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6-羥基-2-萘基甲醇及其制造方法

文檔序號:3532114閱讀:744來源:國知局
專利名稱:6-羥基-2-萘基甲醇及其制造方法
技術領域
本發(fā)明涉及在醫(yī)藥、農(nóng)藥等的生產(chǎn)中作為中間體有用的羥基萘基甲醇,特別是6-羥基-2-萘基甲醇(naphthyl carbinol)(該化合物有時被稱為“6-羥基-2-萘甲醇(naphthalene methanol)”)。
在上述發(fā)行物中描述了使下式所示6-羥基-2-萘甲醛與2,4-噻唑烷二酮反應得到還原后,再與下述通式(IX)表示的化合物反應來制造目標化合物,但是對于6-羥基-2-萘甲醛的制造方法沒有具體的公開。 通常用以下所示方法等來制造6-羥基-2-萘甲醛。例如,報道了使6-烷氧基-2-萘甲醛在氯化鋁等路易斯酸和助劑碘化鉀(特開平9-255613號公報)存在下或在氯化物溶劑中(特開平9-255612號公報)脫烷基化的方法;使用碘化鋁作為路易斯酸(特開平9-59202號公報)脫烷基化的方法;用氫化二異丁基鋁將6-羥基-2-萘甲腈還原的方法(特開平10-147568號公報)以及用N-溴丁二酰亞胺對3,4-二甲基苯基苯甲酸酯進行溴化、然后用碘化鈉使其脫去溴化氫成為二烯后,與丙烯醛進行第爾期-阿爾德反應來制造的方法(J.Org.Chem.USSR.17,303(1981))等。但是,在上述方法中,當制造所用原料時,由于步驟較多且需要使用昂貴的試劑,此外產(chǎn)物為帶有高反應性的甲?;幕|(zhì),因而得不到令人滿意的收率,作為工業(yè)制造方法是不合適的。
提出了在穩(wěn)定的硝酰游離基與亞硝基二磺酸的堿金屬鹽(美國專利第5,155,280號公報)、亞硝酸、硝酸或其堿金屬鹽(美國專利第5,155,278號公報)以及氧和水的存在下,將醇氧化來制造對應的醛的方法。但是,當使用這些方法將羥基萘甲醇轉(zhuǎn)化為羥基萘甲醛時,收率同樣較低。
另一方面,在特開平6-247945號公報(專利第2845743號)中描述了萘甲基噻唑烷二酮衍生物的制造方法。方法之一是用取代基取代6-乙?;?2-萘酚的羥基,經(jīng)貝克曼重排反應轉(zhuǎn)化為萘胺后使其成為重氮鹽,通過米爾文芳基化使其成為鹵代酯,使其與硫脲反應成為亞氨基噻唑烷酮,進一步使其在酸性條件下水解來制造萘甲基噻唑烷二酮衍生物。在該制造方法中,存在步驟較多、在米爾文芳基化中劇烈放熱以及產(chǎn)生大量的氮氣、并且由于使用丙烯酸酯而有惡臭的缺點。此外,當萘環(huán)的羥基上的取代基為芐基時,在中途的酸性條件下由亞氨基噻唑烷酮水解成為噻唑烷二酮時,取代基芐基可能會發(fā)生脫離。
描述的其它制造方法還有向6-羥基-2-萘甲醛的羥基上引入取代基后,將甲?;€原為羥基,用鹵代劑使其成為萘甲基鹵化物,在低溫下與噻唑烷二酮的二價陰離子反應來制造萘甲基噻唑烷二酮的方法。在該制造方法中,中間生成的萘甲基鹵化物穩(wěn)定性低,并且與噻唑烷二酮的二價陰離子的烷基化反應必須在低溫下進行,因此對工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)來說存在問題。
其它方法還有用保護基保護6-羥基-2-萘甲醛的羥基后,使其與噻唑烷二酮脫水縮合,用催化氫化反應將生成的雙鍵還原為單鍵,之后脫去保護基,選擇性地向苯酚型羥基上引入取代基的方法。在該制造方法中,也需要苯酚型羥基的保護、脫保護步驟,不能說是合理的制造方法。
本發(fā)明的其它課題是提供上述制備用中間體的制造方法以及使用上述中間體有效地制造6-羥基-2-萘甲醛的方法。
本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述課題,進行了深入的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)用下述式(I)表示的6-羥基-2-萘基甲醇作為6-羥基-2-萘甲醛的制造用中間體是有用的。本發(fā)明是在上述發(fā)現(xiàn)的基礎上實現(xiàn)的。
也就是說,本發(fā)明提供以下式(I) 表示的6-羥基-2-萘基甲醇。該化合物作為制造6-羥基-2-萘甲醛的中間體是有用的。此外,本發(fā)明可提供作為制造6-羥基-2-萘甲醛的中間體使用的上述式(I)表示的6-羥基-2-萘基甲醇。
從其它方面來看,可提供上述式(I)所示6-羥基-2-萘基甲醇的制造方法,該方法包括還原下式(II) 所示6-羥基-2-萘甲酸的步驟。
本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)可提供用硼烷類進行還原反應的方法,更優(yōu)選的形態(tài)可提供在下式(III) (式中R1、R2和R3各獨立表示烷基、芳烷基、含雜原子的烷基或者芳基)、下式(IV) (式中R4表示烷基、芳烷基、含雜原子的烷基或者芳基,R1表示可以具有取代基的亞烷基)、下式(V) (式中R5和R6各獨立表示烷基、芳烷基、含雜原子的烷基或者芳基)或下式(VI) (式中R7、R8和R9各獨立表示可以具有取代基的亞烷基或可以具有取代基的烯氧基,R10表示氫原子或烷基,X表示碳原子、氮原子或硼原子,a、b、c和d各獨立表示0或1)所表示的硼酸酯類的存在下,用硼烷類進行還原反應的方法。該方法的進一步優(yōu)選的形態(tài)是硼酸酯類為硼酸三甲酯或硼酸三乙酯。上述發(fā)明的其它優(yōu)選形態(tài)可提供用氫化鋁配位化合物進行還原反應的方法。
進一步從其它觀點出發(fā),本發(fā)明可提供制造6-羥基-2-萘甲醛的方法,該方法包括氧化式(I)所示6-羥基-2-萘基甲醇的步驟。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài),作為6-羥基-2-萘基甲醇,可以使用還原式(II)所示6-羥基-2-萘甲酸得到的物質(zhì)。
此外,根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài),可提供在二氧化錳、優(yōu)選活化二氧化錳存在下進行氧化的上述方法。根據(jù)其它的優(yōu)選形態(tài),可提供在下式(VII) (式中R11、R12、R13和R14各獨立表示烷基、芳基或雜原子取代的烷基,R15和R16各獨立表示氫原子、烷基、芳基或含雜原子的取代基)或下式(VIII) (式中R17表示氫原子、羥基、烷基、烷氧羰基、氰基、氨基甲?;?、烷氧基或酰氧基)表示的硝基氧化物(nitroxide)類、以及含具有氧化還原能力的金屬化合物或具有氧化還原能力的金屬配位化合物的催化劑體系的存在下,用氧進行氧化的上述方法。優(yōu)選硝基氧化物類為2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基或4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基,優(yōu)選具有氧化還原能力的金屬化合物或具有氧化還原能力的金屬配位化合物的金屬為銅或鐵。
本發(fā)明可進一步提供下式(X) (式中Z表示鹵原子,n表示1-5的整數(shù))所示化合物的制造方法,該方法包括下述步驟(1)對式(I)表示的6-羥基-2-萘基甲醇進行氧化得到6-羥基-2-萘甲醛,在不保護6-羥基-2-萘甲醛的羥基的情況下,使其與2,4-噻唑烷二酮反應,制造5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮;(2)對上述步驟(1)中得到的5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮進行還原,制造5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮;(3)使上述步驟(2)中得到的5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮與下述通式(IX) (式中Y表示鹵原子、烷基磺酰氧基或芳基磺酰氧基,Z和n與上述含義相同)表示的化合物反應。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài),可提供在堿的存在下,使6-羥基-2-萘甲醛與2,4-噻唑烷二酮脫水縮合得到5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮的上述方法。實施本發(fā)明的最佳形態(tài)本發(fā)明的式(I)所示6-羥基-2-萘基甲醇為新化合物。
本發(fā)明的方法包含下述方法(A)制造上式(I)所示6-羥基-2-萘基甲醇的方法,它包括還原上式(II)所示6-羥基-2-萘甲酸的步驟,(B)制造6-羥基-2-萘甲醛的方法,它包括氧化上式(I)所示化合物的步驟;
(C)制造6-羥基-2-萘甲醛的方法,它包括氧化由還原上式(II)所示6-羥基-2-萘甲酸得到的上式(I)所示6-羥基-2-萘基甲醇的步驟;(D)制造上式(X)所示化合物的方法,它包括(1)氧化上式(I)所示6-羥基-2-萘基甲醇制造6-羥基-2-萘甲醛的步驟;(2)使上述步驟(1)中得到的6-羥基-2-萘甲醛與2,4-噻唑烷二酮反應的步驟;(3)還原上述步驟(2)中得到的化合物的步驟;以及(4)使上述步驟(3)中得到的化合物與上述式(IX)所示化合物反應的步驟;以及(E)制造上式(X)所示化合物的方法,它包括(5)還原上式(II)所示6-羥基-2-萘甲酸制造上式(I)所示6-羥基-2-萘基甲醇的步驟;(6)氧化上述步驟(5)中得到的上式(I)所示6-羥基-2-萘基甲醇制造6-羥基-2-萘甲醛的步驟;(7)使上述步驟(6)中得到的6-羥基-2-萘甲醛與2,4-噻唑烷二酮反應的步驟;(8)還原上述步驟(7)中得到的化合物的步驟;以及(9)使上述步驟(8)中得到的化合物與上式(IX)所示化合物反應的步驟。
以下對由式(II)所示6-羥基-2-萘甲酸制備式(I)所示6-羥基-2-萘基甲醇的方法、由式(I)所示6-羥基-2-萘基甲醇制備6-羥基-2-萘甲醛的方法以及由6-羥基-2-萘甲醛制備通式(X)所示化合物的方法進行說明,但本發(fā)明的方法并不限于以下所示的特定的制造方法。此外,本領域技術人員可以適當選擇反應條件、反應試劑,而且也應當理解在下述方法中可以有適當?shù)母淖?、修改?br> 對本發(fā)明的上式(I)所示新化合物6-羥基-2-萘基甲醇的制造方法進行說明。
作為原料的式(II)的6-羥基-2-萘甲酸可以通過例如使β-萘酚的鉀鹽在高溫、加壓下與二氧化碳反應(科爾柏-施密特反應)被羧化后,進行異構(gòu)化而得到。而且,由于這種化合物作為液晶聚合物的合成原料已被商業(yè)生產(chǎn),因此可以容易地得到。對這種6-羥基-2-萘甲酸進行還原可以得到式(I)的6-羥基-2-萘基甲醇。
作為還原劑,只要是能將羧基還原為醇、對萘環(huán)來說不具有活性的試劑,則對其沒有特別限制,它的例子有硼烷類、氫化鋁配位化合物等。
硼烷類的具體例子有乙硼烷、硼烷-四氫呋喃絡合物、硼烷-二甲硫絡合物、硼烷-1,4-氧硫雜環(huán)己烷絡合物、硼烷-二甲替苯胺絡合物、硼烷-二乙苯胺絡合物、硼烷-4-苯基嗎啉絡合物、兒茶酚硼烷、texylborane、disiamylborane、9-硼雜雙環(huán)[3.3.1]壬烷之類的烷基硼烷等。其中優(yōu)選硼烷-四氫呋喃絡合物、硼烷-二甲硫絡合物、硼烷-二乙苯胺絡合物,特別優(yōu)選硼烷-四氫呋喃絡合物。而且,這些硼烷類也可以組合使用。
可以將市場上銷售的硼烷類原樣使用,也可以使用氫硼化物使其在體系內(nèi)產(chǎn)生硼烷類來使用。例如,可以在四氫呋喃(THF)溶劑中,使氫硼化物與硫酸二甲酯或三氟化硼反應容易地制備硼烷-四氫呋喃絡合物。
可以使用的氫硼化物有硼氫化鈉、硼氫化鋰、硼氫化鈣、硼氫化鋅、硼氫化鎂、硼氫化鉀、硼氫化鈹、硼氫化鋇等,但主要從經(jīng)濟的角度出發(fā),優(yōu)選硼氫化鈉、硼氫化鋰、硼氫化鈣等。
所用的硼烷類相對于6-羥基-2-萘甲酸,換算為硼烷通常為1-8摩爾倍,優(yōu)選約1.3-4摩爾倍。在少于1摩爾倍的情況下,6-羥基-2-萘甲酸反應不完全,而在多于8摩爾倍的情況下,主要從經(jīng)濟的角度出發(fā)不理想。
氫化鋁組合物的具體例子有氫化鋁鋰、氫化二乙氧鋁鋰、氫化三叔丁氧鋁鋰、氫化二異丁基鋁、氫化雙(2-甲氧乙氧)鋁鈉等。
在用硼烷類還原式(II)的6-羥基-2-萘甲酸時,若使硼酸酯類與其共存,則可以減少二聚體、三聚體等副產(chǎn)物。
對共存的硼酸酯類沒有特別限制,但優(yōu)選使用以下述通式(III)、(IV)、(V)或(VI)表示的化合物。
在通式(III) (式中R1、R2和R3各獨立表示烷基、芳烷基、含雜原子的烷基、或者芳基)中,烷基可以是任何碳原子數(shù)為1-20,優(yōu)選為1-16的直鏈、支鏈、環(huán)狀基團,或者是它們的混合物,可以具有取代基。具體例子有甲基、乙基、2,2,2-三氟乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十六烷基、環(huán)己基、2-環(huán)己基己基等。
芳烷基的碳原子數(shù)為7-20,優(yōu)選7-16,在芳基部分可以具有取代基。它的具體例子有芐基、2-苯基環(huán)己基等。
含雜原子的烷基的碳原子數(shù)為1-20,優(yōu)選1-16,含有1個或多個氧原子、氮原子、硫原子等作為雜原子。它的具體例子有2-甲氧基乙基、2-二甲氨基乙基等。
芳基的碳原子數(shù)為6-20,優(yōu)選6-16,可以具有取代基。它的具體例子有苯基、甲苯基、2,6-二叔丁基苯基、氯苯基等。
上述式(III)所示化合物的具體例子有硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三(2,2,2-三氟乙基)酯、硼酸三丙酯、硼酸三異丙酯、硼酸三丁酯、硼酸三叔丁酯、硼酸三正戊酯、硼酸三己酯、硼酸三環(huán)己酯、硼酸三(1-異丙基-2-甲基丙基)酯、硼酸三(3,3,5-三甲基己基)酯、硼酸三(1-異丁基-3-甲基丁基)酯、硼酸三癸酯、硼酸三正十六烷基酯、硼酸三正十八烷基酯、硼酸三正辛酯、硼酸三-2-辛基酯、硼酸三-DL-酯、硼酸三-2-苯基環(huán)己基酯、硼酸三戊基甲基酯、硼酸2,6-二叔丁基苯基二丁基酯、硼酸三(2-乙基己基)酯、硼酸三(2-環(huán)己基環(huán)己基)酯、硼酸三芐基酯、硼酸二甲基一乙基酯、硼酸二甲基一苯基酯、硼酸一甲基二乙基酯、硼酸三苯基酯、硼酸三(4-氯苯基)酯、硼酸三(2-甲基苯基)酯等。
在通式(IV) (式中R4表示烷基、芳烷基、含雜原子的烷基、或者芳基,R′表示可以具有取代基的亞烷基)中,烷基可以是任何碳原子數(shù)為1-16,優(yōu)選為1-12的直鏈、支鏈、環(huán)狀基團,或者是它們的混合物。具體例子有甲基、異丙基、正丁基等。
芳烷基的碳原子數(shù)為7-20,優(yōu)選7-16,在芳基部分可以具有取代基。它的具體例子有芐基、2-苯基環(huán)己基等。
含雜原子的烷基的碳原子數(shù)為1-16,優(yōu)選1-12,雜原子優(yōu)選為選自氧原子、氮原子以及硼原子的1個或多個雜原子。它的具體例子有二甲氨基乙基、2,4-二甲基-4-(4,4,6-三甲基-1,3,2-dioxaborinano)戊基等。
芳基的碳原子數(shù)為6-20,優(yōu)選6-16,可以具有取代基。它的具體例子有苯基、甲苯基、2,6-二叔丁基苯基、氯苯基等。
亞烷基的碳原子數(shù)為2-16,優(yōu)選2-12,可以具有取代基,它的具體例子有1,2-亞乙基、1,1,2,2-四亞乙基、1-甲基-1,3-亞丙基、1,1,3-三甲基-1,3-亞丙基等。
上述通式(IV)所示化合物的具體例子有2-(2-二甲氨基乙氧基)-4-甲基-1,3,2-dioxaborinane、2,2′-(2-甲基-2,4-戊烷二基(ペンタンジル)二氧)雙(4,4,6-三甲基-1,3,2-dioxaborinane、2-丁氧基-4,4,6-三甲基-1,3,2-dioxaborinane、2-甲氧基-1,3,2-二氧雜硼雜戊環(huán)(dioxaborolane)、2-異丙氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜硼雜戊環(huán)等。在通式(V) (式中R5和R6各獨立表示烷基、芳烷基、含雜原子的烷基、或者芳基)中,烷基可以是任何碳原子數(shù)為1-16,優(yōu)選為1-12的直鏈、支鏈、環(huán)狀基團,或者是它們的混合物。具體例子有甲基、乙基等。
芳烷基的碳原子數(shù)為7-16,優(yōu)選7-12,在芳基部分可以具有取代基。
含雜原子的烷基的碳原子數(shù)為1-16,優(yōu)選1-12,含有1個或多個氧原子、氮原子、硫原子等作為雜原子。它的具體例子有2-甲氧基乙基、2-二甲氨基乙基等。
芳基的碳原子數(shù)為6-20,優(yōu)選6-16,可以具有取代基。它的具體例子有苯基、甲苯基等。
上述式(V)所示化合物的具體例子有2-甲氧基苯并[d]1,3,2-二氧雜硼雜戊環(huán)、2-乙氧基苯并[d]1,3,2-二氧雜硼雜戊環(huán)、2-苯氧基苯并[d]1,3,2-二氧雜硼雜戊環(huán)等。
在通式(VI) (式中R7、R8和R9各獨立表示可以具有取代基的亞烷基或可以具有取代基的烯氧基,R10表示氫原子或烷基,X表示碳原子、氮原子或硼原子,a、b、c和d各獨立表示0或1)中,可以具有取代基的亞烷基的碳原子數(shù)為1-16,優(yōu)選1-12,具體例子有亞甲基、1,2-亞乙基等。
可以具有取代基的烯氧基的碳原子數(shù)為1-16,優(yōu)選1-12,具體例子有乙烯氧基、1,3,3-三甲基-1,3-亞丙基氧基等。
烷基可以是任何碳原子數(shù)為1-16、優(yōu)選為1-12的直鏈、支鏈、環(huán)狀的基團,或它們的混合物,具體例子有例如甲基、乙基、異丙基、正丁基等。
上述式(VI)所示化合物的具體例子有硼酸三乙醇胺、二硼酸2-甲基-2,4-戊二醇酯、1-硼-2,6,7-三氧雙環(huán)[2.2.1]庚烷、1,6-二硼-2,5,7,10,11,14-六氧雙環(huán)[4.4.4]十四烷等硼酸酯類。
此外,也可以將2種或2種以上這些硼酸酯組合使用。
在這些以式(III)-(VI)表示的化合物中,主要從經(jīng)濟的角度考慮,優(yōu)選硼酸三甲酯和硼酸三乙酯等。
上述硼酸酯,可以將市場上銷售的制品原樣使用,而據(jù)文獻Lappert,M.F.,Chem.Review,56,959(1956)等記載,通過將三鹵化硼化合物、三氧化二硼、硼酸、焦硼酸鈉酯(natrium pyroborate ester)、或硼烷類以及氫硼化物作為原料與醇類反應,可以容易地制備。對醇類的使用可以不受它的級數(shù)、元數(shù)以及有無取代基的限制,但主要從經(jīng)濟的角度考慮,優(yōu)選甲醇、乙醇等。
相對于6-羥基-2-萘甲酸,通常以0.01-20摩爾倍,優(yōu)選0.05-10摩爾倍使用硼酸酯類。
對于硼酸酯的添加方法,可以舉出例如向溶于適當溶劑中的6-羥基-2-萘甲酸溶液中加入硼酸酯類,將制備好的混合溶液滴加到例如硼烷-四氫呋喃絡合物的四氫呋喃溶液中等方法,或者向硼烷-四氫呋喃絡合物的四氫呋喃溶液中加入硼酸酯類使其混合,之后向該混合溶液中滴加溶解在溶劑中的6-羥基-2-萘甲酸溶液的方法等,從得到更高純度的6-羥基-2-萘基甲醇的角度出發(fā),優(yōu)選前一種方法。
反應通常是在溶劑與硼酸酯的存在下,使硼烷類與6-羥基-2-萘甲酸發(fā)生反應。溶劑只要是不阻礙反應的物質(zhì),則對其沒有特別限制,可以是例如二乙醚、四氫呋喃、二噁烷、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、叔丁基甲基醚、1,3-二氧戊環(huán)等醚類溶劑;苯、甲苯、二甲苯等烴類溶劑;氯苯、1,2-二氯乙烷、氯仿、四氯化碳等鹵素類溶劑等。相對于6-羥基-2-萘甲酸,溶劑的使用量通常為1-50重量倍,優(yōu)選2-20重量倍。
反應溫度通常為-30-150℃,優(yōu)選-20-100℃。反應時間隨所用的硼烷類或硼酸酯類、它們的使用量等不同而不同,通常為0.5-10小時。
在預先制備硼烷類用于反應的情況下,通??梢詫?-羥基-2-萘甲酸原料或其與溶劑的混合物(原料溶液)加入到硼烷制劑中來進行反應。原料溶液的溶劑可以與硼烷制劑中使用的溶劑不同。用于制備硼烷制劑及原料溶液的溶劑的例子為與上述反應溶劑相同的溶劑。
而且,硼烷類可以將使氫硼化物與硫酸二甲酯或三氟化硼反應制備的硼烷制劑原樣使用,也可以在過濾除去體系中析出的單甲基硫酸鹽或四氟化硼酸鹽后使用。
由上述方法制造的6-羥基-2-萘基甲醇,可以在將鹽酸等礦物酸、水或甲醇等加入到反應液中,使殘余的還原劑失活后,用氫氧化鈉等中和,再通過結(jié)晶析出、萃取、蒸餾、柱色譜法等通常使用的方法等進行分離。
下面對氧化式(I)的6-羥基-2-萘基甲醇制造6-羥基-2-萘甲醛的方法進行說明。
該反應中使用的氧化劑只要能夠很好地制造6-羥基-2-萘甲醛,則對其沒有特別限制,例如最好使用二氧化錳。二氧化錳可以由硫酸錳溶液的電解、氧化錳在氧氣流中的加熱、硝酸錳的加熱分解等容易地制造,可以將用于干電池用途的大量商業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)原樣使用,也可以使用活性二氧化錳?;钚远趸i的制造方法有以例如1)由過錳酸鉀、硫酸錳及氫氧化鈉進行制備的方法;2)草酸或碳酸的錳(II)鹽在250℃加熱分解的方法;3)用硝酸處理二氧化錳的方法;4)用溶劑與二氧化錳共沸脫水的方法等本身已知的常用方法作為基礎,根據(jù)反應溫度、溶劑或反應時間來適當選擇使用的方法。此外,也可以使用市場上銷售的活性二氧化錳。
相對于6-羥基-2-萘基甲醇,二氧化錳的用量范圍通常為0.1-50摩爾,優(yōu)選1-30摩爾,更優(yōu)選2-30摩爾。
此外,根據(jù)需要,也可以使用不與6-羥基-2-萘基甲醇及二氧化錳反應的溶劑。其具體例子有己烷、苯、甲苯等烴類;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等一元醇類;乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇等二元醇類;二乙醚、四氫呋喃、二噁烷等醚類;丙酮、丁酮、二乙基甲酮、甲基丙基酮、二丙基酮、甲基異丁酮等酮類;乙酸甲酯、乙酸乙酯、丁內(nèi)酯、三辛酸甘油酯等酯類;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮等酰胺類;二甲基咪唑啉酮、四甲脲等。其中優(yōu)選烴類、酮類、醚類以及酰胺類,從反應促進效果和抑制副產(chǎn)物效果來看,更優(yōu)選酮類和酰胺類。此外,對這些溶劑的使用量沒有特別限制,只要反應能充分進行即可。
雖然反應在低于室溫的溫度下也可以充分進行,但為了進一步提高反應速度,通??梢栽谑覝鼗蚋哂谑覝氐臏囟认逻M行。反應溫度范圍通常為-10-200℃,優(yōu)選0-100℃。反應可以在空氣中進行,也可以在氮氣、氬氣等惰性氣體氣氛下進行。反應時間取決于反應溫度,但通常為0.1-200小時,優(yōu)選0.5-80小時。由上述方法制造的6-羥基-2-萘甲醛,可以在過濾除去反應液中殘留的二氧化錳后,用結(jié)晶析出、萃取、柱色譜法等通常使用的方法來進行分離。
此外,作為氧化式(I)的6-羥基-2-萘基甲醇制造6-羥基-2-萘甲醛的方法,還提供了使用硝基氧化物類和含具有氧化還原能力的金屬化合物或具有氧化還原能力的金屬配位化合物的催化劑體系,由氧進行氧化的方法。
硝基氧化物類優(yōu)選穩(wěn)定的自由基硝基氧化物。這里“穩(wěn)定的自由基硝基氧化物”是指可以由通常的化學反應制備的、并且可以由通常的方法在分光法中靜態(tài)檢測的物質(zhì)。一般來說,這類穩(wěn)定的自由基硝基氧化物具有至少一年的半衰期。
穩(wěn)定的自由基硝基氧化物,可以由過氧化物等對與N相鄰的碳原子上的取代基中不含氫的環(huán)狀仲胺的氧化或相應的羥胺等的氧化來制造。
穩(wěn)定的自由基硝基氧化物的例子有以下述通式(VII)和(VIII)表示的化合物。
在下式(VII) (式中R11、R12、R13和R14各獨立表示烷基、芳基或被雜原子取代的烷基,R15和R16各獨立表示氫原子、烷基、芳基或含雜原子的取代基)表示的化合物中,烷基可以是任何碳原子數(shù)為1-15,優(yōu)選為1-8的直鏈、支鏈、環(huán)狀的基團,或者是它們的混合物,其具體例子有甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、環(huán)己基等,其中優(yōu)選甲基。
芳基的碳原子數(shù)為6-20,優(yōu)選6-12,可以具有取代基,其具體例子有苯基、甲苯基、萘基等。
被雜原子取代的烷基的碳原子數(shù)為1-20,優(yōu)選1-12,表示被1個或1個以上含1個或多個氧原子、氮原子、硫原子等的官能團取代的烷基,其具體例子有羥甲基、羥乙基、甲氧基甲基、甲氧基乙基、氨基甲基、氨基乙基等。
含雜原子的取代基的具體例子有羥基;甲氧羰基、乙氧羰基等烷氧羰基;氨基甲?;磺杌?;橋氧基;甲氧基、乙氧基、異丙氧基、叔丁氧基等烷氧基;乙酰氧基、苯甲酰氧基等酰氧基;甲基氨基、乙基氨基等烷基氨基;乙酰氨基、苯甲酰氨基等乙酰氨基;硫酸基(-O-SO3H);-N+Me3Cl-基等。
此外,關于R15和R16,優(yōu)選R15和R16同時為氫原子;R15和R16的任一個為氫原子,另一個為羥基、烷氧基或硫酸基;或者R15和R16連接起來為橋氧基。其中更優(yōu)選R15和R16同時為氫原子;以及R15和R16的任一個為氫原子,另一個為羥基。
上述式(VII)表示的化合物的具體例子有2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-羥基-2,2,6,6,-四甲基哌啶-1-氧基、4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-乙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-異丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-叔丁氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-乙酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-氰基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-乙氧碳基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-乙基氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-氨基甲酰基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-苯甲酰氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基-4-硫酸基、4-乙氧碳基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-乙基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基等。
在下式(VIII) (式中R17表示氫原子、烷基、烷氧碳基、氰基、氨基甲酰基、烷氧基或酰氧基)表示的化合物中,烷基與上式(VII)的含義相同。烷氧羰基的碳原子數(shù)為2-16,優(yōu)選2-10,具體例子有甲氧羰基、乙氧羰基等。
烷氧基的碳原子數(shù)優(yōu)選1-10,例子有甲氧基、乙氧基、異丙氧基等。
酰氧基的碳原子數(shù)優(yōu)選1-10,具體例子有乙酰氧基、苯甲酰氧基等。
上述式(VIII)的化合物的例子有2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧基、3-甲基-2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧基、3-甲氧羰基-2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧基、3-氰基-2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧基、3-氨基甲?;?2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧基、3-甲氧基-2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧基、3-乙氧基-2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧基、3-異丙氧基-2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧基、3-叔丁氧基-2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧基、3-乙酰氧基-2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧基、3-苯甲酰氧基-2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧基等。
在上述式(VII)及(VIII)表示的化合物中,由于2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基和4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基作為工業(yè)制品能夠容易地得到,因而是優(yōu)選的。
除上述式(VII)和(VIII)表示的化合物外,可以使用例如1)de Nooy,A.E.J.,Besemer.A.C.,and Van Bekkum,H.Synthesis,1153(1996);2)Keana,J.F.W.,Chem.Review,78,37(1978);3)Rozantsev,E.G.,“FreeNitroxyl Radicals”,Plenum PressNew York-London,1970;4)Rozantsev,E.G.,Sholle,V.D.,Synthesis,190(1971)等中所記載的穩(wěn)定的硝酰游離基。這些基團中也包括由環(huán)狀、雙環(huán)或多個硝酰游離基連結(jié)起來的高分子狀基團。上述硝基氧化物類可以單獨使用,也可以組合在一起使用。
此外,在與N相鄰的碳原子上的取代基中不含氫原子的環(huán)狀仲胺或羥胺,當使用時可以氧化后使用,也可以用次氯酸鹽等將穩(wěn)定的自由基硝基氧化物氧化后作為羥胺鹽使用。
在本發(fā)明中,相對于原料羥基萘甲醇,這種穩(wěn)定的自由基硝基氧化物的添加量為0.001-2倍摩爾當量,優(yōu)選0.01-0.5倍摩爾當量。
作為催化劑體系使用的具有氧化還原能力的金屬化合物或具有氧化還原能力的金屬配位化合物的金屬可以舉出例如銅、鐵、銻、鉍、錫、鋅、鎳、鈀、鉑、鈷、釕、鋨、錳、鉬、鎢、釩、鈦、鋯、鉿等,但其中優(yōu)選銅和鐵。
銅化合物或銅配位化合物的例子有例如I價或II價的氟化銅、氯化銅、溴化銅、碘化銅、硝酸銅、氰化銅、Li2CuCl3、高氯酸銅、氫氧化銅、硫酸銅、磷酸銅、乙酸銅、四氟硼酸銅和Li2CuCl4等銅的化合物和六氟磷酸四(乙腈)銅(I)、甲基雙(三苯基膦(triphenylphosphene))銅(I)、甲基(2,2’-二吡啶)銅(I)、四氯四(三苯基膦)四銅(I)等銅的配位化合物,其中優(yōu)選氯化銅和溴化銅。
鐵化合物或鐵的配位化合物的例子有II價或III價的氯化鐵、溴化鐵、碘化鐵、氫氧化鐵、硫酸鐵、乙酸鐵、硝酸鐵、磷酸鐵等鐵的化合物以及二氯(三苯基膦)鐵等鐵的配位化合物,其中優(yōu)選氯化鐵。
在本發(fā)明中,相對于6-羥基-2-萘基甲醇,上述金屬化合物或金屬配位化合物的添加量為0.001-2倍摩爾當量,優(yōu)選0.01-0.5倍摩爾當量。
本發(fā)明中所用的氧可以使用氮氣、氬氣等惰性氣體稀釋的氧氣或空氣等。向反應體系導入氧的方法,通常使反應在空氣等含有氧氣的氣體氣氛下進行,或者可以采用利用泵向反應體系內(nèi)吹送含氧氣體等方法。
在本發(fā)明的反應中,根據(jù)需要可以使用不與原料6-羥基-2-萘基甲醇和產(chǎn)物6-羥基-2-萘甲醛反應,并且在該反應條件下不被氧化的溶劑。
這種溶劑的具體例子有己烷、環(huán)己烷等脂肪烴類;苯、甲苯、氯苯、二氯苯、硝基苯等芳烴類;乙醚、四氫呋喃、二噁烷等醚類;丙酮、丁酮、二乙基甲酮、甲基丙基酮、二丙基酮、甲基異丁酮等酮類;乙酸甲酯、乙酸乙酯、丁內(nèi)酯、三辛酸甘油酯等酯類;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮等酰胺類;二甲基咪唑啉酮、四甲脲等尿素類。其中優(yōu)選脂肪族和芳族烴、酮類、醚類以及酰胺類,從反應促進效果和副產(chǎn)物抑制效果來看更優(yōu)選酰胺類。此外,這些溶劑也可以組合使用,對其用量沒有特別限制。
反應通常是向反應器中裝入原料6-羥基-2-萘基甲醇與催化劑,根據(jù)需要加入溶劑,在攪拌下邊吹入空氣邊進行的。反應溫度通常為-10-200℃,優(yōu)選0-100℃。為了提高反應速度,通常在室溫或高于室溫的溫度下進行反應。反應時間取決于催化劑、溶劑以及反應溫度,但通常為0.1-200小時,優(yōu)選0.5-80小時。反應壓力通常為常壓,根據(jù)需要也可以在加壓下或減壓下反應。
由上述方法制造的6-羥基-2-萘甲醛可以在除去殘留的自由基硝基氧化物和金屬化合物后,用結(jié)晶析出、萃取、柱色譜法等已知的方法進行分離。
以下用下述反應式A來說明由6-羥基-2-萘甲醛制造式(X)所示5-[6-取代芐氧基-2-萘基]-甲基-2,4-噻唑烷二酮的方法。<反應式A> (式中Y表示鹵原子、烷基磺酰氧基或芳基磺酰氧基,Z表示鹵原子,n表示1-5的整數(shù))。[步驟A-1]可以將6-羥基-2-萘甲醛在羥基不受保護的情況下,用于與2,4-噻唑烷二酮的反應。例如,在堿的存在下,使6-羥基-2-萘甲醛與2,4-噻唑烷二酮發(fā)生脫水縮合反應制造5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮??梢允褂玫膲A有例如三乙胺、吡啶、哌啶、吡咯烷、N-甲基吡咯烷、N-甲基嗎啉等胺或氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、乙酸鈉、乙酸鉀等無機堿,其中優(yōu)選哌啶、吡咯烷。雖然溶劑不是特別必需的,但可以將例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-甲氧基乙醇等醇類,二甲基亞砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等作為溶劑使用,其中優(yōu)選2-甲氧基乙醇、2-丙醇、DMF、DMSO。也可以將它們混合使用。相對于6-羥基-2-萘甲醛,2,4-噻唑烷二酮的使用量為0.8-10倍摩爾,優(yōu)選1.0-2.0倍摩爾。反應溫度為20-150℃,優(yōu)選50-120℃。反應時間隨反應條件不同而不同,但通常為1小時或更長,優(yōu)選1-10小時。[步驟A-2]將5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮還原以制造5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮的反應可以在例如氫氣氣氛下或環(huán)己烯的存在下進行。當在氫氣氣氛下反應時,氫氣的壓力為常壓-20MPa,優(yōu)選0.2-8MPa。對催化劑沒有特別限制,可以使用通常所用的氫化催化劑。例如可以使用氫氧化鈀、披鈀碳、鈀黑、氧化鉑、鉑-碳、銠等過渡金屬催化劑。相對于5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮,催化劑的使用量為0.01-1倍摩爾,優(yōu)選0.1-0.3倍摩爾??梢允褂玫姆磻軇┯欣缂状?、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-甲氧基乙醇等醇類;二噁烷、二甲氧基甲烷、四氫呋喃(THF)等醚類;乙酸乙酯;乙酸;二甲基甲酰胺;N-甲基吡咯烷酮等。反應溫度通常為0-150℃,優(yōu)選50-100℃。[步驟A-3]使5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮與下式(IX) (式中Y、Z和n與上述含義相同)反應可以制造式(X)的5-(6-取代芐氧基-2-萘基)-甲基-2,4-噻唑烷二酮。
上述式(IX)中鹵原子表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
烷基磺酰氧基含有碳原子數(shù)為1-10、可以被取代的烷基,具體例子有甲基磺酰氧基等。
芳基磺酰氧基含有碳原子數(shù)為6-12、可以被取代的芳基,具體例子有苯基磺酰氧基、對甲苯基磺酰氧基等。
在該反應中,相對于5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮,式(IX)的化合物的使用量通常為0.8-3倍摩爾,優(yōu)選1.0-1.5倍摩爾。優(yōu)選反應在堿的存在下進行??梢允褂玫膲A有例如氫化鈉、氫化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀等,其中優(yōu)選氫化鈉、氫化鉀。相對于5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮,堿的使用量通常為0.5-5倍摩爾,優(yōu)選1.0-3.0倍摩爾??梢允褂玫娜軇┯欣鏣HF、二噁烷、二乙醚、DMF、DMSO、N-甲基吡咯烷酮等,其中優(yōu)選DMF、DMSO、N-甲基吡咯烷酮。而且這些溶劑也可以混合使用。反應溫度通常為0-100℃,優(yōu)選10-40℃。反應時間隨反應條件不同而不同,但通常為1小時或更長,優(yōu)選3-10小時。
用采用內(nèi)部標準法的液相色普法分析得到的白色結(jié)晶的組成,結(jié)果6-羥基-2-萘甲酸的反應率為99.93%,6-羥基-2-萘基甲醇的純度為99.21%(48.57mmol,收率97.1%)。作為副產(chǎn)物,6-羥基-2-萘甲醛為0.37%,其它存在的副產(chǎn)物共有0.35%。
該6-羥基-2-萘基甲醇的物理化學性質(zhì)如下所示。
熔點181-183℃元素分析相對于C11H10O2(174.20)計算值C75.84 H5.79分析值C75.89 H5.83MS(m/e)174(M+、100%),157,145,127,115IR(KBr)3417,3183,2864,1607,1214,1171,1009,999,903,871cm-11H-NMR(300MHz、CDCl3+DMSO-d6,δ ppm)9.08(1H,brs),7.70-7.58(3H,m),7.40(1H,d),7.10(2H,q),4.72(2H,s),2.91(1H,brs)13C-NMR(300MHz、CDCl3+DMSO-d6,δppm)63.28,108.10,117.79,124.11,124.92,125.23,127.03,128.20,133.15,135.57,154.23
用采用內(nèi)部標準法的液相色普法分析得到的白色結(jié)晶的組成,結(jié)果6-羥基-2-萘甲酸的反應率為99.99%,6-羥基-2-萘基甲醇的純度為99.42%(64.75mmol,收率96.9%)。作為副產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)6-羥基-2-萘甲醛為0.08%,1-[(6-羥基(2-萘基))甲基]-6-(羥甲基)萘-2-酚為0.07%,6-[(6-羥基-2-萘氧基)甲基]萘-2-酚為0.10%,(6-羥基-2-萘基)羰基-6-羥基萘-2-甲酸酯為0.05%,其它存在的副產(chǎn)物共有0.27%。
用采用內(nèi)部標準法的液相色普法分析得到的白色結(jié)晶的組成,結(jié)果6-羥基-2-萘甲酸的反應率為99.92%,6-羥基-2-萘基甲醇的純度為99.18%(65.21mmol,收率97.4%)。作為副產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)6-羥基-2-萘甲醛為0.31%,1-[(6-羥基(2-萘基))甲基]-6-(羥甲基)萘-2-酚為0.06%,(6-羥基-2-萘基)羰基-6-羥基萘-2-甲酸酯為0.05%,其它存在的副產(chǎn)物共有0.32%。
用采用內(nèi)部標準法的液相色普法分析得到的白色結(jié)晶的組成,結(jié)果6-羥基-2-萘甲酸的反應率為99.95%,6-羥基-2-萘基甲醇的純度為99.26%(64.47mmol,收率96.6%)。作為副產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)6-羥基-2-萘甲醛為0.28%,1-[(6-羥基(2-萘基))甲基]-6-(羥甲基)萘-2-酚為0.05%,其它存在的副產(chǎn)物共有0.36%。
用采用內(nèi)部標準法的液相色普法分析得到的白色結(jié)晶的組成,結(jié)果6-羥基-2-萘甲酸的反應率為99.95%,6-羥基-2-萘基甲醇的純度為99.30%(64.93mmol,收率97.1%)。作為副產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)6-羥基-2-萘甲醛為0.10%,1-[(6-羥基(2-萘基))甲基]-6-(羥甲基)萘-2-酚為0.04%,6-[(6-羥基-2-萘氧基)甲基]萘-2-酚為0.12%,(6-羥基-2-萘基)羰基-6-羥基萘-2-甲酸酯為0.07%,其它存在的副產(chǎn)物共有0.32%。
用采用內(nèi)部標準法的液相色普法分析得到的白色固體的組成,結(jié)果6-羥基-2-萘甲酸的反應率為99.44%,6-羥基-2-萘基甲醇的純度為87.60%。作為副產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)6-羥基-2-萘甲醛為0.14%,1-[(6-羥基(2-萘基))甲基]-6-(羥甲基)萘-2-酚為3.59%,6-[(6-羥基-2-萘氧基)甲基]萘-2-酚為3.29%,(6-羥基-2-萘基)羰基-6-羥基萘-2-甲酸酯為1.24%,其它存在的副產(chǎn)物共有3.58%。
用采用內(nèi)部標準法的液相色普法分析得到的反應溶液,結(jié)果6-羥基-2-萘甲酸的反應率為68.53%,6-羥基-2-萘基甲醇的收率為26.8%。作為副產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)6-羥基-2-萘甲醛為0.36%,1-[(6-羥基(2-萘基))甲基]-6-(羥甲基)萘-2-酚為8.21%,6-[(6-羥基-2-萘氧基)甲基]萘-2-酚為6.18%,(6-羥基-2-萘基)羰基-6-羥基萘-2-甲酸酯為5.66%,并大量存在其它副產(chǎn)物。
該6-羥基-2-萘基甲醇的物理化學性質(zhì)如下所示。
IR(KBr)3417,3183,2864,1607,1214,1171,1009,999,903,871cm-11H-NMR(300MHz、CDCl3+DMSO-d6,δppm)9.08(1H,brs),7.70-7.58(3H,m),7.40(1H,d),7.10(2H,q),4.72(2H,s),2.91(1H,brs)13C-NMR(300MHz、CDCl3+DMSO-d6,δppm)63.28,108.10,117.79,124.11,124.92,125.23,127.03,128.20,133.15,135.57,154.23
該6-羥基-2-萘甲醛的物理化學性質(zhì)如下所示。
熔點182-183℃1H-NMR(300MHz、CDCl3,δppm)10.09(1H,s),8.27(1H,s),7.93(2H,dd),7.76(1H,d),7.22-7.18(2H,m),5.48(1H,s)13C-NMR(300MHz、CDCl3+DMSO-d6,δppm)107.81,118.28,121.15,125.24,125.44,129.80,129.86,133.16,136.70,157.07,190.23
該6-羥基-2-萘甲醛的物理化學性質(zhì)如下所示。
熔點182-183℃1H-NMR(300MHz、CDCl3,δppm)10.09(1H,s),8.27(1H,s),7.93(2H,dd),7.76(1H,d),7.22-7.18(2H,m),5.48(1H,s)13C-NMR(300MHz、CDCl3+DMSO-d6,δppm)107.81,118.28,121.15,125.24,125.44,129.80,129.86,133.16,136.70,157.07,190.23
該5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮的物理化學性質(zhì)如下所示。
NMR(DMSO-d6)δ7.1-7.2(m,2H)、7.54(dd,1H,J=1.7,8.8Hz)、7.79(d,1H,J=8.8Hz)、7.8-8.0(m,2H)、8.03(s,1H)、10.2(s,1H)、12.6(s,1H)IR(KBr)3396,3140,1730,1587,1325,1186,1020,866cm-1熔點>200℃(分解)實施例21(由化合物(Y)制造化合物(Z))(A)在高壓釜中,將上述得到的5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮(200mg,0.74mmol)溶解在乙酸乙酯(6mL)中,加入氫氧化鈀(20%碳附載)(200mg),加壓至6.0kg/cm2,在氫氣氣氛下、100℃攪拌5小時。冷卻至室溫,過濾鈀催化劑之后,將濾液減壓濃縮,得到粗制產(chǎn)物。加入乙酸乙酯(1.6mL),使其形成均勻溶液后,加入庚烷(2mL),使晶體結(jié)晶析出,在加熱回流下,進行懸浮洗滌。冷卻至室溫后,由減壓過濾得到5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮(163mg,收率81%)。
該5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮的物理化學性質(zhì)如下所示。
NMR(DMSO-d6)δ3.20(dd,1H,J=9.3,14.3Hz)、3.48(dd,1H,J=4.3,14.0Hz)、4.97(dd,1H,J=4.3,9.3Hz)、7.06(d,1H,J=8.4Hz)、7.08(s,1H)、7.27(d,1H,J=8.5Hz)、7.60(s,1H)、7.62(d,1H,J=9.0Hz)、7.69(d,1H,J=9.0Hz)、9.71(s,1H)、12.0(s,1H)IR(KBr)3418,3155,3055,1925,1747,1631,1392,1329,1207,866cm-1熔點231-233℃
(B)在高壓釜中,將上述得到的5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮(400mg,1.48mmol)溶解在乙酸乙酯(12mL)中,加入氫氧化鈀(含水率50%,20%碳附載)(81mg),加壓至50kg/cm2,在氫氣氣氛下、100℃攪拌6小時。冷卻至室溫,加入THF(4mL),過濾鈀催化劑之后,將濾液減壓濃縮,得到粗制產(chǎn)物。與(A)同樣進行精制,得到5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮(386mg,收率96%)。
(C)在高壓釜中,將上述得到的5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮(150g,0.56mmol)溶解在乙酸乙酯(4.5L)中,加入氫氧化鈀(含水率50%,20%碳附載)(61g),加壓至72-74kg/cm2,在氫氣氣氛下、100℃攪拌9小時。冷卻至室溫,加入THF(1.5L),過濾鈀催化劑之后,將濾液減壓濃縮,得到粗制產(chǎn)物。與(A)同樣進行精制,得到5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮(128g,收率85%)。實施例22(由化合物(Z)制造5-[6-{2-氟芐氧基}-2-萘基]-甲基-2,4-噻唑烷二酮(化合物(X))(A)在冰浴冷卻下,向氫化鈉(含量60%,1.74g,45.7mmol)和DMF(206mL)的混合物中,加入溶解在DMF(44mL)中的上述得到的5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮(5.00g,18.3mmol),在10-15℃攪拌1.5小時。之后加入2-氟-芐基氯(2.6mL,22.2mmol),在10-15℃攪拌1.5小時,再在20-25℃攪拌4小時。加入飽和氯化銨水溶液(3.3mL)使反應終止,加入庚烷(64mL)洗滌油狀物,進行分液,將DMF層加入到飽和氯化銨水溶液(760mL)中。過濾析出的固形物,將其溶解在乙酸乙酯(100mL)中,用水洗滌有機層,再用硫酸鎂進行干燥后,減壓濃縮,得到油狀的粗制產(chǎn)物。將該粗制產(chǎn)物溶解在乙酸乙酯(20mL)中,加入庚烷(40mL),使晶體結(jié)晶析出。進一步用甲苯(24mL)使其再結(jié)晶,得到5-[6-{2-氟芐氧基}-2-萘基]-甲基-2,4-噻唑烷二酮(4.30g,收率62%)。
該5-[6-{2-氟芐氧基}-2-萘基]-甲基-2,4-噻唑烷二酮的物理化學性質(zhì)如下所示。
NMR(DMSO-d6)δ3.23(dd,1H,J=9.5,14.0Hz)、3.51(dd,1H,J=4.3,14.0Hz)、4.99(dd,1H,J=4.3,9.5Hz)、5.24(s,2H)、7.20-7.30(m,4H)、7.38(t,1H,J=8.8Hz)、7.45(s,1H)、7.61(t,1H,J=7.5Hz)、7.70(s,1H)、7.76(d,1H,J=5.8Hz)、7.79(d,1H,J=6.0Hz)、12.03(s,1H)IR(KBr)3254,3055,1759,1674,1607,1493,1393,1325,1269,1231cm-1熔點150-151℃(B)向氫化鈉(含量約60%,7.47g)的DMF(500mL)懸浮溶液中加入溶解在DMF(44mL)中的上述得到的5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮(25.00g,88.3mmol),在約25℃攪拌2.5小時。之后冷卻至15℃,加入2-氟-芐基氯(12.6mL,106.0mmol),在15℃攪拌6小時。加入飽和氯化銨水溶液(16.5mL)使反應終止,加入庚烷(320mL)洗滌油狀物,進行分液,將DMF層加入到飽和氯化銨水溶液(2.3L)中。過濾析出的固形物,將其溶解在乙酸乙酯(100mL)中,用水洗滌有機層,減壓濃縮得到油狀的粗制產(chǎn)物。將該粗制產(chǎn)物溶解在乙酸乙酯(100mL)中,加入庚烷(200mL),使晶體結(jié)晶析出。進一步用甲苯(110mL)使其再結(jié)晶,得到5-[6-{2-氟芐氧基}-2-萘基]-甲基-2,4-噻唑烷二酮(20.0g,收率59%)。
(C)在冰浴冷卻下,向上述得到的5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮(157mg,0.57mmol)的DMF溶液(6mL)中加入氫化鈉(含量60%,48mg,12mmol),在10-15℃攪拌1.5小時后,加入2,4,6-三氟-芐基溴(149mg,0.66mmol),在20-25℃攪拌3小時。向反應液中加入稀鹽酸進行中和后,加入乙酸乙酯(30mL)進行萃取,將有機層用飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和氯化鈉水溶液進行洗滌,再用硫酸鎂進行干燥,減壓濃縮得到粗制產(chǎn)物。將其用柱色譜法(乙酸乙酯/庚烷=30%)進行精制,(再結(jié)晶)得到5-[6-{2,4,6-三氟芐氧基}-2-萘基]-甲基-2,4-噻唑烷二酮(97mg,收率39%)。
該5-[6-{2,4,6-三氟芐氧基}-2-萘基]-甲基-2,4-噻唑烷二酮的物理化學性質(zhì)如下所示。
NMR(DMSO-d6)δ3.25(dd,1H,J=9.0,13.9Hz)、3.53(dd,1H,J=4.1,13.9Hz)、4.99(dd,1H,J=4.1,9.0Hz)、5.19(s,2H)、7.16-7.48(m,5H)、7.70-7.81(m,3H)、12.03(s,1H)IR(KBr)3425,3252,1687,1666,1331,1263,1122,927,844,771cm-1熔點166-167℃(D)采用與上述(B)同樣的方法,由5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮(432mg,1.58mmol)和2,6-二氟芐基溴(360mg,1.74mmol)制得5-[6-{2,6-二氟芐氧基}-2-萘基]-甲基-2,4-噻唑烷二酮(366mg,收率58%)。
該5-[6-{2,6-二氟芐氧基}-2-萘基]-甲基-2,4-噻唑烷二酮的物理化學性質(zhì)如下所示。
NMR(DMSO-d6)δ3.24(dd,1H,J=9.3,14.1Hz)、3.52(dd,1H,J=4.2,14.1Hz)、4.98(dd,1H,J=4.2,9.0Hz)、5.22(s,2H)、7.17(dd,1H,J=3.6,9.3Hz)、7.20(d,1H,J=8.1Hz)、7.38(d,1H,J=8.4Hz)、7.4-7.6(m,2H)、7.69(s,1H)、7.78(m,2H)、12.03(brs,1H)IR(KBr)3177,3056,2359,1705,1471,1233,1057,926cm-1熔點160-161℃(E)采用與上述(B)同樣的方法,由5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮(306mg,1.12mmol)和2,6-二氯芐基溴(540mg,2.24mmol)制得5-[6-{2,6-二氯芐氧基}-2-萘基]-甲基-2,4-噻唑烷二酮(102mg,收率21%)。
該5-[6-{2,6-二氯芐氧基}-2-萘基]-甲基-2,4-噻唑烷二酮的物理化學性質(zhì)如下所示。
NMR(DMSO-d6)δ3.25(dd,1H,J=9.3,14.1Hz)、3.53(dd,1H,J=4.2,14.1Hz)、4.99(dd,1H,J=4.2,9.3Hz)、5.34(s,2H)、7.18(dd,1H,J=2.4,9.0Hz)、7.39(dd,1H,J=1.5,8.4Hz)、7.4-7.6(m,4H)、7.69(s,1H)、7.79(d,2H,J=9.0Hz)、12.03(brs,1H)IR(KBr)3277,3057,2359,1682,1437,1225,1163,1013cm-1熔點165-168℃(F)采用與上述(B)同樣的方法,由5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮(342mg,1.25mmol)和2,6-二氯芐基氯(732mg,3.75mmol)制得5-[6-{2,4-二氯芐氧基}-2-萘基]-甲基-2,4-噻唑烷二酮(195mg,收率36%)。
該5-[6-{2,4-二氯芐氧基}-2-萘基]-甲基-2,4-噻唑烷二酮的物理化學性質(zhì)如下所示。
NMR(DMSO-d6)δ3.23(dd,1H,J=9.6,14.4Hz)、3.52(dd,1H,J=4.2,14.4Hz)、4.98(dd,1H,J=4.2,9.3Hz)、5.25(s,2H)、7.25(d,1H,J=8.9Hz)、7.3-7.4(m,2H)、7.50(dd,2H,J=1.9,8.4Hz)、7.58(d,1H,J=1.7Hz)、7.6-7.7(m,2H)、7.80(t,2H,J=7.5Hz)、12.10(brs,1H)IR(KBr)3464,3055,1701,1606,1244,1041,752cm-1熔點147-149℃工業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明,能夠以工業(yè)規(guī)模有效地制造作為香料、樹脂、農(nóng)藥和醫(yī)藥等的合成原料有用的6-羥基-2-萘基甲醇和6-羥基-2-萘甲醛,并且也可以利用它們在工業(yè)上制造具有降低血糖和血中脂質(zhì)作用、作為糖尿病和高脂血癥的預防和治療藥有用的5-[6-{2-氟芐氧基}2-萘基]-甲基-2,4-噻唑烷二酮。
權(quán)利要求
1.6-羥基-2-萘基甲醇。
2.用作6-羥基-2-萘甲醛的制造用中間體的6-羥基-2-萘基甲醇。
3.用作下述通式(X) (式中Z表示鹵原子,n表示1-5的整數(shù))所示化合物的制造用中間體的6-羥基-2-萘基甲醇。
4.6-羥基-2-萘基甲醇的制造方法,該方法包括還原6-羥基-2-萘甲酸的步驟。
5.權(quán)利要求4的方法,其中所述還原反應采用硼烷類來進行。
6.權(quán)利要求5的方法,其中所述還原反應是在下述通式(III) (式中R1、R2和R3各獨立表示烷基、芳烷基、含雜原子的烷基、或者芳基);下述通式(IV) (式中R4表示烷基、芳烷基、含雜原子的烷基、或者芳基,R1表示可以具有取代基的亞烷基);下述通式(V) (式中R5和R6各獨立表示烷基、芳烷基、含雜原子的烷基、或者芳基);或者下述通式(VI) (式中R7、R8和R9各獨立表示可以具有取代基的亞烷基或可以具有取代基的烯氧基,R10表示氫原子或烷基,X表示碳原子、氮原子或硼原子,a、b、c和d各獨立表示0或1)所示硼酸酯類的存在下進行的。
7.權(quán)利要求6的方法,其中所述硼酸酯為硼酸三甲酯或硼酸三乙酯。
8.權(quán)利要求4的方法,其中所述還原反應采用氫化鋁配位化合物來進行。
9.6-羥基-2-萘甲醛的制造方法,該方法包括氧化6-羥基-2-萘基甲醇的步驟。
10.6-羥基-2-萘甲醛的制造方法,該方法包括下述步驟(1)還原6-羥基-2-萘甲酸制造6-羥基-2-萘基甲醇的步驟;和(2)氧化上述步驟(1)中得到的6-羥基-2-萘基甲醇的步驟。
11.權(quán)利要求9或10的方法,其中所述氧化在二氧化錳的存在下進行。
12.權(quán)利要求11的方法,其中所述氧化在活性二氧化錳的存在下進行。
13.權(quán)利要求9或10的方法,該方法在下述通式(VII) (式中R11、R12、R13和R14各獨立表示烷基、芳基或雜原子取代的烷基,R15和R16各獨立表示氫原子、烷基、芳基或含雜原子的取代基);或下述通式(VIII) (式中R17表示氫原子、羥基、烷基、烷氧羰基、氰基、氨基甲?;?、烷氧基或酰氧基)所示硝基氧化物類、以及含具有氧化還原能力的金屬化合物或具有氧化還原能力的金屬配位化合物的催化劑體系的存在下,用氧進行氧化。
14.權(quán)利要求13的方法,其中所述硝基氧化物類為2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基或4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基,具有氧化還原能力的金屬化合物或具有氧化還原能力的金屬配位化合物的金屬為銅或鐵。
15.下述通式(X) (式中Z表示鹵原子,n表示1-5的整數(shù))所示化合物的制造方法,該方法包括下述步驟(1)氧化6-羥基-2-萘基甲醇制造6-羥基-2-萘甲醛的步驟;(2)在不保護6-羥基-2-萘甲醛的羥基的情況下,使上述步驟(1)得到的6-羥基-2-萘甲醛與2,4-噻唑烷二酮發(fā)生反應,制造5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮的步驟;(3)還原上述步驟(2)得到的5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮制造5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮的步驟;以及(4)使上述步驟(3)得到的5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮與下述通式(IX) (式中Y表示鹵原子、烷基磺酰氧基或芳基磺酰氧基,Z和n與上述含義相同)所示化合物反應的步驟。
16.下述通式(X) (式中Z表示鹵原子,n表示1-5的整數(shù))所示化合物的制造方法,該方法包括下述步驟(1)還原6-羥基-2-萘甲酸制造6-羥基-2-萘基甲醇的步驟;(2)氧化上述步驟(1)得到的6-羥基-2-萘基甲醇制造6-羥基-2-萘甲醛的步驟;(3)在不保護6-羥基-2-萘甲醛的羥基的情況下,使上述步驟(2)得到的6-羥基-2-萘甲醛與2,4-噻唑烷二酮發(fā)生反應,制造5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮的步驟;(4)還原上述步驟(3)得到的5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮制造5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮的步驟;以及(5)使上述步驟(4)得到的5-(6-羥基-2-萘基)甲基-2,4-噻唑烷二酮與下述通式(IX) (式中Y表示鹵原子、烷基磺酰氧基或芳基磺酰氧基,Z和n與上述含義相同)所示化合物反應的步驟。
17.權(quán)利要求15或16的方法,其中6-羥基-2-萘甲醛與2,4-噻唑烷二酮在堿的存在下發(fā)生脫水縮合反應,得到5-(6-羥基-2-萘基)亞甲基-2,4-噻唑烷二酮。
全文摘要
用式(I)表示的作為制造6-羥基-2-萘甲醛的中間體有用的6-羥基-2-萘基甲醇,以及包括還原6-羥基-2-萘甲酸的步驟的6-羥基-2-萘基甲醇的制造方法。
文檔編號C07C47/57GK1361759SQ00810681
公開日2002年7月31日 申請日期2000年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月26日
發(fā)明者曲景平, 市川修治, 巖根寬 申請人:三菱化學株式會社
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