合成苯甲酸的方法技术

本发明专利技术涉及在催化剂的存在下在卤代苯上进行的亲核取代反应。具体地，本发明专利技术提供从２，６－二卤代苯制备任意取代的羟基苯甲酸和烷氧基苯甲酸及任意取代的羟基苄腈和烷氧基苄腈的方法。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在芳香环上具有烷氧基和羟基取代基的芳香羧酸和腈类的生产方法。具体而言，在芳香环上具有烷氧基和羟基取代基的苯甲酸或苄腈被用于各种商业用途包括农业化学品和药品的生产。尽管已知各种转化途径，例如，如US 5,530,028所述用重氮化反应将氨基取代的苯甲酸或酯转化为烷氧基或羟基取代的苯甲酸或酯，或如AU-A-12496/83所述，用Grignard反应条件将6-氯-2-甲氧基甲苯转化为3-甲氧基-2-甲基苯甲酸，但是仍需要以低成本和高纯度提供这类酸和腈。本专利技术提供了几种有利的途径生产所需苯甲酸和苄腈。本专利技术提供制备式(III)化合物的方法，包括以下步骤(i)将式(I)化合物与碱金属醇盐，碱金属酚盐，碱金属芳基醇盐或碱金属杂芳基醇盐任选在含铜催化剂的存在下反应得到式(IIa)化合物 (ii)式(IIa)化合物与碱金属氰化物，丙酮氰醇或氰化亚铜在含镍催化剂的存在下反应形成式(III)的芳香氰基化合物 其中每个X独立地是氯，溴或碘；R是氢原子，(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；R1是CHR2R3，芳基，芳基(C1-C2)烷基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的芳基，芳基(C1-C2)烷基或杂芳基(C1-C2)烷基；及R2和R3各自独立地是氢原子，(C1-C5)烷基或被(C1-C2)烷氧基取代的(C1-C3)烷基。另外，本专利技术还提供了制备式(III)化合物的方法，包括以下步骤(i)式(I)化合物与碱金属氰化物，丙酮氰醇或氰化亚铜在含镍催化剂的存在下反应形成式(IIb)的芳香氰基化合物 (ii)式(IIb)化合物与碱金属醇盐，碱金属酚盐，碱金属芳基醇盐或碱金属杂芳基醇盐任选在含铜催化剂的存在下反应得到式(III)化合物 其中每个X独立地是氯，溴或碘；R是氢原子，(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；R1是CHR2R3，芳基，芳基(C1-C2)烷基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的芳基，芳基(C1-C2)烷基或杂芳基(C1-C2)烷基；及R2和R3各自独立地是氢原子，(C1-C5)烷基或被(C1-C2)烷氧基取代的(C1-C3)烷基。本专利技术进一步包括制备式(IVa)的方法，即用强酸或强碱水解式(III)化合物 如果需要，进一步用醚裂解试剂将式(IVa)化合物转化为式(V)化合物 其中R是氢原子，(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；R1是CHR2R3，芳基，芳基(C1-C2)烷基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的芳基，芳基(C1-C2)烷基或杂芳基(C1-C2)烷基；及R2和R3各自独立地是氢原子，(C1-C5)烷基或被(C1-C2)烷氧基取代的(C1-C3)烷基。另外，本专利技术还进一步包括制备式(IVb)化合物的方法，即第一步将式(III)化合物与醚裂解试剂反应 如果需要，第二步用强酸或强碱水解式(IVb)化合物得到式(V)化合物 其中R是氢原子，(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；R1是CHR2R3，芳基，芳基(C1-C2)烷基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的芳基，芳基(C1-C2)烷基或杂芳基(C1-C2)烷基；及R2和R3各自独立地是氢原子，(C1-C5)烷基或被(C1-C2)烷氧基取代的(C1-C3)烷基。上面描述了所有本专利技术可变的实施方案，优选的方法是其中取代基具有以下含义的那些方法，其中每个X独立地是氯或溴；R是氢原子或(C1-C6)烷基；R1是CHR2R3，芳基或芳基(C1-C2)烷基；及R2和R3各自独立地是氢原子，(C1-C2)烷基或被甲氧基取代的(C1-C2)烷基。更优选的方法是其中取代基具有以下含义的方法X是氯，R是氢原子或(C1-C3)烷基，R1是CHR2R3，R2和R3各自独立地是氢原子或(C1-C2)烷基。最优选的方法是其中R是甲基或乙基，R2是氢原子，及R3是氢原子或甲基的方法。这里所用术语“烷基”指直链和支链脂肪烃链，例如甲基，乙基，正-丙基，异丙基，正-丁基，仲-丁基，叔-丁基，异戊基或正-己基。术语“烷氧基”指与氧原子连接的直链和支链脂肪烃链，例如甲氧基，乙氧基，正-丙氧基，异丙氧基等。“芳基”指芳香环系，例如苯基，1-萘基，2-萘基等。“芳烷基”指与亚烷基连接的芳基，例如苄基，苯乙基等。术语“杂芳基”指芳香杂环基。典型的杂芳环和其它基团如杂芳基烷基的杂芳基部分是含O，N，或S的5或6员芳香环，该环可与一个或多个芳香环、杂芳香环或杂环如苯环稠合。杂芳基的实例包括但不限于噻吩基，呋喃基，吡咯基，三唑基，噻唑基，口恶唑基，异口恶唑基，噻唑基，异噻唑基，吡啶基，嘧啶基，吡嗪基，哒嗪基，三嗪基，苯并呋喃基，苯并噻吩基，吲哚基，喹啉基，口丫啶基，嘌呤基和喹喔啉基。术语“杂芳基烷基”指与亚烷基连接的杂芳基，例如糠基，噻吩甲基，烟碱基等。术语“碱金属”指锂，钾或钠原子。用于将式(I)化合物转化为式(IIa)化合物或将式(IIb)化合物转化为式(III)化合物的单烷氧基化或单芳氧基化反应可在有或没有催化剂的存在下进行。当使用催化剂时，适当的含铜催化剂包括氯化亚铜(I)，溴化亚铜(I)，碘化亚铜(I)，氰化亚铜(I)，氯化铜(II)，氧化铜(II)，硫酸铜(II)和元素铜。氰化铜(I)是优选的催化剂。含铜催化剂可以是多种形式如粉末或沉积在载体上的铜，其中粉末是特别优选的。当使用催化剂时，其用量为式(I)或式(IIb)化合物的0.1-100摩尔％，优选用量为0.5-25摩尔％。更优选用量为1-10摩尔％。许多适宜负载铜的载体包括但不限于氧化硅，炭，氧化铝，碳酸钙等等。用于将式(I)化合物转化为式(IIa)化合物或将式(IIb)化合物转化为式(III)化合物的适宜的碱金属醇盐试剂包括但不限于甲醇钠，甲醇钾，乙醇钠等。类似地，适宜的碱金属酚盐包括苯酚钠，苯酚钾和苯酚锂。适宜的碱金属芳基醇盐包括苯甲醇钠等。适宜的碱金属杂芳基醇盐包括噻吩甲醇钾等。碱金属醇盐，碱金属酚盐，碱金属芳基醇盐或碱金属杂芳基醇盐的用量为卤素取代的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备式（Ⅲ）化合物的方法，包括以下步骤： （ｉ）将式（Ⅰ）化合物与碱金属醇盐，碱金属酚盐，碱金属芳基醇盐或碱金属杂芳基醇盐任选在含铜催化剂的存在下反应得到式（Ⅱａ）化合物 ＊＊＊ （ｉｉ）式（Ⅱａ）化合物与碱金属氰化物，丙酮氰醇或氰化亚铜在含镍催化剂的存在下反应形成式（Ⅲ）的芳香氰基化合物 ＊＊＊ 其中 每个Ｘ独立地是氯，溴或碘； Ｒ是氢原子，（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］）烷基，芳基，芳基（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２］）烷基，杂芳基或杂芳基（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２］）烷基；或被１－３个独立选自（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［３］）烷基和（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［３］）烷氧基取代基取代的（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］）烷基，芳基，芳基（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２］）烷基，杂芳基或杂芳基（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２］）烷基； Ｒ↑［１］是ＣＨＲ↑［２］Ｒ↑［３］，芳基，芳基（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２］）烷基或杂芳基（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２］）烷基；或被１－３个独立选自（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［３］）烷基和（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［３］）烷氧基取代基取代的芳基，芳基（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２］）烷基或杂芳基（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２］）烷基；及 Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］各自独立地是氢原子，（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［５］）烷基或被（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２］）烷氧基取代的（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［３］）烷基。...

【技术特征摘要】
US 1996-9-24 026642;US 1997-7-1 08/884,1931.一种制备式(III)化合物的方法，包括以下步骤(i)将式(I)化合物与碱金属醇盐，碱金属酚盐，碱金属芳基醇盐或碱金属杂芳基醇盐任选在含铜催化剂的存在下反应得到式(IIa)化合物(ii)式(IIa)化合物与碱金属氰化物，丙酮氰醇或氰化亚铜在含镍催化剂的存在下反应形成式(III)的芳香氰基化合物其中每个X独立地是氯，溴或碘；R是氢原子，(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；R1是CHR2R3，芳基，芳基(C1-C2)烷基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的芳基，芳基(C1-C2)烷基或杂芳基(C1-C2)烷基；及R2和R3各自独立地是氢原子，(C1-C5)烷基或被(C1-C2)烷氧基取代的(C1-C3)烷基。2.一种制备式(III)化合物的方法，包括以下步骤(i)式(I)化合物与碱金属氰化物，丙酮氰醇或氰化亚铜在含镍催化剂的存在下反应形成式(IIb)的芳香氰基化合物(ii)式(IIb)化合物与碱金属醇盐，碱金属酚盐，碱金属芳基醇盐或碱金属杂芳基醇盐任选在含铜催化剂的存在下反应得到式(III)化合物其中每个X独立地是氯，溴或碘；R是氢原子，(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；R1是CHR2R3，芳基，芳基(C1-C2)烷基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的芳基，芳基(C1-C2)烷基或杂芳基(C1-C2)烷基；及R2和R3各自独立地是氢原子，(C1-C5)烷基或被(C1-C2)烷氧基取代的(C1-C3)烷基。3.权利要求1或2的方法，进一步包括式(IVa)的制备通过用强酸或强碱水解式(III)化合物如果需要，进一步用醚裂解试剂将式(IVa)化合物转化为式(V)化合物其中R是氢原子，(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；R1是CHR2R3，芳基，芳基(C1-C2)烷基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的芳基，芳基(C1-C2)烷基或杂芳基(C1-C2)烷基；及R2和R3各自独立地是氢原子，(C1-C5)烷基或被(C1-C2)烷氧基取代的(C1-C3)烷基。4.权利要求1或2的方法，进一步包括式(IVb)化合物的制备通过在第一步将式(III)化合物与醚裂解试剂反应如果需要，在第二步用强酸或强碱水解式(IVb)化合物得到式(V)化合物其中R是氢原子，(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)烷基；或被1-3个独立选自(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基取代基取代的(C1-C6)烷基，芳基，芳基(C1-C2)烷基，杂芳基或杂芳基(C1-C2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔舒亚安东尼宗，费雷登阿布德萨肯，吴超，
申请(专利权)人：陶氏益农有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]