專利名稱：用于制備2,3,5－三甲基對苯二酚二丙烯酸酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制備2，3，5-三甲基對苯二酚二丙烯酸酯的方法，該方法在甲烷三磺酸的存在下，將3，5，5-三甲基-1，4-苯醌(ketoisophorone，酮基異佛爾酮)與?；噭┓磻?yīng)。2，3，5-三甲基對苯二酚二丙烯酸酯可用作用于制備2，3，5-三甲基對苯二酚的反應(yīng)物，其本身是已知的用于制備(all-rac)-α-生育酚的一種有價值的反應(yīng)物。
已知在強酸性催化劑的存在下，通過酮基異佛爾酮與?；噭┓磻?yīng)可以生產(chǎn)2，3，5-三甲基對苯二酚二丙烯酸酯。對于這個目的，過去已經(jīng)提出了一些這類催化劑，具體的是質(zhì)子酸，例如，諸如硫酸的無機酸、諸如對甲苯磺酸的有機酸、強酸性離子交換樹脂和諸如氯化鋅、三氟化硼、五氟化銻和四氯化鈦的Lewis酸(特別參見German Offenlegungsschrift 2149159和歐洲專利公開EP 0916642 A1和EP 1028103 A1)、以及NH-酸性催化劑或CH-酸性催化劑(見PCT公開WO03/051812)。
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過使用少量甲烷三磺酸，可以以高產(chǎn)率完成酮基異佛爾酮到2，3，5-三甲基對苯二酚二丙烯酸酯的轉(zhuǎn)化，并不需使用額外的溶劑?？偟膩碚f，從催化劑的穩(wěn)定性、高產(chǎn)率、選擇性和成本來考慮，使用甲烷三磺酸作為催化劑遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于在該反應(yīng)中曾使用過的其它催化劑。
因而，本發(fā)明涉及一種用于制備2，3，5-三甲基對苯二酚二丙烯酸酯的方法，該方法在甲烷三磺酸的存在下，將3，5，5-三甲基-1，4-苯醌與?；噭┓磻?yīng)。
用在本發(fā)明的方法中的?；噭┛梢允峭ǔＳ迷谕惙馉柾?，3，5-三甲基對苯二酚二丙烯酸酯的轉(zhuǎn)化中的任何酰化試劑，具體是酸酐、酰鹵和烯醇酯。酸酐的實例是直鏈或支鏈的鏈烷酸酐，例如乙酸酐、丙酸酐和丁酸酐。酰鹵的實例是直鏈或支鏈的鏈烷酰氯，例如乙酰氯、丙酰氯和丁酰氯。最后，烯醇酯的實例是乙酸異丙烯基酯和丁酸異丙烯基酯。優(yōu)選的酰化試劑是乙酸酐或乙酰氯，尤其是乙酸酐。
本發(fā)明的方法可以在無溶劑的情況下實施。同時酰化試劑與酮基異佛爾酮的比率不是嚴(yán)格控制的，?；噭┡c酮基異佛爾酮的摩爾比率合適的是約1∶1-約10∶1，優(yōu)選的是約5∶1-約3∶1，最優(yōu)選的是約3∶1。
催化劑(甲烷三磺酸)的用量(基于酮基異佛爾酮計算)合適的是約0.01-約2.0mol％，優(yōu)選的是約0.075-約1.5mol％，最優(yōu)選的是約0.1-約1.0mol％。
本方法便于在約0℃-約140℃下實施，優(yōu)選的是在約20℃-約90℃下，最優(yōu)選的是在約20℃-約70℃下。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以分批實施或以連續(xù)模式實施。而且，本發(fā)明便于在惰性氣氛中實施，優(yōu)選的是在氮氣或氬氣中。
本反應(yīng)的過程適于通過在反應(yīng)期間在不同時段從反應(yīng)混合物中取出的樣品進行氣相色譜和質(zhì)譜分析來監(jiān)測。
在蒸餾出剩余的?；噭┖驮邗；磻?yīng)中形成的副產(chǎn)物(例如當(dāng)乙酸酐作為?；噭r，副產(chǎn)物為乙酸)后，所制備的2，3，5-三甲基對苯二酚二丙烯酸酯可以通過采用例如甲苯的合適有機溶劑從粗產(chǎn)物混合物中分離出。例如，在利用乙酸酐作為酰化試劑來實現(xiàn)這個過程中，在蒸發(fā)出用作萃取溶劑的甲苯以后，得到2，3，5-三甲基對苯二酚二乙酸酯無色晶體。另-分離過程是，在終止反應(yīng)時，通過冷卻并可選添加水到混合物中以促進結(jié)晶，使2，3，5-三甲基對苯二酚二丙烯酸酯從混合物中結(jié)晶。
催化劑可以通過用水或酸-水萃取并濃縮萃取物來回收。或者可選地，催化劑可以通過加入一種兩相溶劑體系并從極性相(碳酸酯)中將其析出來回收，其中，兩相溶劑體系是，例如碳酸酯(具體的是碳酸乙二酯或碳酸丙二酯)和脂族烴(具體的是庚烷或辛烷)。
通過本發(fā)明的方法得到的2，3，5-三甲基對苯二酚二丙烯酸酯可以通過酯交換反應(yīng)(即通過用醇處理，例如如異丙醇或正丁醇的脂族醇)轉(zhuǎn)化成2，3，5-三甲基對苯二酚。取決于醇和催化劑的用量和反應(yīng)混合物中的溫度，酯交換反應(yīng)產(chǎn)生未酯化的2，3，5-三甲基對苯二酚和所形成的酯作為進一步產(chǎn)物。2，3，5-三甲基對苯二酚可以通過已知的方法，通過與異植醇反應(yīng)(優(yōu)選地在兩相溶劑體系中)轉(zhuǎn)化成(all-rac)-α-生育酚，例如該溶劑體系包括例如碳酸乙二酯或碳酸丙二酯的極性溶劑和尤其是例如庚烷的脂族烴的非極性溶劑，參見國際申請PCT/EP03/01556。
本發(fā)明通過以下實施例來進一步闡明。
實施例1在裝有溫度計、用于Ar氣吹掃的玻璃管(Φ5mm)、回流冷凝器和磁攪拌棒的50ml四口平底反應(yīng)瓶中加入甲烷三磺酸(見以下表1)和10.324g(66mmol)酮基異佛爾酮。2分鐘內(nèi)，在快速攪拌下滴加乙酸酐(見以下表1)。在滴加期間，混合物從深黃色最后變成深棕色，并且內(nèi)部溫度升高。在冷卻到所希望的反應(yīng)溫度以后，通過油浴來維持溫度。取出樣品并進行定量GC分析。在一定反應(yīng)時間(見以下表1)后，將反應(yīng)混合物冷卻到室溫，并通過添加3.7g(70mmol)無水碳酸鈉使催化劑失活。將反應(yīng)混合物在40℃/10mbar下蒸餾出乙酸和未反應(yīng)的酸酐來濃縮。利用角鯊烯作為內(nèi)標(biāo)通過GC來分析粗產(chǎn)物。結(jié)果和反應(yīng)條件在以下表1中給出表1
所給出的數(shù)值是幾次測試(兩次或三次)和兩次實驗的平均值。
Ac2O乙酸酐，TMHQ-DA2，3，5-三甲基-1，4-對苯二酚二乙酸酯[產(chǎn)率]實施例2利用230ml反應(yīng)瓶，改變酮基異佛爾酮和乙酸酐的比率重復(fù)實施例1的過程。反應(yīng)條件和結(jié)果在以下表2中給出表2
所給出的數(shù)值是幾次測試(兩次或三次)和兩次實驗的平均值。
S選擇性實施例3與實施例1的過程類似，反應(yīng)條件利用統(tǒng)計模型(STAVEX)來優(yōu)化。20.32g(200mmol)乙酸酐在十分鐘內(nèi)加到10.324g(66mmol)酮基異佛爾酮中。結(jié)果在以下表3中列出表3
實施例4基于實施例3的結(jié)果，在最優(yōu)化條件下實施實驗。結(jié)果總結(jié)在表4中。
表權(quán)利要求
1.一種用于制備2，3，5-三甲基-1，4-對苯二酚二丙烯酸酯的方法，所述方法在甲烷三磺酸的存在下，將3，5，5-三甲基-1，4-苯醌與?；噭┓磻?yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述反應(yīng)在基于3，5，5-三甲基-1，4-苯醌約0.01mol％-約2mol％的甲烷三磺酸的存在下實施。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述反應(yīng)在基于3，5，5-三甲基-1，4-苯醌約0.1mol％-約1mol％的甲烷三磺酸的存在下實施。
4.如權(quán)利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述?；噭┡c3，5，5-三甲基-1，4-苯醌的摩爾比率為約10∶1，優(yōu)選地為3∶1。
5.如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，所述?；噭┦且宜狒?br> 6.如權(quán)利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，所述反應(yīng)在約0℃-約140℃下實施，優(yōu)選地在約20℃-約70℃下。
7.如權(quán)利要求1-6中任意一項所述的方法，其中，所述得到2，3，5-三甲基-1，4-對苯二酚二酯以本身已知的方式轉(zhuǎn)化成α-生育酚。
全文摘要
本發(fā)明涉及2，3，5－三甲基－1，4－對苯二酚二丙烯酸酯，所述化合物在甲基三磺酸作為催化劑的存在下通過將3，5，5－三甲基－1，4－苯醌與?；噭┓磻?yīng)得到。
文檔編號C07D311/72GK1874988SQ200480032312
公開日2006年12月6日 申請日期2004年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月7日
發(fā)明者法布里斯·阿基諾, 維爾納·邦拉蒂, 弗朗斯科·佩斯 申請人:帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司