用于合成9，9-双(羟甲基)芴的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于合成9，9‑双(羟甲基)芴的新颖方法。从芴经由羟甲基化到9，9‑双(羟甲基)芴并且进一步经由醚化到9，9‑双(甲氧基甲基)芴的合成是已知的。9，9‑双(甲氧基甲基)芴是用作用于齐格勒‑纳塔催化剂的给电子体的化合物。本发明专利技术涉及9，9‑双(羟甲基)芴的合成的改进，产生所用溶剂的量减少以及更容易的后处理，同时实现高的产率和纯度。

METHODS FOR SYNTHESIS OF 9,9-BIS(HYDROXYMETHYL)FLUORIDE

The present invention relates to a novel method for synthesizing 9,9 (hydroxymethyl) fluorene. The synthesis of fluorene from hydroxymethylation to 9,9 bis (hydroxymethyl) fluorene and further etherification to 9,9 bis (methoxymethyl) fluorene is known. 9,9 (methoxymethyl) fluorene is a compound that acts as electron donor of Ziegler Natta catalyst. The present invention relates to the improvement of synthesis of 9,9 bis (hydroxymethyl) fluorene, the reduction of the amount of solvent used in the production and the easier post-treatment, and the realization of high yield and purity.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于合成9，9-双(羟甲基)芴的方法本专利技术涉及一种用于合成9，9-双(羟甲基)芴(下文也称为“HM-FLU”)的新颖方法。从芴经由HM-FLU到9，9-双(甲氧基甲基)芴(下文也称为“MM-FLU”)的合成是已知的。9，9-双(甲氧基甲基)芴是例如用作用于齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂的给电子体的化合物。用于从芴制备这种MM-FLU化合物的方法典型地包括两个单独的步骤，这些步骤各自在下面进行讨论。从芴合成9，9-双(甲氧基甲基)芴的步骤1涉及将芴羟甲基化成9，9-双(羟甲基)芴。这种羟甲基化典型地使用多聚甲醛以二甲基亚砜(DMSO)作为溶剂来进行。使用醇钠的醇溶液，诸如在甲醇中的甲醇钠或在乙醇中的乙醇钠，作为碱。典型地，首先制备多聚甲醛、DMSO和醇钠的溶液或分散体。然后向此混合物中添加芴的溶液或分散体。所述反应通常在冰浴中在非常低的温度下进行。所述反应通常通过以下方式进行后处理：用盐酸猝灭，添加水，并且然后进行萃取、蒸馏和/或重结晶中的一个或多个步骤。EP0728770披露了使用大量DMSO和0℃的反应温度的方法。Chen等人“synthesisof9，9′-bis(methoxymethyl)fluorene[9，9′-双(甲氧基甲基)芴的合成]”，TransactionsofTianjinUniversity[天津大学学报]，2003年，第9卷，第3期，第226和227页，披露了反应在13℃与15℃之间的温度下进行并且需要大量DMSO。CN1336359披露了使用在DMSO和乙醇钠中的甲醛进行相转移催化合成(3相)；随后进行复合纯化(包括共沸蒸馏、萃取剂回收、过滤和重结晶)以得到中间产物。根据现有技术的方法在难回收的HM-FLU的合成过程中需要大量DMSO。大量DMSO的使用还增加了总成本，因为它需要大量的水和处理溶剂(如对于两阶段后处理，为甲苯和乙酸乙酯)，从成本和环境角度来看，这是不希望的。在本专利技术人于2015年6月1日提交的待决欧洲专利申请EP15170076.2中，并且以本申请人的名义披露了一种用于由芴制备HM-FLU的改进方法，包括提供多聚甲醛、二甲亚砜和醇钠(例如，在甲醇中的甲醇钠或在乙醇中的乙醇钠)的混合物，并向所述混合物中添加呈固体形式的芴，以获得9，9-双(羟甲基)芴。所述专利申请中已经描述了添加作为固体(例如，粉末)的芴的优点并且所述优点如下：需要极大减少量的DMSO，需要极大减少量的水，需要少得多的后处理溶剂，如甲苯和乙酸乙酯。这种方法导致成本降低以及改进的环境友好性。本方法是对EP15170076.2中披露的方法的进一步改进，以便进一步简化程序并且甚至进一步减少非环境友好性溶剂的量。本专利技术的目的是克服现有技术的这些缺点，并且提供9，9-双(羟甲基)芴和随后的9，9-双(甲氧基甲基)芴的更简化合成(参见以下步骤2)。从芴合成9，9-双(甲氧基甲基)芴的步骤2涉及将9，9-双(羟甲基)芴(HM-FLU)醚化成9，9-双(甲氧基甲基)-芴(MM-FLU)。根据一些现有技术文献，使用甲基碘和氢化钠的组合，例如在EP0728770中。Chen等人披露了不同的方法，所述方法使用氢氧化钠溶液和硫酸二甲酯(作为烷基化剂)以及四丁基溴化铵相转移剂。CN1336359披露了使用DMS(硫酸二甲酯)将中间产物甲基化，需要复杂的后处理，包括洗涤、共沸蒸馏、溶剂回收、过滤、重结晶和干燥。JP0995460披露了通过使用非水溶剂与水性碱溶液的双层反应来加速醇与硫酸酯的反应；例如使芴的二醇与硫酸酯(例如，DMS)和相转移催化剂(例如，四甲基卤化铵)在双层(非水性/水性碱)液体中接触以形成所希望的化合物。然而，根据现有技术的方法导致DMS在反应期间部分分解，这将降低碱溶液的强度。这将导致较低产率。本专利技术的另一个目的是提供一种用于使用简单方法以高产率制备9，9-双(羟甲基)芴的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种用于使用简单方法制备具有高纯度的9，9-双(羟甲基)芴的方法。这些目的中的一个或多个通过根据本专利技术的方法来实现。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术涉及一种用于从芴合成9，9-双(羟甲基)芴的方法，包括提供多聚甲醛、二甲基亚砜(DMSO)、甲苯和醇钠的混合物，并且向所述混合物中添加作为固体的芴以获得9，9-双(羟甲基)芴。与EP15170076.2相比，在此反应过程中加入甲苯允许进一步减少所需DMSO的量并且此外，消除了通过萃取和/或重结晶进行纯化的需要。它集反应和纯化于一体。在所述第一方面的实施例中，芴以粉末的形式添加。在所述第一方面的实施例中，甲苯以至多600毫升/摩尔所用芴的量，如以至多550毫升/摩尔所用芴的量存在。甲苯还可以以至多500毫升/摩尔所用芴的量存在。它可以至少400毫升或甚至至少450毫升/摩尔所用芴的量存在。在所述第一方面的实施例中，二甲基亚砜(DMSO)以至多600毫升/摩尔所用芴的量存在。在所述第一方面的实施例中，二甲基亚砜(DMSO)以至多550毫升/摩尔所用芴的量存在。在所述第一方面的实施例中，二甲基亚砜(DMSO)以至多500毫升/摩尔所用芴的量存在。在实施例中，二甲基亚砜(DMSO)以至少400毫升，如至少450毫升/摩尔所用芴的量存在。在所述第一方面的实施例中，多聚甲醛以1.8摩尔与2.6摩尔/摩尔所用芴之间的量使用。在所述第一方面的实施例中，所述醇钠选自甲醇钠和乙醇钠。在所述第一方面的实施例中，所述醇钠是甲醇钠。在所述第一方面的实施例中，所述醇钠作为在醇溶液中的醇钠溶液使用。在所述第一方面的实施例中，所述醇钠作为选自在甲醇中的甲醇钠或在乙醇中的乙醇钠的在醇溶液中的醇钠溶液使用。在所述第一方面的实施例中，醇钠作为在醇溶液中的醇钠溶液(为在甲醇中的甲醇钠)使用。在所述第一方面的实施例中，所述方法包括以下步骤：a)提供多聚甲醛、二甲基亚砜和甲苯的混合物；b)向步骤a)的混合物中添加在醇溶剂中的醇钠溶液；c)向步骤b)中获得的混合物中添加作为固体的芴；d)允许步骤c)中获得的混合物反应；e)通过添加酸将步骤d)中获得的混合物猝灭；f)将步骤e)中获得的混合物与水混合以获得9，9-双(羟甲基)芴的悬浮液；g)将步骤f)的混合物过滤以获得9，9-双(羟甲基)芴。在所述第一方面的实施例中，在步骤e)中用于猝灭所述混合物的酸是无机酸。在所述第一方面的实施例中，在步骤e)中用于猝灭所述混合物的酸是盐酸。在所述第一方面的实施例中，在步骤e)中用于猝灭所述混合物的酸是浓盐酸。在所述第一方面的实施例中，在步骤f)期间，水以1250毫升与5000毫升水/摩尔所用芴之间的量添加。在所述第一方面的实施例中，所述方法在10℃与20℃之间的温度下进行。在所述第一方面的实施例中，所述方法包括以下步骤：1)提供1.8摩尔与2.6摩尔/摩尔所用芴之间的多聚甲醛以及至多500毫升/摩尔所用芴的二甲基亚砜以及至多500毫升/摩尔所用芴的甲苯的混合物；2)向步骤1)的混合物中添加在醇溶剂中的醇钠溶液，使得醇钠的量为0.2摩尔与0.3摩尔/摩尔所用芴之间；3)经5分钟与30分钟之间的时间段，在10℃与20℃之间的温度下向步骤2)中获得的混合物中添加呈粉末形式的芴；4)允许步骤3)中获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从芴合成9，9‑双(羟甲基)芴的方法，所述方法包括提供多聚甲醛、二甲基亚砜、以及甲苯和醇钠的混合物，并且向所述混合物中添加作为固体的芴以获得9，9‑双(羟甲基)芴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.02 EP 16186920.11.一种用于从芴合成9，9-双(羟甲基)芴的方法，所述方法包括提供多聚甲醛、二甲基亚砜、以及甲苯和醇钠的混合物，并且向所述混合物中添加作为固体的芴以获得9，9-双(羟甲基)芴。2.根据权利要求1所述的方法，其中，甲苯以至多600毫升/摩尔所用芴、优选至多550毫升/摩尔所用芴、最优选至多500毫升/摩尔所用芴的量和/或以至少400毫升/摩尔所用芴、优选至少450毫升/摩尔所用芴的量存在。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，芴以粉末的形式添加。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，二甲基亚砜以至多600毫升/摩尔所用芴、优选至多550毫升/摩尔所用芴、最优选至多500毫升/摩尔所用芴的量和/或以至少400毫升/摩尔所用芴、优选至少450毫升/摩尔所用芴的量存在。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，多聚甲醛以在1.8摩尔与2.6摩尔/摩尔所用芴之间的量使用。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述醇钠选自甲醇钠和乙醇钠，优选甲醇钠，和/或其中，所述醇钠作为在醇溶液中的醇钠溶液使用，优选选自在甲醇中的甲醇钠或在乙醇中的乙醇钠，更优选是在甲醇中的甲醇钠。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括以下步骤：a)提供多聚甲醛、二甲基亚砜和甲苯的混合物；b)向步骤a)的混合物中添加在醇溶剂中的醇钠溶液；c)向步骤b)中获得的混合物中添加作为固体的芴；d)允许步骤c)中获得的混合物反应；e)通过添加酸将步骤d)中获得的混合物猝灭；f)将步骤e)中获得的混合物与水混合以获得9，9-双(羟甲基)芴的悬浮液；g)将步骤f)的混合物过滤以获得9，9-双(羟甲基)芴。8.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤g)中获得的9，9-双(羟甲基)芴不经受一个或多个纯化步骤。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，在步骤e)中用于猝灭所述混合物的酸是无机酸、优选盐酸、更优选浓盐酸。10.根据权利要求7、8或9所述的方法，其中，在步骤f)期间，水以在1250毫升水与5000毫升水/摩尔所用芴之间的量添加。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法在10℃与20℃之间的温度下进行。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括以下步骤：1)提供1.8摩尔与2.6摩尔/摩尔所用芴之间的多聚甲醛以及至多500毫升/摩尔所用芴的二甲基亚砜以及至多500毫升/摩尔所用芴的甲苯的混合物；2)向步骤1)的混合物中添加在醇溶剂中的醇钠溶液，使得醇钠的量为0.2摩尔与0.3摩尔/摩尔所用芴之间；3)经5分钟与30分钟之间的时间段，在10℃与20℃之间的温度下向步骤2)中获得的混合物中添加呈粉末形式的芴；4)允许步骤3)中获得的混合物在10℃与20℃之间的温度下反应持续在10分钟与50分钟之间的时间段；5)通过添加10毫升与20毫升/摩尔所用芴之间的量的酸将步骤4)中获得的混合物猝灭；6)将步骤5)中获得的混合物与在1250毫升与5000毫升水/摩尔所用芴之间的量的水混合持续在10分钟与50分钟之间的时间段以获得9，9-双(羟甲基)芴的悬浮液；7)将步骤6)的混合物过滤以获得9，9-双(羟甲基)芴。13.一种用于从芴合成9，9-双(甲氧基甲基)芴的方法，包括以下步骤：I)提供多聚甲醛、二甲基亚砜、甲苯和醇钠的混合物，并且向所述混合物中添加固体芴以获得9，9-双(羟甲基)芴，优选通过根据权利要求1-12中任一项所述的方法；并且II)提供碱金属氢氧化物溶液，将所述溶液与四烷基卤化铵、步骤I)中获得的9，9-双(羟甲基)芴和溶剂混合，并且添加硫酸二甲酯以获得9，9-双(甲氧基甲基)芴，其中硫酸二甲酯以至少三部分添加，其中在添加下一部分之前，将所述反应混合物搅拌持续一定的时间段、优选至少60分钟。14.根据权利要求13所述的方法，其中，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·B·塞纳尼，
申请(专利权)人：SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL