专利名称：二草酸根合硼酸的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有式I的二草酸根合硼酸(hydrogen bis(oxalato)borate)
在缩合反应如Friedel-Crafts缩合、乙缩醛与乙烯基醚或丙烯基醚的乙烯基醚缩合(用于制备合成类胡萝卜素的中间体)以及酚的酰化作用中作为质子酸催化剂的用途。
4-羟基-2-甲基-萘-1-基苯甲酸酯与异植醇反应得到4-羟基-2-甲基-3-(3，7，11，15-四甲基-十六碳-2-烯基)-萘-1-基苯甲酸酯(二氢-维生素K1单苯甲酸酯)及三甲基氢醌与异植醇反应得到d，l-α-生育酚(维生素E)的两个反应可作为Friedel-Crafts缩合的实例，乙醛二甲基乙缩醛或(E)-1，1，4，4-四甲氧基-丁-2-烯与甲基丙烯基醚的反应或13-(2，6，6-三甲基-环己烯-1-基)-2，7，11-三甲基-十三-2，6，8，10，12-五烯-4-炔基-1-醛二乙基乙缩醛与乙基乙烯基醚的反应可作为用于制备合成类胡萝卜素中间体的乙缩醛与乙烯基或丙烯基醚的乙烯基醚缩合反应的实例，以及由d，l-α-生育酚制备d，l-α-生育酚乙酸酯的反应可作为酚的乙酰化作用的实例。
实施Friedel-Crafts缩合反应的各种方法已在文献中作了介绍，进行这类方法是以质子酸诸如盐酸、三氯乙酸等的氢卤酸，诸如氯化铝、三氟化硼、氯化铁、氯化锌等的Lewis酸或这两类酸的混合物(如氯化锌与强质子酸混合物等)作为催化剂的。
所有这些已知的方法都存在严重的缺点如在所有方法中会发生腐蚀问题，当采用三氟化硼时，三氟化硼加合物会产生毒性问题，当采用铁或锌化合物时会产生现今不再允许的铁离子或锌离子废水的污染问题。
因为乙烯基醚缩合常常是在Lewis酸存在下进行的，所以在此类反应情况下也存在上面提及的用Lewis酸的Friedel-Crafts缩合反应中的那些缺点。
因此，本发明的目的是为上述缩合反应提供不会产生先前已知方法所存在缺点的催化剂系统。为此这种催化剂系统必须是不会引起腐蚀、没有毒性、不会污染环境并对所需反应有尽可能高的选择性和高的得率。此外，该催化剂系统还应具有专一的催化活性并易于分离。
在本发明范围内，上述目的是通过采用式I的二草酸根合硼酸作为缩合反应的质子酸催化剂而达到的。
缩合反应可在溶剂存在下或没有溶剂情况下于约0℃与约140℃间进行，该反应条件随反应类型(Friedel-Crafts缩合、乙烯基醚缩合或酚的乙酰化)及所采用的起始物而定。因此，Friedel-Crafts缩合反应可在约80℃与约140℃之间、优选约85℃与约120℃之间，具体说在反应混合物的回流温度下顺利地进行。另一方面，乙烯基醚缩合可在没有溶剂的情况下于约0℃与约40℃之间，优选约15℃与约25℃之间，尤其在室温下顺利地进行。
作为本发明范围的适用溶剂，可以提出的有芳烃(如甲苯、二甲苯等)、卤代芳烃(如氯苯等)、脂族羧酸酯(如乙酸乙酯、乙酸异丙酯等)、脂族醚(如甲基叔丁基醚、二异丁基醚等)、以及沸点在约80℃与约140℃间的脂族酮和环酮(如二乙基酮、甲基异丙基酮、环戊酮等)。甲苯及乙酸异丙酯是优选的。
根据本发明，缩合反应可在作为催化剂的二草酸根合硼酸的用量约0.1至约6％优选约0.2至约4％，尤其约0.3至约3％(摩尔，每一百分比都以相应的起始物质的摩尔量计)条件下进行。
上述式I的二草酸根合硼酸可从Journal of OrganometallicChemistry，329，1-29(1987)中获知。可按实施例1所述步骤制备。因此，除采用单独形态外，不采用现场制备和现场使用是有利的。
下列实施例是说明本发明，而不是以任何方式对本发明的限制。所有温度都是指摄氏度。
实施例1在1升烧瓶中将13.96克(150.36毫摩尔)草酸与2.62克(37.59毫摩尔)三氧化二硼[或8.4毫升(75.2毫摩尔)硼酸三甲酯或3.7毫升(25.1毫摩尔)三甲氧基环硼氧烷]悬浮在450毫升甲苯中，搅拌回流6小时，用分水器连续分离出反应产生的水。接着过滤冷却的反应混合物、真空干燥固体残留物，于是得到二草酸根合硼酸，得率为70％。
实施例2将28.398克(100毫摩尔)4-羟基-2-甲基-萘-1-基苯甲酸酯和127.4毫克(0.569毫摩尔)二草酸根合硼酸置于容有170毫升甲苯的500毫升磺化烧瓶中。加热反应混合物至98℃，然后在15秒内用17.76克(56.9毫摩尔)异植醇处理。
完成上述添加步骤后，将反应混合物在98℃下再搅拌30分钟。4-羟基-2-甲基-3-[(E)-3，7，11，15-四甲基-十六碳-2-烯基]-萘-1基苯甲酸酯的得率为80％(以异植醇计算，直接用液相色谱标准曲线法测定反应混合物)。
实施例3将35.240克(200毫摩尔)(E)-1，1，4，4-四甲氧基-丁-2-烯和1.343克(6毫摩尔)二草酸根合硼酸置于200毫升磺化烧瓶中，并搅拌。随后在室温于4小时内滴加28.840克(400毫摩尔)甲基丙烯基醚，滴加完毕后，让混合物再反应30分钟。
然后用300毫升水和2毫升15％盐酸处理反应混合物溶液，蒸出反应所产生的甲醇。于15分钟内向反应混合物添加12毫升15％氢氧化钠溶液，然后在80℃下再搅拌该混合物30分钟。过滤冷却后的反应混合物并干燥，可得到2，7-二甲基-2，4，6-(E，E，E)-辛三烯二醛，得率为67％(液相色谱分析)。
实施例4
将27.04克(300毫摩尔)乙醛二甲基乙缩醛和282毫克(1.26毫摩尔)二草酸根合硼酸置于100毫升磺化烧瓶中，然后在室温下，于2小时内滴加7.21克(100毫摩尔)甲基丙烯基醚。温热反应混合物至40℃，保温1小时后，将混合物冷却至室温，可得到1，1，3-三甲氧基-2-甲基-丁烷，根据气相色谱分析1，1，3-三甲氧基-2-甲基-丁烷含量为70％。
实施例5将5.0克(14.3毫摩尔)13-(2，6，6-三甲基-环己烯-1-基)-2，7，11-三甲基-十三碳-2，6，8，10，12-五烯-4-炔-1-醛、3.1毫升(18.2毫摩尔)原甲酸三乙酯、0.8毫升甲酸乙酯和89.5毫克(0.4毫摩尔)二草酸根合硼酸置于100毫升磺化烧瓶中。在15℃搅拌反应混合物1小时，随后在该温度下滴加1.9毫升(19.7毫摩尔)乙基乙烯基醚进行处理并再搅拌15分钟。13，15，15-三乙氧基-3，7，12-三甲基-1-(2，6，6-三甲基-环己-1-烯基)-十五碳-1，3，5，7，11-五烯-9-炔的得率为80％。
实施例6将60.88克(400毫摩尔)三甲基氢醌和2.81克(12.53毫摩尔)二草酸根合硼酸置于容有180毫升甲苯的750毫升磺化烧瓶中。随后在氩气氛下加热反应混合物至回流温度，然后于2小时内连续滴加147.76毫升(400毫摩尔)异植醇。完成滴加后，加热反应混合物再回流30分钟，冷却后，用200毫升己烷处理。然后用甲醇/水萃取反应混合物，蒸去溶剂后留下粗的d，l-α-生育酚104.5克，根据气相色谱分析，其含量为88.0％，得率为92％。
实施例7将43.00克(100毫摩尔)生育酚、11.40克(110毫摩尔)乙酸酐和94毫克(0.5毫摩尔)二草酸根合硼酸置于100毫升磺化烧瓶中，在氩气氛下加热反应混合物至回流1小时。在旋转蒸发器中浓缩后留下47.2克粗d，l-α-生育酚乙酸酯，其含量为87％，得率为92％。
权利要求
1.式I的二草酸根合硼酸作为缩合反应中质子酸催化剂的应用
2.根据权利要求1的应用，其中式I的二草酸根合硼酸是以单独状态使用的。
3.根据权利要求1或2的应用，其中用作催化剂的二草酸根合硼酸的用量为约0.1-约6％，优选约0.2-约4％，具体说是约0.3-约3％(摩尔)。
4.根据权利要求1-3任何一项的应用，其中缩合反应是Friedel-Crafts缩合、乙缩醛与乙烯基或丙烯基醚的乙烯基醚缩合或酚的酰化反应。
5.根据权利要求4的应用，其中Friedel-Crafts缩合是在温度为约80℃与约140℃之间，优选约85℃与约120℃之间，尤其在反应混合物的回流温度下实现的。
6.根据权利要求1-5任一项的应用，其中用作溶剂的是芳烃、卤代芳烃、脂族羧酸酯、脂族醚或沸点在约85°与约140℃之间的脂族酮或环酮。
7.根据权利要求6的应用，其中用作溶剂的是甲苯、二甲苯、氯苯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、甲基叔丁基醚、二异丁基醚、二乙酮、甲基异丙基酮或环戊酮，优选甲苯或乙酸异丙酯。
8.根据权利要求1-7任何一项的应用，其中4-羟基-2-甲基-萘-1-基苯甲酸酯与异植醇反应。
9.根据权利要求1-7任何一项的应用，其中三甲基氢醌与异植醇反应。
10.根据权利要求4的应用，其中乙烯基醚缩合反应是在约0°与约40℃之间、优选约15°与约25℃之间，尤其在室温下进行的。
11.根据权利要求10的用途，其中缩合反应是在没有溶剂的条件下进行的。
12.根据权利要求1-4、10和11任何一项的应用，其中乙醛二甲基乙缩醛与甲基丙烯基醚反应。
13.根据权利要求1-4、10和11任何一项的应用，其中(E)-1，1，4，4-四甲氧基-丁-2-烯与甲基丙烯基醚反应。
14.根据权利要求1-4、10和11的应用，其中13-(2，6，6-三甲基环己烯-1-基)-2，7，11-三甲基-十三碳-2，6，8，10，12-五烯-4-炔-1-醛二乙基乙缩醛与乙基乙烯基醚反应。
全文摘要
式I的二草酸根合硼酸用作缩合反应如Friedel-Crafts缩合、乙缩醛与乙烯基醚或丙烯基醚的乙烯基醚缩合及酚的酰化反应的质子酸催化剂。这类反应产物是如二氢维生素K
文档编号C07C41/48GK1161251SQ97102008
公开日1997年10月8日 申请日期1997年1月8日 优先权日1996年1月12日
发明者C·福勒比林格 申请人:弗·哈夫曼-拉罗切有限公司