专利名称：制备醌甲基化物的方法
技术领域：
本发明涉及制备醌曱基化物(quininemethide)的方法；更具体地，本发明 涉及一种使醌曱基化物的制备得到优化(optimize)同时限制副产物或废物生 成的方法，所述醌曱基化物特别是4-苯亚甲基-2，6-二叔丁基-环己-2，5-二烯酮。
背景技术：
已知采用如下方法来制备醌曱基化物使2，6-二叔丁基-苯酚和苯曱醛及 二曱胺反应，得到2,6-二叔丁基4-(二曱基氨基-苯基-曱基)-苯酚，由此制备醌 曱基化物(即，4-苯亚曱基-2,6-二叔丁基-环己-2，5-二烯酮)。然而，当按照该 方法进行时，除了生成所述醌曱基化物之外，还生成了作为副产物的其它化 合物，具体地，二曱胺和乙酸酐是该方法仲最终为副产物(即，二曱基乙酰 胺和乙酸)的试剂。这些副产物的生成增加了原料成本和处理成本。醌曱基 化物的用途是作为苯乙烯的阻聚剂(retarder)的组分。所述阻聚剂防止苯乙烯程中所使用的设备之内或之上的沉积而导致的产量损失)。涉及使用醌曱基 化物的方法是优选的，并且对有毒的二硝基苯酚而言是有效的替换方法(环 境组织需要对二硝基苯酚进行高度控制)。美国专利3,660,505教导了如下方法使用烷基或芳烷基格氏试剂 (Grignard reagent)将醌曱基化物还原成相应的苯酚，并且随后用^5成性铁氰化 物(ferricyanide)对所述苯酚进行氧化，以制备新颖的醌曱基化物，然后通过 使该化合物与叔胺或三烷基膦反应来制备烯基苯酚。美国专利4,032,547公开并要求保护一种新颖且有效的方法来制备醌烷 基化物(quinine alkides),所述方法利用过硫酸盐(persulfate)作为主要氧化剂 (primary oxidant)以及4失氰化物作为次要氧化剂(secondary oxidant)的组合来 形成相应的三烷基苯酚或苯基受阻的苯酚。仍然需要用于制备醌曱基化物的可选择方法，该方法降低或消除耗成本的副产物的生成并且减少或消除废汽(waste stream)的生成。 发明内容本发明披露了一种制备醌甲基化物即4-苯亚曱基-2,6-二叔丁基-环己 -2,5-二烯酮的方法，这是一种"绿色方法"或"环境积极的方法"。所述方法减 少和潜在地消除了废汽和耗成本的副产物。在一个实施方案中，将可循环的二仲胺催化剂例如N,N-二正丁基胺 (N,N-Di-n-butyl amine)或N,N-二正丙基胺用作反应物，以与苯曱醛和2,6-二叔 丁基苯酚反应，生成所期望的产物。所述方法包括对胺中间体(2,6-二叔丁基 -4-(二正丙基氨基-苯基-曱基)-苯酚或2,6-二叔丁基-4-(二正丁基氨基-苯基-曱 基)-苯酚)进行热裂解(thermal cracking),得到所期望的醌曱基化物。这个方 法避免了使用乙酸酐，并且可对在该方法中使用的胺催化剂进行回收和再利 用，从而减少了或潜在地消除了耗成本的副产物和废汽。
具体实施方式
除非上下文明确给出相反指示，单数形式"一个或一种(a, an)"或"所 述(the)"包括其复数形式。描述相同特征的所有范围的端点为独立可组合的， 并且包括所述端点。将所有参考资料并入本申请作为参考。与量连在一起使用的修饰词"约，，包括所述值，并且具有上下文所示含义 (例如，包括与具体量的测量值有关的误差程度)。"任选的"或"任选地"是指其后描述的事件或情况可能或可能不发生，或 指其后识别的物质可能存在或可能不存在，并且是指说明书包括其中所述事 件或情况发生的例子或包括其中所述物质存在的例子，以及说明书包括其中 所述事件或情况没有发生的例子或包括其中所述物质不存在的例子。本发明涉及4-苯亚曱基-2,6-二叔丁基-环己-2，5-二烯酮及其制备方法。本而消除废汽的生成。这是由于存在以下事实通过蒸馏将根据本发明产生的 胺(即，N,N-二正丙基胺或N,N-二正丁基胺)以及少量苯曱醛和2,6-二叔丁基 苯酚循环并再用在所述方法中。本发明的该方法消除了乙酸和二曱基乙酰胺 的产生，所述乙酸和二曱基乙酰胺是目前使用方法的副产物。通过消除这些 副产物以及由此消除废汽生成，本发明具有经济方面和环境方面的优点，因为降低了原材料成本和处理成本。本发明方法的理念是对胺中间体(即，2,6-二叔丁基-4-(二正丙基氨基-苯基-曱基)-苯酚)进行热裂解，得到所期望的醌曱基化物和起始的仲胺。在本发明方法中，使仲胺催化剂与苯曱醛反应形成半缩醛胺(hemiaminal)。之后， 进行2,6-二叔丁基-苯酚的亲核取代，并导致胺催化剂的消除。除了N,N-二正丁基胺、N,N-二乙基胺、N,N-曱基-丁基胺和N,N-二正丙 基胺外，所述仲胺催化剂还可选自正烷基-仲胺(n-alkyl secondary amines)中的 任一个，包括具有通式R,-NH-R2中的任一个，其中R,和R2为烷基，该烷基包 括但不限于曱基、乙基、丙基和丁基，优选的仲胺包括N,N-二正丁基胺和N,N-二正丙基胺。与更低级正烷基仲胺相比，N,N-二正丁基胺和N,N-二正丙基胺， 这两种仲胺产生更好的转化。尽管这两种胺在本发明方法中在转化方面表现 得同样出色，但由于反应简便，优选的是N,N-二正丙基胺。 一旦反应结束， 可将胺催化剂例如二正丙基胺回收并循环再利用。R-正丙基/正丁基苯曱眵 2,6-二叔丁基苯酚 4-笨亚曱基-2,6- R-正丙基二叔丁基-环己-2,5-二烯酮 /正丁基该基本方法要求仲胺、苯曱醛和2,6-二叔丁基-苯酚一起反应。在优选 的实施方案中，所述反应在油浴中进行。反应进行的期限为约1小时至约30 小时，优选地是进行约4小时至约14小时。反应可在约6(TC至约15(TC的温度 进行，优选地是在约90。C至约12(TC的温度进行。可在反应过程中施加压力，同时将温度保持相对恒定。可通过使初始 成分起反应并潜在地搅拌一段时间来进行反应，在约6(TC至约150°C的设定 温度进行约1小时至约15小时。采用约760mmHg至约10mmHg真空，并将所 述反应在该压力保持约0.5小时至约3小时。之后，将真空緩慢降低至约 75mmHg至10mmHg之间，再保持约0.5小时至约4小时，整个过程中将组分 保持在恒定的温度。一个可选择且优选的实施方案是使初始组分在约90。C至约15(rC的温 度反应，以及使混合物初始经历约250mmHg至约760mmHg的真空，保持约5小时至约10小时。之后，将真空緩慢降低至75mmHg至10mmHg之间，并使 其在该压力保持约1小时至约9小时。可在前述实施方案中加入额外的步骤，从而使所述反应具有三个阶段。 对于该阶段，再次降低真空至约35mmHg至约5mmHg之间，并使其在该压力 保持约10分钟至约4小时。一旦完成这些步骤，产物(4-苯亚曱基-2,6-二叔丁基-环己-2,5-二烯酮) 在残余物中的含量为约60至约90%，所述残余物含有一些^f效量杂质和起始物 质，优选地发生约80至约90%转化。通过对胺中间体(2，6-二叔丁基-4-(二正丙 基氨基-苯基-曱基)-苯酚或2，6-二叔丁基-4-(二正丁基基氨基-苯基-曱基)-苯酚) 进行热裂解得到的仲胺是与在反应初始所使用的仲胺相同的仲胺，可对该仲 胺进行循环并再用作所述方法的初始组分。实施例I向装备有迪安斯塔克(Dean Stark)(与水冷却的回流冷凝器相连)的 500ml RB烧瓶中加入51.3g 2，6-二#又丁基苯酚、26.5g苯曱醛和46g N,N-二正丙 基-胺。将混合物在氮气气氛中在置于磁力器之上的油浴中在130。C加热9.5 小时，并进行搅拌。之后，在114。C在真空对反应混合物进行蒸馏，持续4小 时。初始的真空为250mmHg，持续2-3小时。之后，将真空緩慢降低至 10mmHg，保持在该值直到反应结束。最终产物的重量为73,2g,以及分离出 水后的馏出物的重量为44g。产物中醌曱基化物的含量为84.79%。实施例II向500ml RB烧瓶中加入26.5g苯曱醛和32.3g N,N-二正丁基胺。将混合 物在70。C维持30分钟。之后，加入51.5g 2，6-二叔丁基-苯酚，将混合物在 115-118。C维持30小时。为了回收胺，将反应混合物在30mmHg真空在130。C 蒸馏5小时，在通过蒸馏除去N，N-二正丁基胺后，在产物中发现69.78%的醌曱基化物。实施例III向500ml RB烧瓶中加入21.4g苯甲醛和41.2g N,N-二正丁基胺，并加入 26g2,6-二叔丁基-苯酚。将混合物在110。C维持12小时。之后，对反应混合物在30mmHg在110。C进行胺蒸馏，持续1.5小时。将真空緩慢降低至6mmHg， 并再继续蒸馏额外的2.0小时。在蒸馏N,N-二正丁基-胺后，在反应烧^f瓦中的 最终产物显示具有63.82%的醌曱基化物。实施例IV向500ml RB烧瓶中加入21.5g苯曱醛和32.0g N,N-二乙基胺，并加入 41.5g 2,6-二叔丁基-苯酚。将混合物在油浴中在130。C加热，并在130。C维持 9.5小时。之后，将反应混合物在250mmHg(初始)和在10mmHg(结束)真空在 114。C蒸馏5小时。在N,N-二乙基胺蒸馏后的50.2g产物中,醌曱基化物的含量 为67.44%。尽管为了说明的目的已经阐述了典型的实施方案，但前述说明书不应 视为是对本发明范围的限制。显而易见的是，本领域技术人员会想到本发明 的许多其它形式或改变而不背离本发明的主旨和范围。随附的权利要求和这 些实施方案应当理解为涵盖所有这些显然意见的形式和改变，这些显然意见 的形式和改变在本发明主旨和范围内。
权利要求
1.一种制备4-苯亚甲基-2，6-二叔丁基-环己-2，5-二烯酮的方法，所述方法包括在仲胺催化剂存在下使苯甲醛和2，6-二叔丁基-苯酚反应。
2. 权利要求l所述的方法，其中所述仲胺催化剂为正烷基仲胺。
3. 权利要求2所述的方法，其中所述正烷基仲胺选自具有通式R,-NH-R2 的仲胺，其中R,和R2为任意烷基，包括但不限于曱基、乙基、丙基和丁基。
4. 权利要求2所述的方法，其中所述正烷基仲胺选自N,N-二正丁基胺、 N,N-二乙基胺、N,N-曱基-丁基胺和N,N-二正丙基胺。
5. 权利要求2所述的方法，其中所述正烷基仲胺选自N，N-曱基-丁基胺和 N,N-二正丙基胺。
6. 权利要求l所述的方法，其中初始反应是在油浴中进行的。
7. 权利要求l所述的方法，其中还对所述反应混合物进行胺蒸馏。
8. 权利要求7所述的方法，其中所述蒸馏是在真空中进行的。
9. 权利要求8所述的方法，其中所述真空在约300至约760mmHg之间。
10. 权利要求l所述的方法，其中所述方法进行约1小时至约30小时。
11. 一种制备4-苯亚甲基-2,6-二叔丁基-环己-2,5-二烯酮的方法，所述方 法包括(a) 在仲胺催化剂存在下使苯曱醛和2,6-二叔丁基-苯酚反应；(b) 对反应混合物进行真空蒸馏；和(c) 回收胺催化剂，并且循环以待再使用。
12. 权利要求ll所述的方法，其中所述方法在约300至约760mmHg的真 空条件下进行约1小时至约30小时。
13. 权利要求ll所述的方法，其中胺蒸馏后的产物中包含约60%至约 90wt。/。的醌曱基化物。
14. 一种制备4-苯亚曱基-2，6-二叔丁基-环己-2,5-二烯酮的方法，所述方 法包括(a) 在仲胺催化剂存在下使苯曱醛和2,6-二叔丁基-苯酚反应；(b) 使反应混合物经受约250至约760mmHg的真空，持续约5小时至约10 小时；(c) 将真空緩慢降低至约75mmHg至约10mmHg之间，持续约1小时至约9小时；以及(d)回收蒸馏出的仲胺，并且循环以待再使用。
15. 权利要求14所述的方法，其中胺蒸馏后的产物中包含约60至约 90wt。/。的醌曱基化物。
16. 权利要求14所述的方法，其中胺蒸馏后的产物中包含约80至约 90wt。/。的醌曱基化物。
17. —种制备4-苯亚甲基-2,6-二叔丁基-环己-2,5-二烯酮的方法，所述方 法包括(a) 在仲胺催化剂存在下使苯曱醛和2，6-二叔丁基-苯酚反应；(b) 使反应混合物经受约250至约760mmHg的真空，持续约5小时至约10 小时；(c) 将真空緩慢降低至约75mmHg至约10mmHg之间，持续约1小时至约9 小时；(d) 将真空緩慢降低至约35mmHg至约5mmHg之间，持续约10分钟至约4 小时；以及(d)回收蒸馏出的仲胺，并且循环以待再使用。
18. 权利要求17所述的方法，其中胺蒸馏后的产物中包含约60至约 90wt。/。的醌曱基化物。
19. 权利要求17所述的方法，其中胺蒸馏后的产物中包含约80至约 90wt。/。的醌曱基化物。
全文摘要
本发明披露了用于制备醌甲基化物的方法；更具体地，本发明披露了一种使醌甲基化物的制备得到优化同时限制副产物或废物生成的方法，所述醌甲基化物特别是4-苯亚甲基-2，6-二叔丁基-环己-2，5-二烯酮。
文档编号C07C45/45GK101541726SQ200780044286
公开日2009年9月23日 申请日期2007年9月20日 优先权日2006年11月30日
发明者维诺德·K·雷 申请人:通用电气公司