明的另一个实施方案继而提供了制备2, 5-二烷氧基对苯二曱酸的 方法,该方法包括(a)使其中X为Cl、 Br或I的式III
代表的2, 5-二卣代对苯二曱酸与碱在水中接触,以此形成2,5-二卣代对 苯二曱酸的相应二代盐;(b)使2, 5-二卣代对苯二曱酸的二代盐与碱在水 中接触,并在存在与铜配位的配体的情况下与铜源接触,在溶液pH值为 至少约8的条件下,由2,5-二卣代对苯二曱酸的二代盐形成2,5-二羟基 对苯二曱酸的二代盐;(c)任选地,从形成2,5-二羟基对苯二甲酸的二代 盐的反应混合物中分离该二代盐;(d)使2,5-二羟基对苯二曱酸的二代盐 与酸接触,以此形成2, 5-二羟基对苯二甲酸;以及(e)将2, 5-二羟基对苯 二曱酸转化成2, 5-二烷氧基对苯二曱酸。
本发明的另一个实施方案提供了制备如上所述的2, 5-二羟基对苯二甲 酸或2, 5-二烷氧基对苯二甲酸的方法,该方法还包括使2,5-二羟基对苯 二曱酸或2,5-二烷氧基对苯二曱酸反应以此制备化合物、单体、低聚物或 聚合物的步骤。
本发明的另一个实施方案继而提供了制备化合物、单体、低聚物或聚 合物的方法,该方法包括(a)使其中X为Cl、 Br或I的式III<formula>formula see original document page 8</formula>
代表的2, 5-二囟代对苯二曱酸与碱在水中接触,以此形成2,5-二卣代对 苯二曱酸的相应二代盐;(b)使2, 5-二卣代对苯二曱酸的二代盐与碱在水 中接触,并在存在与铜配位的配体的情况下与铜源接触,在溶液pH值为 至少约8的条件下,由2,5-二卣代对苯二曱酸的二代盐形成2,5-二羟基 对苯二曱酸的二代盐;(c)任选地,从形成2,5-二羟基对苯二曱酸的二代 盐的反应混合物中分离该二代盐;(d)使2, 5-二羟基对苯二曱酸的二代盐 与酸接触,以此形成2, 5-二羟基对苯二甲酸;(e)任选地,将2, 5-二雍基 对笨二曱酸转化成2,5-二烷氧基对苯二甲酸;以及(f)使2,5-二羟基对苯 二曱酸和/或2,5-二烷氧基对苯二曱酸反应以此制备化合物、单体、低聚 物或聚合物。
在另一个实施方案中,本文所述方法的一种或多种中的配体可为席夫碱。
发明详述
本发明提供了制备2, 5-二羟基对苯二曱酸的高收率和高生产率的方 法,该方法包括使2, 5-二卣代对苯二曱酸与碱接触以形成2,5-二卣代 对苯二曱酸的二代盐;使2,5-二卣代对苯二曱酸的二代盐与碱接触,并在 存在与铜配位的配体的情况下与铜源接触以形成2, 5-二羟基对苯二曱酸的 二代盐;然后使2,5-二羟基对苯二曱酸的二代盐与酸接触以形成2, 5-二 羟基对苯二曱酸产物。如本文所用,术语"二代盐"是指每个分子包含两 个可置换的氢原子的二元酸的盐。
用于本发明的方法的原料的适合二卣代对苯二曱酸包括2, 5-二溴对 苯二曱酸、2,5-二氯对苯二曱酸和2, 5-二石典对苯二曱酸、或它们的混合 物。2,5-二溴对苯二曱酸("DBTA")可商购获得。然而,它也能通过合成获得,例如通过对-二曱苯在溴化氢水溶液中的氧化(Mclntyre等人, "Journal of the Chemical Society" , Abstracts, 1961,權2-5 ), 通过对苯二曱酸或对苯二曱酰氯的溴化(美国专利3,894, 079 ),或通过 2, 5-二溴-l,4-二曱基苯的氧化(DE 1,812, 703)而获得。2, 5-二氯对苯二 甲酸也可商购获得。然而,它也能通过合成获得,例如通过2,5-二氯-
1, 4-二曱基苯的氧化[Shcherbina等人,"Zhurnal Prikladnoi Khimii" (Sankt-Peterburg, Russian Federation, 1990)], 63(2), 467-70而获 得。2,5-二碘对苯二曱酸能通过合成获得,例如通过2,5-二碘-1,4-二曱 基苯的氧化[Perry等人,"Macromolecules,, (1995), 28 (10), 3509-15] 而获得。
在步骤(a)中,4吏2,5-二卣代对苯二甲酸与碱在水中接触,以此形成 2,5-二卣代对苯二曱酸的相应二代盐。在步骤(b)中,使2,5-二卤代对苯 二曱酸的二代盐与碱在水中接触,并在存在与铜配位的配体的情况下与铜 源接触,从而由2, 5-二卣代对苯二曱酸的二代盐形成2,5-二羟基对苯二 曱酸的二代盐。
步骤(a)和/或步骤(b)中使用的碱可以是离子碱,具体地讲可以是 Li、 Na、 K、 Mg或Ca中的一个或多个的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、磷 酸盐或磷酸氬盐中的一种或多种。所用的碱可以是水溶性的、部分水溶性 的,或者碱的溶解度可以随着反应的进行和/或随着碱的消耗而增加。优 选的是Na0H和Na2C03,但也可以选择其他适合的有机碱,例如选自三烷基 胺(例如三丁胺);N,N,N',N'-四曱基乙二胺;以及N-烷基咪唑(例如, N-曱基咪唑)。原则上,能够保持pH值在8以上和/或能够与2,5-二卣代 对苯二曱酸的反应过程中生成的酸结合的任何碱都适用。步骤(a)和/或(b) 中使用的碱的具体量取决于碱的强度。在步骤(a)中,优选地使每当量的
2, 5-二卣代对苯二曱酸与至少约两个当量的碱接触,优选的是水溶性碱。 如上下文所用,对于碱而言, 一个"当量"是指与一摩尔氢离子反应的碱 的摩尔数;对于酸而言, 一个当量是指提供一摩尔氬离子的酸的摩尔数。
在步骤(b)中,应该使用足够的碱来保持溶液的pH值为至少约8,或 至少约9,或至少约10,优选约9至约11。因此,在步骤(b)中,通常使每当量的2, 5-二卣代对苯二曱酸的二代盐与至少约两当量的碱例如水溶性
碱接触。
然而,在可供选择的实施方案中,期望在步骤(a)和(b)中,对于在反 应开始时最初使用的每当量的2, 5-二卣代对苯二曱酸,反应混合物中使用 总共至少约4至约5当量的碱,例如水溶性碱。按照如上所述的量使用的 碱通常是强碱,并且通常在环境温度下添加。步骤(b)中使用的碱可与步 骤(a)中使用的碱相同或不同。
如上所述,步骤(b)中,在存在与铜配位的配体的情况下,2,5-二囟 代对苯二曱酸的二代盐还与铜源接触。铜源和配体可以依次加入反应混合 物,或可以单独合并(例如,在水溶液或乙腈溶液中合并)并一同添加。 铜源可以在存在氧气的情况下与配体在水中合并,或与含水的溶剂混合物 合并。
由于铜源和配体在反应混合物中的同时存在,在2,5-二由代对苯二曱 酸的二代盐的碱性溶液中获得了包含2,5-二羟基对苯二甲酸的二代盐、铜 物质、配体和卣化物盐的含水混合物。如果需要,在这一阶段和在步骤(d) 中的酸化之前,可以将2, 5-二羟基对苯二曱酸的二代盐从混合物中分离 [作为任选步骤(c)],并且可以用作另一个反应中的二代盐或用于其他用 途。
然后在步骤(d)中,使2,5-二羟基对苯二曱酸的二代盐与酸接触,以 将其转化成2,5-二羟基对苯二曱酸产物。具有足够强度以将二代盐质子化 的任何酸都适用。实例包括但不限于盐酸、辟u酸和磷酸。
步骤(a)和(b)的反应温度优选为约60至约12(TC,更优选为约75至 约95°C;因此各种实施方案中的方法都涉及加热反应混合物的步骤。在进 行步骤(d)中的酸化之前,通常使溶液冷却。在各种实施方案中,反应期 间可能要排除氧气。
铜源是指铜金属["Cu(O)"]、 一种或多种铜化合物、或铜金属和一
种或多种铜化合物的混合物。铜化合物可以是Cu(i)盐、cu(n)盐、或它
们的混合物。实例包括但不限于CuCl、 CuBr、 Cul 、 Cu2S04、 CuN03、 CuCl2、 CuBr2、 Cul2、 CuS04和Cu(N03)2。优选的是CuBr。所提供的铜的量 通常为约0. 1至约5mol°/。(基于2, 5-二囟代对苯二曱酸的摩尔数计)。如果铜源是Cu(O),可以在存在空气的情况下使Cu(O)、溴化铜和配 体合并。如果铜源是Cu(0)或Cu(I),可以使预定量的金属和配体在水中 合并,所得混合物可以与空气或稀氧反应,直到形成有颜色的溶液。将所 得金属/配体溶液加入包含在水中的2, 5-二卣代对苯二曱酸的二^C盐和石咸 的反应混合物。
配体可以是席夫碱。如本文所用,术语"席夫碱"指包含碳氮双键的 官能团或类型的化合物,其中氮原子连接芳基或烷基但不与氬基相连,如 式IV所示。席夫碱通常为伯胺和酮或醛的缩合产物,通过类似以下所示 的反应方案制备
<formula>formula see original document page 11</formula>IV 席夫碱
其中R1、 W和W各自独立地选自取代和未取代的C-Cw正烷基、异烷基和 叔烷基;以及取代和未取代的C6-G芳基和杂芳基。
在一个实施方案中,适于用作本文的配体的席夫石威包括二亚胺,例如 通式V代表的二亚胺
<formula>formula see original document page 11</formula>其中A选自<formula>formula see original document page 12</formula>

<formula>formula see original document page 12</formula>
R1、 R2、 W和R"各自独立地选自取代和未取代的C「Cu正烷基、异烷基 和叔烷基;以及取代和未取代的C6-"芳基和杂芳基;
Rs选自H,取代和未取代的C「d6正烷基、异烷基和ik烷基;以及取代 和未取代的C6-Q芳基和杂芳基;以及卣素;
R6、 R7、 R8和IT各自独立地选自H或取代或未取代的C-Cu正烷基、异 烷基或叔烷基;并且 n = 0或1。
用于上述席夫碱中的烷基或芳基时,术语"未取代的,,表示所述烷基 或芳基不包含碳和氢之外的原子。然而,在取代的烷基或芳基中, 一个或 多个0或S原子可任选地取代链中或环中的任何一个或多个碳原子,前提 条件是所得的结构不包含-o-o-或-S-S-部分,并且任何碳原子不能键 合超过一个杂原子。
在另一个实施方案中,适于用作本发明的配体的二亚胺包括N,N'-二 茶基-2, 3-二亚氨基丁烷(例如通式VI代表)
在这种情况下,n=0, R1 = R2 =茶基,并且W和114合在一起形成与两 个氮原子键合的CH3-C-C-CH3部分。
在另一个实施方案中,适于用作本文的配体的二亚胺包括N,N'-二(三 氟甲基苯)_2, 3-二亚氨基乙烷(例如通式VII所代表)<formula>formula see original document page 13</formula>VII
在这种情况下,n=0, R1 = R2 -(三氟甲基)卡基,并且W和R^合在一 起形成与两个氮原子键合的CH厂C-C-CH3部分。
适用于本文的配体可以选用以上述名称或结构描述的所有配体中的任 何一种或多种或全部。然而,合适的配体也可选用以上所有配体的子群中 的任何一种或多种或全部,其中子群可以为任4可大小(例如1, 2, 6, 10 或20),并且子群是通过去除上述所有配体中的一种或多种配体而形成。 因此,在这种情况下,配体不仅可以选用由上述所有配体形成的任何大小 的任何子群中的一种或多种或全部配体,而且还可以在为了形成子群而从 所有配体中去除一 些配体的情况下进行选择。
在各种实施方案中,所提供的配体的量为每摩尔铜约1至约10摩尔 当量,优选的是每摩尔铜约1至约2摩尔当量。如本文所用,术语"摩尔 当量"是指将与一摩尔铜相互作用的配体的摩尔数。
当2,5-二卣代对苯二曱酸为2, 5-二溴对苯二曱酸时,铜源可以为 Cu(0)和/或Cu(I)盐,并且铜源可以在存在氧气的情况下与配体在水中合 并,或在含水的溶剂混合物中合并。作为另外一种选择,Cu(I)盐为 CuBr,并且配体为以上具体描述的席夫碱中的一种[例如N,N'-二茶基-2,3-二亚氨基丁烷或N, N'-二(三氟甲基苯)-2, 3-二亚氨基乙烷]时,该配
体的用量可为每摩尔铜两摩尔当量,并且CuBr可在存在水和空气的情况 下与配体合并。
据信配体有利于铜源发挥催化剂的作用,和/或据信铜源和配体共同
作用来充当催化剂,以提高反应的一个或多个属性。
上述方法还能够有效并且高效地合成相关化合物,例如可以用通式VI 的结构代表的2, 5-二烷氧基对苯二甲酸
<formula>formula see original document page 13</formula>VI其中119和IT各自独立地为取代或未取代的Cw。烷基。如果未取代,则R'和 R"为仅包含碳和氢的一价基团。然而,在这些烷基的任何一个中, 一个或 多个0或S原子可以任选地取代处于链中的碳原子的任何一个或多个,前 提条件是所得结构不包含-0-0-或-S-S-部分,并且任何碳原子不能键 合超过一个杂原子。
可以将通过本发明的方法制备的2,5-二羟基对苯二曱酸转化成2,5-二烷氧基对苯二曱酸,此类转化可以通过例如在碱性条件下,使2,5-二羟 基对苯二曱酸与由式RY。S04表示的二烷基硫酸酯接触而实现。奥地利专利 265,244中描述了进行此类转化反应的一个适当方法。适合此类转化的碱 性条件是溶液pH值为至少约8,或至少约9,或至少约10,优选约9至约 11, z使用如上所述的一种或多种石咸。
在某些实施方案中,可能希望在将2,5-二羟基对苯二甲酸转化成 2, 5-二烷氧基对苯二曱酸之前,从形成2, 5-二羟基对苯二曱酸的反应混合 物中将其分离。
上述方法还能够有效并且高效地合成由所得2, 5-二羟基对苯二甲酸或 2,5-二烷氧基对苯二曱酸制成的产物,例如化合物、单体、或它们的低聚 物或聚合物。这些制备的材料可以具有酯官能团、醚官能团、酰胺官能 团、酰亚胺官能团、咪唑官能团、碳酸酯官能团、丙烯酸酯官能团、环氧 化物官能团、氨基曱酸酯官能团(urethane)、缩醛官能团以及酸肝官能 团中的一种或多种。
括例如在氮气下并且存在0.1%的ZN3(B03)2的情况下,在1-曱基萘中用 2, 5-二羟基对苯二曱酸与二甘醇或三甘醇制备聚酯,如US 3,047, 536中 所公开(该专利全文引入作为本文的一部分,以用于各种目的)。相似 地,据US 3, 227, 680所公开(该专利全文引入作为本文的一部分,以用 于各种目的),2, 5-二羟基对苯二曱酸适合与二元酸和二元醇进行共聚以 制备热稳定的聚酯,其中代表性的条件包括在存在四异丙氧基钛的情况 下,温度为200至25(TC的条件下,在丁醇中形成预聚物,然后在280 。C、 0. 08隱汞柱压力下进行固相聚合。人们还常常在减压并緩慢加热超过1Q(TC至最高达约18(TC的条件 下,在强的多磷酸中使2, 5-二羟基对苯二甲酸与四氨基吡啶的三盐酸盐一 水合物聚合,然后在水中沉淀,如US 5,674, 969所公开(该专利全文引 入作为本文的一部分,以用于各种目的);或通过在约50。C至约ll(TC的 温度下混合单体,然后在145。C下形成低聚物,然后使低聚物在约160°C 至约25(TC下反应,如提交于2005年3月28日、公布为WO 2006/104974 的美国临时申请60/665,737中所公开(该专利全文引入作为本文的一部 分,以用于各种目的)。此类方法可制备的聚合物可以为吡啶并二咪唑-2, 6-二基(2, 5-二羟基-对亚苯基)聚合物,例如聚(1,4-(2, 5-二羟基)亚苯 基-2,6-吡啶并[2, 3-d: 5, 6-] 二咪唑)聚合物,或聚[(1, 4-二氢二咪唑 并[4, 5-b: 4', 5'-e]吡啶-2, 6-二基)(2, 5-二羟基-1, 4-亚苯基)]聚合物。然 而,这些聚合物的吡啶并二咪唑部分可以被置换为苯并二咪唑、苯并二噻 唑、苯并二嗯峻、吡"定并二p塞唑和吡咬并二嘿唑中的任何一种或多种;而 这些聚合物的2, 5-二羟基-对亚苯基部分可以被置换为一种或多种以下物 质的衍生物间苯二甲酸、对苯二曱酸、2,5-吡啶二曱酸、2,6-萘二曱 酸、4,4, -二苯基二曱酸、2,6-喹啉二曱酸以及2,6-双(4-羧基苯基)吡咬 并二咪峻。
实施例
以下实施例中进一步限定了本发明。这些实施例在指出本发明的优选 实施方案的同时,仅是作为例证给出,并不限制所附权利要求的范围。通 过以上讨论和这些实施例可以清楚地了解本发明的本质特征,并且在不脱 离本发明的实质和范围的前提下,可以对本发明进行修改以使其适合各种 使用和条件。
材料:以下材料用于实施例中。所有试剂都直接使用。产物純度通过 'H NMR测定。
按照 "Journal of the American Chemical Society" (2002), 124 (7) 1378-1399中的步骤制备N, N'-二茶基-2, 3-二亚氨基丁烷。2-氨基 三氟曱苯(也称为"2-(三氟曱基)苯胺")(纯度为99%,产品编号 A4,160-7)和2,3-丁二酮(纯度为97%,产品编号B8, 530-7 )得自 Aldrich Chemical Company(Milwaukee, Wisconsin, USA)。2,5-二溴对苯二曱酸(纯度为95%以上)得自Maybridge Chemical Company Ltd. (Cornwall, United Kingdom)。溴化铜(I) ( "CuBr")(纯 度为98%) 4寻自Acros Organics (Geel, Belgium) 。 Na2C03 (纯度为 99.5%)得自EM Science (Gibbstown, New Jersey)。
如本文所用,术语"转化率"是指所消耗的反应物的量占理论量的分 数或百分比。如本文所用,术语产物P的"选择度"是指最终产物混合物 中P的摩尔分数或摩尔百分比。因此,转化率乘以选择度等于P的最大 "收率,,; 一般情况下,由于在诸如分离、处理、千燥等活动过程中样本 会有损耗,因此实际收率或"净"收率将略微小于最大收率。如本文所 用,术语"纯度"是指所指定的物质在所得的分离样品中实际所占的百分 比。
术语"H20,,和"水,,是指蒸馏水。缩写词的含义如下"h"指小 时,"min"指分钟,"mL"指毫升,"g"指克,"mg"指毫克, "mol"指摩尔,"mol equiv"指摩尔当量,"腿ol"指毫摩尔,"D" 指密度,"IR"指红外光谱分析,而"丽R"指核磁共振光谱分析。
此实施例示范如何使用CuBr和N,N'-二茶基-2, 3-二亚氨基丁烷从 2, 5-二溴对苯二甲酸形成2, 5-二羟基对苯二曱酸。
在氮气条件下,使2. 00g (6. 2mmo1) 2,5-二渙对苯二曱酸与10g H20 混合;然后加入0. 679g(6. 4mmol)Na2C03。在搅拌下加热回流该混合物30 分钟,保持氮气气氛。向反应混合物中另加入0. 950g(9. Ommol)Na2C03,继 续回流30分钟。在氮气条件下,另外使9mg(0. Olmol equiv)的CuBr和 40mg(0. 02mol equiv)的N, N'-二茶基-2, 3-二亚氨基丁烷与2mL H20混合。 在空气气氛下搅拌所得混合物,直到CuBr溶解。在8(TC的温度和氮气条 件下,用注射器将该溶液加入到经过搅拌的反应混合物中,然后在8Q。C下
实施例1
N, N'-二茶基-2, 3-二亚氨基丁烷搅拌30小时。将反应混合物冷却至25°C,然后用HC1 (浓)对其进行酸 化,生成暗黄色沉淀。对黄色沉淀进行过滤和水洗。干燥后,总共收集到 1. 09g粗制2, 5-二羟基对苯二曱酸。通过丽R测定,2, 5-二羟基对苯二 曱酸的纯度为约81°/。。 2, 5-二羟基对苯二曱酸的净收率确定为72°/。。
按如下方式制备N, N'-二(三氟甲基苯)-2, 3-二亚氨基乙烷在含6滴 98%曱酸的15mL甲醇中,制备10. 2mL(13. lg; 81. 2mmol; 0=1.28)2-氨基 三氟甲苯和3. 6mL(3.5g; 41mmol; D=0. 98)新馏出的2, 3-丁二酮的混合 物,在35。C和氮气条件下搅拌8天。用旋转蒸发器去除反应混合物中的溶 剂,用四氯化碳洗涤所得的结晶固体(l. 3g)。晶体溶于氯仿中;使溶液通 过氧化铝短柱并使其蒸发,生成1. 0g黄色二亚胺晶体。
工H NMR(CDCh): 2. 12ppm(s, 6H, CH3); 6. 77(d, 2H, ArH, J=9Hz); 7,20(t, 2H, ArH, J=7Hz); 7. 53(t, 2H, ArH, J=7Hz); 7. 68 (t, 2H, ArH, J=8Hz),IR: 1706, 1651, 1603, 1579, 1319, lllOcnf1.熔点154-156°C。
在氮气条件下,使3. 24g(10mmo1)2,4-二溴对苯二曱酸与10g H20混 合;然后加入1. lOg(lO, 4mmol)Na2C03。在搅拌下加热回流该混合物 30min,保持氮气气氛。向反应混合物中另加入1. 54g (14. 5mmo1) Na2C03, 继续回流30分钟。在氮气条件下,另外使22mg(0, 01 mol equiv)的CuBr2 和69mg(0.02 mol equiv)的N, N'-二 (三氟曱基苯)-2, 3-二亚氨基乙烷混 合,然后在空气条件下加入2mL H20。在8(TC的温度和氮气条件下,用注 射器将此溶液加入经过搅拌的反应混合物中,然后在8(TC下搅拌26h。将 反应混合物冷却至25°C,然后用HC1 (浓)对其进行酸化,生成暗黄色沉 淀。对沉淀进行过滤和水洗,然后干燥。经'H丽R测定,2, 4-羟基对苯二 曱酸的转化率和选择性分别为100%和72%。净收率确定为72°/。。
实施例2
N, N'-二 (三氟曱基苯)-2, 3-二亚氨基乙烷应当了解,如果将本发明的实施方案陈述或描述为包含、包括、含 有、具有某些特征,以及由某些特征构成或组成,除了明确地陈述或描述 的特征之外,实施方案中可能出现一个或多个特征,除非陈述或描述明确 地指出相反情况。然而,可以将本发明的可供选择的实施方案陈述或描述 为基本上由某些特征组成,其中会在很大程度上改变实施方案的操作原理 或特点的实施方案特征不存在于该实施方案中。可以将本发明的另外的可 供选择的实施方案陈述或描述为由某些特征组成,在该实施方案或其非实 质变型中,仅存在具体陈述或描述的特征。
应当了解,如果在陈述或描述本发明方法中的实施步骤时使用了不定 冠词"一个"或"一种",此类不定冠词的使用并非将方法中该步骤的次 数限定为 一 ,除非陈述或描述明确地指出相反情况。
凡在本文中给出某一数值范围之处,该范围均旨在包括其端点,以及 位于该范围内的所有整数和分数,除非另行指出。当定义一个范围时,不 希望将本发明的范围限定于所列举的具体数值。
权利要求
1.一种制备2,5-二羟基对苯二甲酸的方法,所述方法包括以下步骤(a)使其中X为Cl、Br或I的通式III代表的2,5-二卤代对苯二甲酸与碱在水中接触,以此形成所述2,5-二卤代对苯二甲酸的相应二代盐;(b)使2,5-二卤代对苯二甲酸的二代盐与碱在水中接触,并在存在与铜配位的配体的情况下与铜源接触,在溶液PH值为至少约8的条件下,由2,5-二卤代对苯二甲酸的二代盐形成2,5-二羟基对苯二甲酸的二代盐;其中所述配体包含席夫碱;(c)任选地,从形成所述2,5-二羟基对苯二甲酸的二代盐的反应混合物中分离所述二代盐;以及(d)使所述2,5-二羟基对苯二甲酸的二代盐与酸接触,以此形成2,5-二羟基对苯二甲酸。
2. 根据权利要求1的方法,其中在步骤(a)中,使每当量的所述2,5-二卣代对苯二曱酸与至少约两当量的水溶性碱接触。
3. 根据权利要求1的方法,其中在步骤(b)中,使每当量的所述2,5_ 二卣代对苯二甲酸的二代盐与至少约两当量的水溶性碱接触。
4. 根据权利要求1的方法,其中在步骤(a)和(b)中,对于每当量的 2, 5-二卣代对苯二曱酸,将总共约4至约5当量的水溶性碱加入到 所述反应混合物中。
5. 根据权利要求1的方法,其中所述铜源包括Cu(O)、 Cu(I)盐、 Cu(II)盐、或它们的混合物。
6. 根据权利要求1的方法,其中所述铜源选自CuCl、 CuBr、 Cul、 Cu2S04、 CuN03、 CuCh、 CuBr2、 Cul2、 CuS04、 Cu(N03)2、以及它们的 混合物。
7. 根据权利要求l的方法,其中所述配体由以下通式IV代表<formula>formula see original document page 3</formula>其中R1、 W和W各自独立地选自取代和未取代的d-Cw正烷基、异 烷基和叔烷基;以及取代和未取代的C厂C3。芳基和杂芳基。
8.根据权利要求l的方法,其中所述配体由以下通式V代表<formula>formula see original document page 3</formula>其中A选自<formula>formula see original document page 3</formula>R1、 R2、 113和R"各自独立地选自取代和未取代的d-C6正烷基、异烷基和叔烷基;以及取代和未取代的C广C3。芳基和杂芳基;W选自H,取代和未取代的d-Cu正烷基、异烷基和叔烷基;以及取代和未取代的C6-"芳基和杂芳基;以及囟素;R6、 R7、 118和119各自独立地选自H或取代或未取代的C「Cw正烷基、异烷基或叔烷基;并且n = 0或1。
9. 根据权利要求8的方法,其中n = 0;或113和114合在一起形成与所 述两个氮原子键合的CH3-C-C-CH3部分。
10. 根据权利要求1的方法,其中所述配体选自N,N'-二茶基-2, 3-二亚 氨基丁烷和N, N'-二 (三氟曱基苯)-2, 3-二亚氨基乙烷。
11. 根据权利要求1的方法,所述方法还包括在将所述铜源和所述配体 加入到所述反应混合物中之前进行合并的步骤。
12. 根据权利要求l的方法,其中所述铜源包括CuBr。
13. 根据权利要求l的方法,其中碱包括Li、 Na、 K、 Mg或Ca中的一个 或多个的水溶性氢氧化物、磷酸盐、碳酸盐或碳酸氢盐中的一种或 多种。
14. 根据权利要求1的方法,其中所提供的铜的量按2,5-二卣代对苯二 曱酸的摩尔数计为约0. 1至约5mol°/。。
15. 根据权利要求1的方法,其中所提供的所述配体的量为每摩尔铜约 1至约2摩尔当量。
16. 根据权利要求1的方法,所述方法还包括将所述2, 5-二羟基对苯二 曱酸转化成2, 5-二烷氧基对苯二曱酸的步骤。
17. 根据权利要求16的方法,其中在碱性条件下,使所述2,5-二羟基对苯二甲酸与由式R'irso4表示的二烷基硫酸酯接触,其中iT和r各自独立地为取代或未取代的Cw。烷基。
18. 根据权利要求1的方法,所述方法还包括使所述2, 5-二羟基对苯二 曱酸反应以此制备化合物、单体、低聚物或聚合物的步骤。
19. 根据权利要求18的方法,其中所制备的聚合物包括吡啶并二咪唑-2, 6-二基(2, 5-二羟基-对亚苯基)聚合物。
20. 根据权利要求16的方法,所述方法还包括使所述2,5-二烷氧基对 苯二曱酸反应以此制备化合物、单体、低聚物或聚合物的步骤。
全文摘要
在碱性条件下,使2,5-二卤代对苯二甲酸与铜源和跟铜配位的配体接触,由此以高收率和高纯度制备2,5-二羟基对苯二甲酸。
文档编号C07C51/02GK101541735SQ200780043665
公开日2009年9月23日 申请日期2007年11月28日 优先权日2006年11月28日
发明者J·C·里特 申请人:纳幕尔杜邦公司
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