专利名称：异香草醛的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种新的制备异香草醛(3-羟基-4-甲氧苯甲醛)的方法。
例如，当合成一种药物，尤其是合成一种抗抑郁剂时，上述异香草醛作为一种中间物是非常有用的。如按照美国专利No.4,193,926中所描述的方法，通过让异香草醛和异丁基溴反应转变为3-异丁氧基-4-甲氧苯甲醛，可将异香草醛转变为3-异丁氧基-4-甲氧苯亚甲基丙二酸二乙酯。然后，将获得的化合物和二乙基丙二酸发生反应。获得的3-异丁氧基-4-甲氧苯亚甲基丙二酸二乙酯和氰化钾发生反应转变为3-(3-异丁氧基-4-甲氧苯基)-3-氰基丙酸乙酯，然后获得的化合物在有氧化铂存在的情况下在冰醋酸中进行更进一步的氢化然后和甲醇的盐酸盐发生反应转变为3-(3-异丁氧基-4-甲氧苯基)-4-氨基丁酸乙酯盐酸化物。获得的3-(3-异丁氧基-4-甲氧苯基)-4-氨基丁酸乙酯盐酸化物和三乙基胺发生反应转变为具有抗抑郁剂活性的4-(3-异丁氧基-4-甲氧苯基)-2-吡咯烷酮。
关于制备异香草醛的常规方法，可以按下述的步骤进行。
(1)在有机化学杂志中(J.Org.Chem.)，32卷，第4号第1269和1270页(1967)，已经揭示了在浓硫酸中加热藜芦醛制备异香草醛的方法。
然而，上述方法(1)不是一种工业上令人满意的方法。因为工艺过程需要长达20小时的时间周期并且产品产量低。
(2)在化学协会的杂志(J.Chem.Soc.)，Perkin公司的会刊中1卷，第20号，第2288和2289页(1977)，在那里曾揭示了在有甲磺酸的情况下让藜芦醛和甲硫氨酸起反应制备异香草醛的方法。
然而，由于这种方法(2)工艺过程需要长达24小时的时间周期且产品产量低，以上方法也不是一个工业上令人满意的方法。
因此，作为制备异香草醛的方法，已知的制备方法(1)和(2)都不是令人满意的。
为了解决以上已知制备方法中有关的问题，本发明者进行了深入细致的研究，从而发现当在有硫酸的情况下，3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛和硫化化合物发生反应。能获得高的产量而不需要上述的长的时间周期。以实现了本发明的目的。
本发明的目的是通过在有硫酸的情况下让3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛和硫化化合物发生反应以获得以短时间周期和高的产量的制备异香草醛的方法。
也就是说，本发明涉及一种制备异香草醛的方法，包含在有硫酸的情况下让3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛其结构式为(1)的化合物。
其中R1代表一个烷基或一个环烷基，和结构式为(2)R2-S-R3(2)的硫化化合物发生反应其中R2代表一个烷基或一个如结构式(3)代表的基团-CH2COOR4(3)其中R4代表一个氢原子或一个烷基且R3代表一个由结构式(4)代表的基团
其中R5代表一个氢原子或一个烷基，或者是一个如上面结构式(3)的基团或一种它的盐。
本发明的上述制备方法的最佳实施例描述如下1)在上述制备异香草醛的方法中，由结构式(1)代表的3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛是藜芦醛。
2)在上述制备异香草醛的方法中，由上述结构式(2)代表的硫化化合物或一种它的盐是一种甲硫氨酸衍生物。
3)在上述制备异香草醛方法中，由上述结构式(2)代表的硫化化合物或一种它的盐是亚硫基二乙酸的衍生物。
4)在上述制备异香草醛方法中，由上述结构式(2)代表的硫化化合物或一种它的盐是甲硫氨酸或甲硫氨酸甲酯。
5)在上述制备异香草醛方法中，由上述结构式(2)代表的硫化化合物或一种它的盐是亚硫基二乙酸。
6)在上述制备异香草醛方法中，由上述结构式(1)代表的3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛是藜芦醛。由以上结构式(2)代表的硫化化合物或它的盐是甲硫氨酸或甲硫氨酸甲酯。
7)在上述制备异香草醛方法中，由上述结构式(1)代表的3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛是藜芦醛。由结构式(2)代表的硫化化合物或和它的盐是亚硫基二乙酸。
最佳实施例的详细说明本发明详细解释如下例如本发明制备方法如下反应示意图(1)所示。
其中R1和R5与以上所描述的意思相同。
在本发明制备方法中使用的3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛(在下文中简称为化合物(1))，由结构式(1)表示，其中R1代表一个烷基或一个环烷基。
如前所述的化合物(1)中R1所代表的一个烷基，例如一个烷基含有1到10个碳原子，最佳为一个甲基，一个乙基，一个丙基(包括相应同分异构体如正和异丙基)和一个丁基(包括相应的同分异构体如正、异、仲、和叔丁基)。
如所前述化合物(1)中由R1代表的一个环烷基，例如一个环烷基有3到10个碳原子，优选环丙基，环戊基和环己基。
如前所述结构式(1)代表的3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛的一个特殊的例子是有这样一种取代物，例如(3.4-双甲氧苯甲醛)，3-乙氧基-4-甲氧苯甲醛，3-正-丁氧基-4-甲氧苯甲醛，3-环戊氧-4-甲氧苯甲醛和3-环己氧-4-甲氧苯甲醛，最佳为藜芦醛和3-乙氧基-4-甲氧苯甲醛。
本发明的制备方法中使用的由结构式(2)代表的硫化化合物(在下文也简称为化合物(2))中的R2代表一个烷基或一个如结构式(3)代表的基团。
如前所述在化合物(2)中由R2代表的烷基，例如一个烷基有1到10个碳原子，最佳为一个甲基，一个乙基，一个正丙基(包含上述相应的同分异构体)和一个丁基(包含上述相应的同分异构体)。
用化合物(2)中R2代表结构式(3)，结构式(3)中R4代表一个氢原子或一个烷基。如所提到的在化合物(1)中R4代表的一个烷基，例如，一个烷基有1到10个碳原子，最佳为一个甲基，一个乙基，一个丙基(包含如上提到相应同分异构体)和一个丁基(包含上述相应的同分异构体)。
化合物(2)中的R3代表由一个由结构式(3)或结构式(4)表示的基团。
化合物(2)中的R3代表结构式(3)，结构式(3)中的R4代表一个氢原子或一个烷基。
如前所述化合物(2)中的R4代表一个烷基，一个烷基有1到10个碳原子，优选一个甲基，一个乙基和一个丙基(包括上述的相应的同分异构体)和一个丁基(包括如上所述相应的同分异构体)。
化合物(2)中的R3代表结构式(4)，结构式(4)中的R5代表一个氢原子或一个烷基。
如上所述在化合物(2)中的R5代表一个烷基，例如，一个烷基有1到10个碳原子，最佳为一个甲基，一个乙基，一个丙基(包括上述相应的同分异构体)和一个丁基(包括上述相应的同分异构体)。
如上述用结构式(2)所代表的硫化化合物的一个特殊的例子有这样的取代物，例如，甲硫氨酸的衍生物如甲硫氨酸，甲硫氨酸甲酯，甲硫氨酸乙酯，甲硫氨酸丙酯(包含相应同分异构体)甲硫氨酸丁酯(包含相应的同分异构体)，甲硫氨酸戊酯(包含相应的同分异构体)，甲硫氨酸己酯(包含相应的同分异构体)甲硫氨酸庚酯(包括相应的同分异构体)，甲硫氨酸辛酯(包含相应的同分异构体)，甲硫氨酸壬酯(包含相应的同分异构体)，甲硫氨酸癸酯(包含相应的同分异构体)，和氢硫基乙酸衍生物如氢硫基乙酸，二甲基亚硫基二乙酸，硫-甲基氢硫基乙酸和硫-硫代甘醇酸甲酯，优选甲硫氨酸，甲硫氨酸甲酯，甲硫氨酸乙酯，亚硫基二乙酸和硫一甲基氢硫基乙酸。
在本发明制备方法所用的硫化化合物之中，甲硫氨酸的衍生物可以以任何形式使用，但最常选用无机酸盐如硫酸盐、盐酸盐和磷酸盐。在本发明制备方法中使用的甲硫氨酸的衍生物存在旋光的右旋的和左旋的同分异构体。在本发明的制备方法中可以使用这两种中任何一种旋光的同分异构体以及外消旋的修饰型式。
在本发明的制备方法中使用硫化化合物的量通常是每1摩尔的3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛，一般用0.5-3.0摩尔硫化化合物。最佳为0.8-2.0摩尔。在本发明制备方法中使用的硫酸的浓度通常为重量百分比80％或更多，最好为重量百分比的90％或更多。
本发明的制备方法中硫酸的用量通常为3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛的重量的3到30倍，最好是4到20倍，假如使用的硫酸的量少于所需要的量，不需要的副产品如香草醛量就会增加。而假如上述的量多于需要的量，产品的产量就会降低。
本发明的制备方法中反应温度通常为20℃到150℃，最佳为40℃-120℃。
在本发明的制备方法中，反应的时间随所用硫酸的量和使用的反应温度而变化，但最佳时间为0.5到8小时。反应通常能在1个大气压下完成，但可以在加压或在减压下完成。
在本发明的制备方法中通过结合使用常规的清洗操作和分离操作将反应产生的异香草醛从混合物中分离出来。例如通过向反应混合物中加水，搅拌混合物，将混合物放到一种适当的溶剂中进行萃取，用水清洗等等，然后进行干燥，最后进行再结晶等一系列程序就获得了所需要的化合物。
按照本发明，在有硫酸的情况下，将以上述结构式(1)代表的3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛和结构式(2)代表的硫化化合物发生反应。在短时间周期内就可获得所需要的高产量的化合物异香草醛。
实施例通过所列举的实施例对本发明进行详细的描述，但并不以此限制本发明的范围，实施例中液相色谱法(藜芦醛的分析)和气相色谱法(异香草醛的分析)的分析条件表明如下。
液相色谱法的分析条件(藜芦醛的分析)分离柱ODS-80TM(商品名称，由TOSOH Co.制造 4.6毫米内直径×25厘米长)温度40℃洗脱液H2OCH3CN＝4 PH＝3.0
流速1.0毫升/分钟检测波长254毫微米内部标准参考材料苯甲醚气相色谱法的分析条件(异香草醛的分析)分离柱2％硅有机化合物OV-17(商品名称)由GL Science公司制造支架Uniport HS(商品名称，由GL Science公司制造)柱的温度120到160℃(3℃/分钟)蒸发室的温度200℃载体气体氦流速40毫升/分钟检测器FID内部标准参考材料正十四烷实施例1内容量为100毫升的烧杯中加入30克的浓硫酸(98％)，边搅拌边向浓硫酸中加入3.32克(20毫摩尔)的异香草醛，制得硫酸溶液，在室温(20℃)边搅拌得到的硫酸溶液边将3.3克(22毫摩尔)的DL-甲硫氨酸慢慢加入溶液中，加入时每次加入少量，大约在10分钟完成这个过程。完成添加之后，混合物在65℃中搅拌3小时条件下发生反应。
将得到的反应混合物倒入50毫升的冰水中，再向其中加入25毫升乙酸盐，搅拌混合物然后分离得到一个乙酸盐层(1×3次)。由液相色谱法和气相色谱法测定几次合在一起所得到乙酸盐层量，结果，藜芦醛转化率为95.3％，基于藜芦醛的异香草醛的产量为82.7％。通过一个旋转蒸发器将得到的乙酸盐层浓缩之后，向浓缩物中加入甲苯。将混合物加热，而后冷却至室温以析出晶体，通过过滤收集析出的晶体。用质量光谱仪分析测定晶体，发现晶体的分子量和异香草醛的一致，m/e＝18，81，151，152。基于藜芦醛的异香草醛析出量为72％。
对比实施例1向内部容量为100毫升的烧杯中加入30克的浓硫酸(98％)，边搅拌边向硫酸中加入3.32克的藜芦醛(20毫摩尔)，得到的硫酸溶液在65℃搅拌3小时下起反应。
得到的反应混合物加入到50毫升冰水中，再向其中加入25毫升乙酸盐，搅拌混合物，而后析出得到一种乙酸盐层(×3次)。由液相色谱法和气相色谱法测定几次放在一起所得到的乙酸盐层的重量。结果，藜芦醛的转换率为52.0％，基于藜芦醛的异香草醛的产量为44.1％。
实施例2内容量为100毫升的烧杯中加入30克浓硫酸(98％)，边搅拌边向浓硫酸中加入3.32克(20毫摩尔)的藜芦醛制备硫酸溶液。边搅拌制备的硫酸溶液边将3.3克(22毫摩尔)的DL-甲硫氨酸分成小量慢慢加入溶液中，这大约需要在10分钟左右完成。完成添加之后，混合物在50℃搅拌5小时条件下发生化学反应。
将得到的反应混合物加入到50毫升的冰水中，再向其中加入25毫升的乙酸盐，搅拌混合物而后分离得到一种乙酸盐层(×3次)。由液相色谱法和气相色谱法测定几次放在一起乙酸盐层的量。结果，藜芦醛的转化率为89.0％，基于藜芦醛的异香草醛的量为79.6％。
对比实施例2向内容量为100毫升的烧杯中加入26克的甲磺酸。边搅拌边向甲磺酸中加入3.32克(20毫摩尔)的藜芦醛制得甲磺酸溶液。在对得到的甲磺酸溶液用冰进行冷却后，在10分钟内逐渐将3.3克(22毫摩尔)的D，L-甲磺酸慢慢加入溶液中，混合物在50℃搅拌6小时条件下发生反应。
将得到的反应混合物加入到50毫升的冰水中，再向其中加入25毫升的乙酸盐，搅拌混合物而后得到一种乙酸盐层(×3次)。由液相色谱法和气相色谱法测量几次得到而放在一起的乙酸盐层的量，结果，藜芦醛的转换率为67.1％，基于藜芦醛的异香草醛产量为48.8％。
实施例3除了将反应的温度由50℃改变为80℃，将反应时间由5小时改变为1小时，其它所有实验程序都以在例2中的同样方式进行。藜芦醛的转换率为95.9％，基于藜芦醛的异香草醛的产量为82.4％。
实施例4除了将浓硫酸使用量由30克改为20克，反应时间由1小时改变为4小时之外，其它所有实验程序都以在例3中的同样方式进行，藜芦醛的转换率为94.1％，基于藜芦醛的异香草醛产量为73.8％。
实施例5向内容量为100毫升的烧杯中加入15克浓硫酸在水浴条件下边搅拌边向浓硫酸中加入2.2克(11毫摩尔)甲硫氨酸甲酯盐酸盐，制得硫酸溶液，该过程需要约10分钟。向已获得的硫酸溶液中加入1.66克(10毫摩尔)藜芦醛。完成添加后，在65℃搅拌3小时条件下混合物发生反应。
得到的反应混合物加入到40毫升冰水中，再向其中加入25毫升的乙酸乙酯，搅拌混合物，而后分离得到一种乙酸乙酯层(×3次)，由液相色谱法和气相色谱法测量几次得到而放在一起乙酸乙酯层的量。结果，藜芦醛的转变率为75.4％，基于藜芦醛的异香草醛的产量是64.7％。
实施例6除了使用1.65克的亚硫基二乙酸代替了L-甲硫酸氨酸甲酯盐酸化物和反应温度由65℃改变为70℃，其它实验程序以例5中同样方式完成，结果，藜芦醛的转换率为90.4％，基于藜芦酸的异香草醛的产量为75.1％。
权利要求
1.一种异香草醛的制备方法包含由结构式(1)代表的3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛
其中R1代表一个烷基或是一个环烷基与结构式(2)代表的硫化化合物R2-S-R3(2)发生反应，其中R2代表一个烷基或一个结构式(3)所表示的基团。-CH2COOR4(3)其中R4代表一个氢原子或一个烷基其中R3代表结构式(4)所表示的基团
其中R5代表一个氢原子或一个烷基或一个上述结构式(3)所表示的基团，或者是它的一种盐。反应在有硫酸的条件下进行。
2.一种按照权利要求1所述的方法，其中R1是一个含有1到10个碳原子的烷基或一个含有3到10个碳原子的环烷基。
3.一种按照权利要求1所述的方法，其中R1是一个含有1到6个碳原子的烷基或一个含有3到6个碳原子的环烷基。
4.一种按照权利要求1所述的方法，其中R1是1个甲基，一个乙基，一个丙基，一个丁基，一个环丙基，一个环戊基或一个环已基。
5.一种按照权利要求1所述的方法，其中R1是一个甲基。
6.一种按照权利要求1所述的方法，其中R2是一个含有1到10个碳原子的烷基或由一个由结构式(3)所代表的基团。-CH2COOR4(3)其中R4代表一个氢原子或者一个含有1-10个碳原子的烷基。
7.一种按照权利要求1所述的方法，其中R2是一个含有1到6个碳原子的烷基或由一个如结构式(3)代表的基团，-CH2COOR4(3)其中R4代表一个氢原子或一个含有一个1到6个碳原子的烷基。
8.一种按照权利要求1所述的方法，其中R2是一个甲基，一个乙基，一个丙基，一个丁基或由一个由结构式(3)代表的基团-CH2COOR4(3)其中R4代表一个氢原子，一个甲基，一个乙基，一个丙基或一个丁基。
9.一种按照权利要求1所述的方法，其中R2是一个甲基，一个-CH2COOH或-CH2COOCH3基。
10.一种按照权利要求1所述的方法，其中R3是一个由结构(4)所代表的基团，
其中R5表示一个氢原子或一个含有1到10个碳原子的烷基。或一个由结构式(3)所代表的基团-CH2COOR4(3)其中R4代表一个氢原子或一个含有1到10个碳原子的烷基。
11.按照权利要求1所述的方法，其中R3是一个由结构式(4)代表的基团
其中R5代表一个氢原子或一个含有1个有1到6个碳原子的烷基或一个结构式(3)所代表的基团-CH2COOR4(3)其中R4代表一个氢原子或一个含有1个有1到6个碳原子的烷基。
12.一种按照权利要求1所述的方法，其中R3是一个由结构式(4)所代表的基团
其中R5代表一个氢原子，一个甲基，一个乙基，一个丙基或一个丁基或一个由结构式(3)所代表的基团-CH2COOR4(3)其中R4代表一个氢原子，一个甲基，一个乙基，一个丙基或一个丁基。
13.一种按照权利要求1所述的方法，其中R3是一个结构式(4)所代表的基团，
其中R5代表一个氢原子或一个甲基或一个由结构式(3)所代表的基团-CH2COOR4(3)其中R4代表一个氢原子或一个甲基。
14.一种按照权利要求1所述的方法，其中R1是一个甲基，R2是1个甲基，且R3是一个由结构式(4)所代表的基团
其中R5代表一个氢原子或一个甲基。
15.一种按照权利要求1所述的方法，其中R1是一个甲基，R2是-CH2COOH或-CH2COOCH3；且R3是-CH2COOH或-CH2COOCH3。
16.一种按照权利要求1所述的方法，其中硫化化合物用量为每摩尔3-烷氧基-4甲氧苯甲醛用0.5到3.0摩尔硫化化合物。
17.一种按照权利要求1所述的方法，其中硫化化合物用量为每摩尔的3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛用0.8到2.0摩尔的硫化化合物。
18.一种按照权利要求1所述的方法，其中硫酸使用量为3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛的重量的3-30倍。
19.一种按照权利要求1所述的方法，其中硫酸用量为3-烷氧基-4-甲氧苯甲醛重量的4-20倍。
20.一种按照权利要求1所述的方法，其中反应在常压下在20℃到150℃经过0.5到8小时完成。
21.一种按照权利要求1所述的方法，其中反应在常压下在40℃到120℃经过0.5到8小时完成。
全文摘要
本发明所公开的是一种制备异香草醛的方法，包括在硫酸情况下，让由结构式(1)表示的3-环氧烷-4-甲基苯甲醛，其中R
文档编号C07C45/61GK1154355SQ96109240
公开日1997年7月16日 申请日期1996年8月9日 优先权日1996年8月9日
发明者黑田信行 申请人:宇部兴产株式会社