用于制备酚的方法
【专利说明】用于制备酚的方法
[0001] 本发明涉及用于由芳族胺制备酚的方法。
[0002] 已知能够通过借助亚硝酸在低温下使芳族氨基化合物重氮化所形成的重氮盐 的热分解（Verkochung)来制备酸。根据"Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry"(第七次完全修订版，第11卷，第279页)，最好在硫酸溶液中进行所述重氮化和 热分解。然而问题是，在最简单的方法如将重氮盐加热到最高80-100°C时，所得产物的纯度 低。有时可以通过复杂的同时的水蒸气蒸馏从反应混合物中去除所形成的酚(例如参见DE 2 426 994 Al)或者通过将所形成的酚溶解到作为有机溶剂的二甲苯中来提高产率和选择 性。
[0003] 从US 1910679已知用于制备酚的方法，其中在酸性水溶液中在有机溶剂的存在 下进行相应的重氮盐的热分解，其中使用苯甲醚、二甲苯或氯苯作为有机溶剂。然而在该方 法中的产率不令人满意。
[0004] US 5, 416, 235 A和CN 102746122 A描述了通过重氮化和随后在溶剂以及铜盐的 存在下热分解以使芳族胺反应生成酚的方法。在实施例中使用乙酸乙酯或乙酸丁酯或甲基 异丁酮作为溶剂。
[0005] 根据CN 102199073 A，当在水和不可与水混溶的有机溶剂中热分解时，可以通过 重氮化和4, 4' -二氨基二苯基甲烷的热分解来获得4, 4' -二羟基二苯基甲烷。
[0006] 本发明的目的在于，提供用于制备酚的方法，通过该方法可以在通过重氮热分解 由相应的芳族伯胺制备酚时实现酚的更高的选择性和产率。
[0007] 令人惊奇地如今发现，提高该选择性和产率可以通过在重氮热分解时使用脂族酮 作为溶剂来实现。该酮基本上仅可困难地与含水介质混溶，在其中相应的重氮化合物进行 分解。
[0008] 本发明的主题因此是用于制备酚的方法，其中通过在含有热水、无机酸和有机溶 剂的混合物中加热以使通过相应的芳族伯胺的重氮化所制备的芳基重氮盐反应生成酚， 其中该芳族伯胺选自苯胺或取代的苯胺，其含有至少一个选自烷基、烯基、炔基、卤素、卤代 烷基、环烷基、杂芳基、羧基、氰基、烷氧基和酯的其它取代基，其中该有机溶剂含有式（I) R1C (O)R2 的酮
其中R1和R2彼此独立地表示（C ^C5)-烷基，R1和R2合计具有至少四个碳原子，并且其 中形成酚的反应时的溶剂基本上不含铜盐。
[0009] 相比于不使用有机溶剂或使用溶剂例如二甲苯、氯苯、甲苯、甲基叔丁醚（MTBE)、 乙酸正丁酯等的方法，在本发明的方法中令人惊奇地获得非常高的选择性。此外可以通过 本发明的方法实现更高的产率。
[0010] 在本发明方法的一个优选实施方案中，式（I)的化合物中的R1和R2可以彼此独立 地具有以下含义：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基和叔 戊基。优选为这样的化合物，其中R1表示甲基或乙基且R2表示乙基或异丁基。特别是优 选式⑴的化合物，其中R 1表示甲基且R2表示异丁基（甲基异丁酮)，或R1和R2表示乙基 (3-戊酮)。非常特别地优选甲基异丁酮作为式（I)的化合物。
[0011] 所述重氮化反应以本身已知的方式进行(例如参见"Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry"，第7次完全修订版，第11卷，第279页)。通常在含水介质中在无 机酸的存在下在约-5至约50°C，优选约0至约20°C的温度下在适合于重氮化的试剂的存 在下，优选在亚硝酸的存在下使该芳族胺重氮化。
[0012] 所用的胺包括苯胺和取代的苯胺，该取代的苯胺含有至少一个选自烷基、烯基、 炔基、卤素、卤代烷基、环烷基、杂芳基、羧基、氰基、烷氧基和酯的其它取代基。优选为以 下基团：(C「C 6)-烷基、（C2-C6)-烯基、（C2-C6)-炔基、氟、氯、溴、碘、（C 1-C3)-I^f代烷基、 (C3-C6)-环烷基、杂芳基、羧基和酯。特别优选为具有甲基、乙基、氟、氯、溴、碘和/或羧基 的芳族伯胺。
[0013] 在本发明方法中通常以化学计量的量或者少许过量地使用重氮化剂。合适的是重 氮化剂与芳族胺的摩尔比为约I : 1至约1.5 : 1，优选为约I : 1至约1.1 : 1。
[0014] 作为重氮化剂，可以例如使用碱金属亚硝酸盐例如亚硝酸钠或亚硝酸钾、三氧化 二氮和亚硝酸、亚硝酰卤例如亚硝酰氯或亚硝酰溴，和其它亚硝基盐（Nitrosylsalz)例如 亚硝基高氯酸盐、亚硝基四氟硼酸酸或亚硝基硫酸盐。优选为亚硝酸钠、亚硝酸钾、三氧化 二氮或亚硝酸，其中特别优选为亚硝酸钠。
[0015] 在该重氮化反应中使用的无机酸优选具有约20至约98%的浓度。特别优选为约 20至约50%或约95至约97%的浓度。在本发明的一个优选实施方案中，可以在该重氮化反 应中使用硫酸、磷酸、HCl或其混合物作为无机酸。特别优选为硫酸。
[0016] 所形成的重氮盐通常在约70至约120°C，优选约80至约100°C的温度下分解(热 分解)。优选在该分解时，将含有重氮盐的混合物缓慢地计量加入到通式（I)的溶剂、热水 和无机酸的混合物中。该溶液基本不含铜盐，即不添加铜盐(或铜)。可能作为杂质存在于 所用物质中的非常少量的铜盐不具有干扰性。
[0017] 通常，适合的是所述有机溶剂与无机酸水溶液的用量比为约1:100至约100:1，优 选为约1:25至约25:1。在分解时使用的无机酸的浓度可以为约10至约98%，优选约20至 约 96%。
[0018] 在本发明的一个优选实施方案中，硫酸或硫酸和磷酸的混合物用作重氮热分解时 的无机酸。特别优选为硫酸。
[0019] 应借助以下实施例阐述本发明，但不将其限制于特别描述的实施方案。如果不另 外说明或从上下文中不强制地另外指出，百分率说明基于重量，如有疑问时基于混合物的 总重量。
[0020] 如果不相反得排除它们，本发明还涉及优选实施方案的所有组合。与数字说明结 合的表述"约"或"大约"表示至少包括高或低约10 %的值或者高或低约5 %的值和在各 种情况中高或低1 %的值。
[0021] 实施例1 在具有温度计、搅拌器和滴液漏斗的搅拌烧瓶中预先放置500 mL 24%硫酸。向其中加 入68 g邻氨基苯甲酸。将该起始混合物在O°C至3°C下用87. 8 g 40%亚硝酸钠溶液进行重 氮化。然后将该重氮盐溶液在98°C下和良好搅拌下计量加入到25 mL 24%硫酸和500 mL 甲基异丁酮的混合物中。在98°C下大约30分钟的后反应之后，在将该乳状液冷却到大约 85°C之后进行相分离。将有机相用750 mL水和54 g 50%氢氧化钠水溶液的混合物萃取。 在重新相分离之后，从下部的水相中通过用盐酸（pH〈l. 5)酸化来沉淀目标产物（2-羟基苯 甲酸)。通过过滤分离该最终产物。在洗涤直至洗涤水为中性pH-值和干燥滤饼之后，获得 64. I g 2-羟基苯甲酸，其含量为99. 6% a/a (根据HPLC)。这对应于产率为：93. 5%。热分 解之后的选择性为：97. 7% a/a (根据HPLC确定)。
[0022] 比较例2 该合成的用量和实施与实施例1中相同。但是使用二甲苯作为有机溶剂。
[0023] 称出产物：55.8 g 含量：97. 3% a/a (HPLC) 产率：79. 3% 热分解后的选择性：94. 2% a/a (HPLC)。
[0024] 实施例3 在具有温度计、搅拌器和滴液漏斗的搅拌烧瓶中预先放置700 mL 22%硫酸。向其中加 入70.8 g 5-氯-2-甲基苯胺。在加热到大约90°C和随后冷却到10°C-12°C之后，将所得 悬浮体用88. 4 g 40%亚硝酸钠溶液进行重氮化。然后将该重氮盐溶液在大约85-90°C下和 良好搅拌下计量加入到200 mL甲基异丁酮和2 g 96%硫酸的混合物中。在85-90°C下大 约30分钟的后反应之后，在将该乳状液冷却到大约70°C之后进行相分离。不进一步后处理 (蒸馏）有机相。借助GC-分析测定选择性。热分解之后的选择性为：99. 4% a/a (GC)。
[0025] 比较例4 该合成的用量和实施与实施例3中相同。但是使用二甲