化合物脱酰基化和/或脱烷基化的方法技术

本发明专利技术总体上涉及化合物，更具体地芳族化合物脱酰基化和/或脱烷基化(O‑脱烷基化和C‑脱烷基化)的方法。该方法的特征在于使用高温和高压条件使化合物与含有酸的含水反应混合物接触。本发明专利技术还提供了使用本发明专利技术的方法制备适合于进一步脱酰基化的化合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】化合物脱酰基化和/或脱烷基化的方法专利
本专利技术总体上涉及化合物，更具体地芳族化合物脱酰基化和/或脱烷基化(O-脱烷基化和C-脱烷基化)的方法。该方法的特征在于使用高温和高压条件使化合物与含有酸的含水反应混合物接触。本专利技术还提供了使用本专利技术的方法制备适合于进一步脱酰基化的化合物的方法。专利技术背景已经描述了几种用于芳族化合物的O-脱烷基化的方法。例如US2.100.228公开了芳基烷基醚的脱烷基化，特别是愈创木酚脱烷基化为焦儿茶酚(pyrocatechol)的方法。根据该方法，在脂族胺氢卤化物存在下将芳基烷基醚加热至约140-200℃的典型温度，同时使氢卤酸例如HCl或HBr通过反应混合物，直到反应至少部分地完成。该反应不仅利用气态的HCl，还会产生致癌的甲基氯，作为脱甲基反应的副产物。BBr3作为反应物在不同的芳基甲基醚的O-脱烷基化以提供苯酚中的作用，已经首先由J.F.W.McOmie，M.L.Watts，D.E.West在Tetrahedron，第24卷，第5期，1968，第2289-2292页中公开。然而，该方法具有成本高和使用剧毒的反应物的缺点，该剧毒的反应物在空气中是腐蚀性的和不稳定的，不便于处理并产生大量的有毒废物。J.Magano，M.H.Chen，J.D.Clark，T.Nussbaumer，J.Org.Chem.，2006，71，7103-7105公开了一种通过与2-(二乙基氨基)乙硫醇反应使各种芳族醚脱甲基化的方法。尽管2-(二乙基氨基)乙硫醇是稳定的产物并且无毒，但是它很昂贵并且产生化学计算量的废物。WO2014083426公开了优选在酸性二氧化硅载体上负载的γ-氧化铝作为催化剂在芳族化合物例如愈创木酚的脱甲基化或脱甲氧基化中的用途。该催化剂可以进一步包括Ag，Zr，Ni或Fe的氧化物。该反应可以在350-550℃的温度下在气相中，在惰性气体例如氮气或氩气中，或在液相中例如使用水作为溶剂来进行。然而，除了脱甲基化以外，还观察到涉及苯酚形成的脱甲氧基化。高温使该方法不可行。一些出版物报道了芳族化合物的碳脱烷基化(C-脱烷基化)，即除去通过芳环的C-原子结合的取代基。Nimmanwudipong等人在Catal.Lett.(2012)142，151-160中公开了通过在300℃的热反应中除去C-取代基，可以将丁子香酚转化为愈创木酚。尽管该反应需要专用催化剂例如Pt/Al2O3或沸石HY的存在，但愈创木酚的收率仍然很低。Rahouti等人在Appl.Environ.Microbiol.1989，55(9)，2391中公开的微生物学方法利用宛氏拟青霉(Paecilomycesvariotii)和Pestalotiapalmarum微生物将阿魏酸转化为不同的化合物，并在混合物中发现了儿茶酚和愈创木酚。该方法的缺点是得到的低收率(儿茶酚为约6％和愈创木酚为约8％)，并且难以分离这些以低浓度包含在复杂混合物中的化合物，还需要使用特殊的微生物。Fujita、Fujita和Okabayashi在NipponKagakuZasshi(1971)，92，865中公开的方法，在其中丁子香酚与PhNH2.HCl在245-255℃下加热30min的反应中，得到了80％儿茶酚作为主要产物。然而，该方法的缺点是使用了化学计量试剂，该化学计量试剂会产生废物，即N-甲基苯胺和N-甲基-4-丙基苯胺，另外的苯胺及其衍生物具有致癌性。和在2007(11)：1699-1702中公开的用于甲氧基苯基烷基酮的脱酰基化的方法产生苯酚，但存在一些缺点，例如需要使用(非常)大量的昂贵试剂(三氟甲磺酸)和芳族溶剂，而且其存在很长的处理时间。Zakzeski等人(2011(ChemSusChem，4369-378))公开了一种在惰性气氛下使用硫酸使木质素和木质素模式化合物脱烷基化的方法。CN102653506公开了一种以愈创木酚为中间产物的两步法由木质素制备焦儿茶酚的方法。Yang等人(2013(JournalofMolecularCatalysisA：Chemical368-369(2013)61-65))公开了一种从愈创木酚合成儿茶酚的方法。所有这些参考文献都涉及化合物的O-脱烷基化，并且它们都没有教导乃至建议用于这类化合物的C-脱烷基化的方法。Matsubara等人(2004(OrganicLettersVol6，No12；p2071-2073))公开了用于化合物的脱羧基化和脱羰基化的方法，而没有公开用于这种化合物的脱烷基化或脱酰基化的方法。因此，需要一种简单且成本有效的用于芳族化合物的去官能化(即脱酰基化和/或脱烷基化)的方法。因此，本专利技术寻求提供一种简单且成本有效的用于芳族化合物的去官能化的方法，特别是生产苯酚衍生物。使用本专利技术的方法可以实现该目的，所述方法特征在于使用高温和高压条件使待去官能化的化合物与含有酸的含水反应混合物接触。尽管Yang等人(2013(JournalofMolecularCatalysisA：Chemical368-369(2013)61-65))公开了一种用于将愈创木酚在高温度水中转化为儿茶酚的方法，但没有公开或甚至提出高压条件。此外，Yang等人(2013)没有公开化合物的C-脱烷基化。专利技术概述在第一方面，本专利技术提供一种用于式(I)的化合物的脱烷基化和/或脱酰基化的方法其中：每次出现的R1独立地选择为-OH或-O-烷基；每次出现的R2独立地选自可以是直链、支链或环状的烷基基团；其可以是饱和的或包含一个或多个不饱和键，或者其可以是芳族基团；其中所述R2可以任选地进一步包含一个或多个杂原子和/或一个或多个取代基；n为1-5；m为1-5；且n和m之和最大为6，所述方法包括以下步骤：a)提供所述式(I)的化合物；b)如果在所述式(I)的化合物中，所述R2包含至少一个不具有至少一个官能部分(functionalmoiety)的烷基基团；则：b1)使所述步骤a)的化合物中的任何游离-OH基图烷基化；和b2)在所述步骤b1)的化合物中氧化所述不具有所述至少一个官能部分的所述烷基基团；其中所述至少一个官能部分选自：-OH，＝O，双键或胺；c)通过使所述步骤a)的化合物，或在适用的情况下步骤b)的化合物在惰性气体气氛下与含有pKa最大值为3.0的酸或路易斯酸的含水反应混合物接触，来制备反应混合物；其中步骤c)在至少200℃的温度和至少20巴的压力下进行；d)从步骤c)得到式(Ia)的酚化合物其中p等于n。在本专利技术的方法的一个特定实施方案中，所述R1部分的至少一个相对于所述R2部分的至少一个处于邻位或对位。在另一个特定实施方案中，所述酸是选自以下的无机酸：HCl，H3PO4，高氯酸，氯酸，HI，HBr，H2SO4，芳烃磺酸，烷烃磺酸，硝酸或上述酸的两种或更多种的混合物，或者是路易斯酸，例如Fe或C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于式(I)的化合物的脱烷基化和/或脱酰基化的方法/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170803 EP 17184713.01.用于式(I)的化合物的脱烷基化和/或脱酰基化的方法



其中：
每次出现的R1独立地选择为-OH或-O-烷基；
每次出现的R2独立地选自可以是直链、支链或环状的烷基基团；其可以是饱和的或包含一个或多个不饱和键，或者其可以是芳族基团；其中所述R2可以任选地进一步包含一个或多个杂原子和/或一个或多个取代基；
n为1-5；
m为1-5；且n和m之和最大为6，
所述方法包括以下步骤：
a)提供所述式(I)的化合物；
b)如果在所述式(I)的化合物中，所述R2包含至少一个不具有至少一个官能部分的烷基基团则：
b1)使所述步骤a)的化合物中的任何游离-OH基图烷基化；和
b2)在所述步骤b1)的化合物中氧化所述不具有所述至少一个官能部分的所述烷基基团；
其中所述至少一个官能部分选自：-OH，＝O，双键或胺；
c)通过使所述步骤a)的化合物，或在适用的情况下步骤b)的化合物在惰性气体气氛下与含有pKa最大值为3.0的酸或路易斯酸的含水反应混合物接触，来制备反应混合物；
其中步骤c)在至少200℃的温度和至少20巴的压力下进行；
d)从步骤c)得到式(Ia)的酚化合物



其中p等于n。


2.权利要求1的方法，其中所述R1部分的至少一个相对于所述R2部分的至少一个处于邻位或对位。


3.权利要求1-2中任一项的方法，其中所述酸是选自以下的无机酸：HCl，H3PO4，高氯酸，氯酸，HI，HBr，H2SO4，芳烃磺酸，烷烃磺酸，硝酸或上述酸的两种或更多种的混合物，或者是路易斯酸，例如金属例如Fe或Cu的盐。


4.权利要求1-3中任一项的方法，其中所述反应混合物包含相对于式I的化合物至少0.05当量的酸，优选至少0.1当量的酸。


5.权利要求1-4中任一项的方法，其中所述惰性气体选自：N2，CO2，稀有气体例如He，Ne，Ar，气态烷烃例如甲烷，或上述气体的两种或更多种的混合物。


6.权利要求1-5中任一项的方法，其中步骤c)在至少225℃，特别是至少240℃，更特别是至少250℃，最特别是至少275℃的温度下进行。


7.权利要求1-6中任一项的方法，其中步骤c)在至少30巴，特别是至少40巴，更特别是至少50巴的压力下进行。


8.权利要求1-7中任一项的方法，其中得到的式(Ia)的终产物是儿茶酚，并且所述式(I)的化合物选自：咖啡酸，阿魏酸，二氢松柏醇，丙基愈创木酚和1-(3,4-二甲氧基苯基)丙-1-酮。


9.权利要求1-7中任一项的方法，其中得到的式(Ia)的终产物是苯酚，并且所述式(I)的化合物选自：香豆酸，酪氨酸(L...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·梅斯，J·邦蒙，S·瑟尔吉瓦，E·布朗迪奥克斯，
申请(专利权)人：安特卫普大学，
类型：发明
国别省市：比利时;BE