一种由芳基甲酸酯类化合物合成芳基甲醛类化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种由芳基甲酸酯类化合物合成芳基甲醛类化合物的方法，是以芳基甲酸酯类化合物为原料，在过量的水合肼作用下反应；反应完成后，静置、冷却、抽滤洗涤，分别得到滤液和滤饼；滤液为水合肼，将其回收并重复使用，滤饼为芳基甲酰肼类化合物；然后将芳基甲酰肼类化合物溶解在溶剂中，在2‑碘酰基苯甲酸和碱存在下反应，经后处理，得到芳基甲醛类化合物及副产物2‑亚碘酰基苯甲酸，将2‑亚碘酰基苯甲酸氧化后重新生成2‑碘酰基苯甲酸并重复使用。本发明专利技术充分实现了物料的回收及循环利用，排放物少、环境友好、产率较高。

A method for the synthesis of aryl formaldehyde compounds from aromatic formate compounds

This invention discloses a aryl acid ester compound to synthesize aryl aldehyde compound method with aryl acid esters as raw materials, the reaction of hydrazine hydrate in excess; after the completion of the reaction, static, cooling, filtering and washing, filtrate and filter cake were obtained; the filtrate for hydrazine hydrate. The recycling and reuse of filter cake, in addition to aromatic hydrazide compounds; and then dissolved in addition of aromatic hydrazide compounds in the solvent in the reaction, there are 2 iodine acyl benzoic acid and alkali, by postprocessing, obtained aryl formaldehyde compounds and byproducts of 2 sub iodoxy benzoate. The 2 sub iodoxy benzoate oxidation to regenerate 2 iodine acyl benzoic acid and reused. The invention fully realizes the recycling and recycling of materials, and has the advantages of less emission, friendly environment and high yield.

【技术实现步骤摘要】
一种由芳基甲酸酯类化合物合成芳基甲醛类化合物的方法
本专利技术涉及有机合成领域，特别涉及一种由芳基甲酸酯类化合物合成芳基甲醛类化合物的方法。
技术介绍
芳基甲醛类化合物是一类重要的有机合成中间体，广泛应用于药物合成中。例如，3,4,5-三甲氧基苯甲醛在甲氧苄啶、三甲氧基肉桂酰胺、鬼臼毒素等多个药物的合成中得到广泛应用。文献调研显示，芳基甲醛类化合物的合成方法主要包括以下几种：(1)芳基甲醇类化合物的选择性氧化合成芳基甲醛类化合物，但芳基甲醇类化合物本身较难获取，对其进行氧化制备相应的芳基甲醛类化合物存在氧化程度难以控制、需要金属催化、氧化剂毒性及污染大等问题；(2)芳基甲酸及其酯类化合物选择性还原制备芳基甲醛类化合物，但该方法存在还原程度难以控制，反应条件苛刻、操作困难、试剂价格昂贵、还原试剂过量以及底物适应性差等缺点(Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,8045–8049)；(3)。通过制备芳基甲酰肼类化合物中间体，然后再进行氧化反应制备芳基甲醛类化合物，但是制备芳基甲酰肼类化合物中间体的反应需要用到过量的水合肼，造成资源浪费和环境污染，而且目前已知的氧化酰肼类化合物合成醛类化合物的方法(包括酸性树脂、二价铜催化剂、生物酶、四乙酸铅等)在选择性、收率及环境相容性等方面都存在不足(J.Org.Chem.1981,46,5351；TetrahedronLett.1998,39,7201；TetrahedronLett.1999,40,3549；TetrahedronLett.1999,40,4429)。而且，在上述合成方法中，均会产生大量的副产物，造成浪费和污染环境。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种操作简便、收率高、物料可回收循环使用、环境友好的由芳基甲酸酯类化合物合成芳基甲醛类化合物的方法。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种由芳基甲酸酯类化合物合成芳基甲醛类化合物的方法，包括下述步骤：(1)芳基甲酰肼类化合物的制备：以芳基甲酸酯类化合物(结构式1)为原料，在过量的水合肼作用下反应；反应完成后，静置、冷却、抽滤洗涤，分别得到滤液和滤饼；滤液为过量的水合肼，将其回收并重复使用，滤饼为芳基甲酰肼类化合物(结构式2)；(2)芳基甲醛类化合物的制备：将芳基甲酰肼类化合物溶解在溶剂中，在2-碘酰基苯甲酸(IBX)和碱存在下反应，经后处理，得到芳基甲醛类化合物(结构式3)及副产物2-亚碘酰基苯甲酸(IBA)，将2-亚碘酰基苯甲酸氧化后重新生成2-碘酰基苯甲酸(IBX)并重复使用。步骤(1)中，反应的温度为80～120℃，优选温度为92℃；反应的时间为30分钟～6小时，优选时间为2小时。步骤(1)中，芳基甲酸酯类化合物与水合肼的摩尔比为1∶2～50；优选比例为1∶10。步骤(1)中，所述抽滤洗涤是将反应混合液进行减压抽滤，分别得到滤饼和滤液，将滤饼先用水洗涤2次以上，再用丙酮洗涤2次以上，干燥后即可得到高纯度的芳基甲酰肼类化合物。步骤(2)中，所述芳基甲酰肼类化合物∶IBX的摩尔比为1∶1。步骤(2)中，所述溶剂为二氯乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯或四氯化碳，优选溶剂为三氯甲烷。步骤(2)中，反应的温度为10～40℃，优选温度为25℃；反应的时间为15分钟～2小时，优选时间为30分钟。步骤(2)中，所述的碱为三乙胺、二乙胺、氨水、吡啶、氢氧化钠、甲醇钠或氢氧化铯；优选碱为氨水。步骤(2)中，芳基甲酰肼类化合物和碱的摩尔比为1∶0.01～0.5；优选摩尔比为1∶0.1。步骤(2)中，所述后处理是在反应结束后，过滤，分别得到滤液和滤饼；滤饼用溶剂洗涤3次以上，干燥后得到2-亚碘酰基苯甲酸，用过硫酸氢钾复合盐(Oxone)进行氧化再生，得到2-碘酰基苯甲酸，并再次使用；收集滤液，用水萃洗滤液三次以上，有机层干燥，减压浓缩，得到芳基甲醛类化合物粗品，再用乙酸乙酯-石油醚重结晶，得到高纯度的芳基甲醛类化合物。本专利技术涉及的化学反应式及工艺流程如下所示：其中R6＝Me或Et；R1～R5为H、OH、CH3、OCH3、NO2、NH2、Cl、Br、I、直链或支链的烷氧基中的任意一个或多个或它们的任意组合。本专利技术与现有技术相比具有如下优点和效果：(1)本专利技术的技术路线充分实现了物料的回收及循环利用，回收过量的水合肼，实现了氧化剂IBX的再生，因此本专利技术的排放物少、环境友好、产率较高，整体工艺过程具有良好的原子经济性，符合现代绿色化学的基本原则。(2)工艺过程简单、操作方便，第一步得到的中间产物不需要进行复杂的纯化处理，抽滤、干燥后可以直接投入下一步反应。(3)试剂廉价易得、无贵重金属及毒性金属参与，技术路线实施成本较低。附图说明图1为3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼的核磁共振氢谱(400MHz,DMSO-d6)；图2为3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼的核磁共振碳谱(100MHz,DMSO-d6)；图3为3,4,5-三甲氧基苯甲醛的核磁共振氢谱(400MHz,DMSO-d6)；图4为3,4,5-三甲氧基苯甲醛的核磁共振碳谱(100MHz,DMSO-d6)；图5为3,5-二甲氧基苯甲酰肼的核磁共振氢谱(400MHz,DMSO-d6)；图6为3,5-二甲氧基苯甲酰肼的核磁共振碳谱(100MHz,DMSO-d6)；图7为3,5-二甲氧基苯甲醛的核磁共振氢谱(400MHz,DMSO-d6)；图8为3,5-二甲氧基苯甲醛的核磁共振碳谱(100MHz,DMSO-d6)。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1(1)3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼的制备向圆底烧瓶中加入3,4,5-三甲氧基苯甲酸甲酯(11.3g，0.05mmol)、80％水合肼(30ml，0.5mol)，装上回流搅拌装置在92℃下反应2小时，此时反应液澄清透明，静置冷却，析出针状晶体，抽滤，收集的滤液直接再次使用。滤饼先用水洗涤，再用丙酮洗涤2次，得到白色晶体即3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼11.0g，收率：97.3％。1HNMR(400MHz,DMSO)δ9.71(s,1H),7.17(s,2H),4.46(s,2H),3.81(s,6H),3.70(s,3H)(如图1所示)；13CNMR(100MHz,DMSO-d6)δ165.83,153.06,140.20,128.91,104.90,100.00,60.50,56.41(如图2所示)。(2)3,4,5-三甲氧基苯甲醛的制备于圆底烧瓶中加入3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼(452mg，2mmol)、IBX(560mg，2mmol)、25％氨水(30.8μL，0.2mmol)、三氯甲烷(4mL)，室温下搅拌30分钟，反应完后，过滤，滤饼用三氯甲烷洗涤三次，干燥后即得到460mg淡黄色固体IBA，回收率为87.1％，其循环利用详见步骤(3)。此外，水洗滤液三次，干燥，减压浓缩得到白色固体即3,4,5-三甲氧基苯甲醛350mg，收率：89.2％。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ6.41(s,1H),1.20(s,9H)(如图3所示)；13CNMR(100MHz,CDCl3)δ188.55,154.30,133.62,34.65,29.10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由芳基甲酸酯类化合物合成芳基甲醛类化合物的方法，其特征在于包括下述步骤：(1)芳基甲酰肼类化合物的制备：以芳基甲酸酯类化合物为原料，在过量的水合肼作用下反应；反应完成后，静置、冷却、抽滤洗涤，分别得到滤液和滤饼；滤液为过量的水合肼，将其回收并重复使用，滤饼为芳基甲酰肼类化合物；(2)芳基甲醛类化合物的制备：将芳基甲酰肼类化合物溶解在溶剂中，在2‑碘酰基苯甲酸和碱存在下反应，经后处理，得到芳基甲醛类化合物及副产物2‑亚碘酰基苯甲酸，将2‑亚碘酰基苯甲酸氧化后重新生成2‑碘酰基苯甲酸并重复使用。

【技术特征摘要】
1.一种由芳基甲酸酯类化合物合成芳基甲醛类化合物的方法，其特征在于包括下述步骤：(1)芳基甲酰肼类化合物的制备：以芳基甲酸酯类化合物为原料，在过量的水合肼作用下反应；反应完成后，静置、冷却、抽滤洗涤，分别得到滤液和滤饼；滤液为过量的水合肼，将其回收并重复使用，滤饼为芳基甲酰肼类化合物；(2)芳基甲醛类化合物的制备：将芳基甲酰肼类化合物溶解在溶剂中，在2-碘酰基苯甲酸和碱存在下反应，经后处理，得到芳基甲醛类化合物及副产物2-亚碘酰基苯甲酸，将2-亚碘酰基苯甲酸氧化后重新生成2-碘酰基苯甲酸并重复使用。2.根据权利要求1所述的由芳基甲酸酯类化合物合成芳基甲醛类化合物的方法，其特征在于：步骤(1)中，反应的温度为80～120℃，时间为30分钟～6小时。3.根据权利要求1所述的由芳基甲酸酯类化合物合成芳基甲醛类化合物的方法，其特征在于：步骤(1)中，芳基甲酸酯类化合物与水合肼的摩尔比为1∶2～50。4.根据权利要求1所述的由芳基甲酸酯类化合物合成芳基甲醛类化合物的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述抽滤洗涤是将反应混合液进行减压抽滤，分别得到滤饼和滤液，将滤饼先用水洗涤2次以上，再用丙酮洗涤2次以上，干燥后即可得到高纯度的芳基甲酰肼类化合物。5.根据权利要求1所述的由芳基甲酸酯类化合物合成芳基甲醛类化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹永，刘洁，盛剑飞，
申请(专利权)人：广州中大南沙科技创新产业园有限公司，中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44