制备二氢吡喃化合物的方法技术

＊＊＊ （Ⅲ） 本发明专利技术提供以高产和高以应产率经济地制备二氢吡喃的简单方法。在Ｌｅｗｉｓ酸存在下醛与二烯化合物的反应中，用选自由碱和与醛化合物相比对Ｌｅｗｉｓ酸具有更弱的配位能力，具有在溶剂中通过化合物（Ⅷ）的配位溶解Ｌｅｗｉｓ酸的活性的化合物（Ⅷ）的化合物在溶剂中作为助催化剂制备由式（Ⅲ）代表的５，６－二氢－２Ｈ－吡喃化合物，其中Ｒ↑［１］代表氢原子，具有１至１２个碳原子的烷基或烯基，具有总数为３至１２个碳原子的可被烷基取代的环烷基，或具有总数为６至１２个碳原子的可被烷基或烷氧基取代的芳基，Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］代表氢原子或具有１至６个碳原子的烷基。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制备二氢吡喃化合物的高选择性的方法。更具体地，本专利技术涉及以高选择性和高反应产率。二氢吡喃化合物是香料的重要工业原料。例如，α-苯基二氢吡喃可通过吡喃环的还原性开环(瑞士专利655932)被转化为作为香料的特别重要的5-苯基戊醇。进一步地，二氢吡喃化合物如6-苯基-4-甲基-5，6-二氢-2H-吡喃，6-苯基-2，4-二甲基-5，6-二氢-2H-吡喃，6-丁基-2，4-二甲基-5，6-二氢-2H-吡喃本身也是有用的(US-3681263和Arm.Khm.Zh.(1976)，29(3)，p.276-277)。如在上述文献中所述的，这些二氢吡喃化合物可以通过醛化合物如苯甲醛和戊醛与3-丁烯-1-醇化合物如异戊二烯醇在催化量的酸存在下反应而以双键异构体混合物的形式得到。然而，3-丁烯-1-醇化合物很昂贵，因此，从容易得到的和便宜的原料制备这些二氢吡喃化合物的方法是需要的。已知通过醛化合物与共轭二烯化合物的杂Diels-Alder反应的方法是这类方法。在这种情况下，共轭二烯化合物如异戊二烯和2-甲基戊二烯是容易得到的。然而，一般地，在这类杂Diels-Alder反应中，只有当使用高反应活性的醛化合物如二羟乙酸酯和三氯乙醛时，才能以实际反应产率得到产物(Comprehensive Organic Synthesis，Vol.5，p.431 Pergamon Press 1991)。醛化合物与二烯化合物用Lewis酸作催化剂的反应是其改进的方法。例如，其中氯化铝或四氯化锡被用作Lewis酸催化剂且一种脂族或芳香族硝基化合物被进一步用作助催化剂的方法是已知的(JP-A1-238578)。然而，在此方法中，在反应后大量产生废物，而反应产率低至约50％。因此，此方法在反应产率和产生性的观点上还未完全满意。近年来，已知一种其中稀土金属全氟烷基磺酸盐如全氟化钪作为催化剂的方法被用于进行杂Diels-Alder反应(New Journal ofChemistry，1995，Vol.19，707)。然而，此方法使用了昂贵的催化剂，因此不经济且工业上不适合。1997年4月第7期公开的Tetrahadron Letters vol.38，No.14，P2569-2572上披露了芳香醛与过量的二烯和三氟甲磺酸催化剂的反应。因此，本专利技术的一个目的是提供一种通过醛化合物与二烯化合物以高产，高反应产率和经济性的杂Diels-Alder反应而制备二氢吡喃化合物的简单方法。为了解决上述问题，本专利技术人通过继续深入研究，发现在用醛化合物与二烯化合物在Lewis酸催化剂存在下制备二氢吡喃化合物时用特定的化合物作为助催化剂，可以高产和高反应产率容易地制备二氢吡喃化合物，从而完成本专利技术。本专利技术提供制备具有式(III)的二氢吡喃化合物(III)的方法 其中R1代表氢原子，具有1至12个碳原子的烷基或烯基，具有总数为3至12个碳原子可被烷基取代的环烷基，，或具有总数为6至12个碳原子可被烷基或烷氧基取代的芳基；R2和R3可以相同或不同，各自代表氢原子或具有1至6个碳原子的烷基或烯基，该方法包括具有式(I)的醛化合物(I)R1-CHO (I)其中R1定义如上，与具有式(II)的二烯化合物(II) 其中R2和R3定义如上，在Lewis酸和至少一种选自由碱和与醛化合物(I)相比对Lewis酸具有更弱的配位能力，具有在溶剂中通过化合物(VIII)的配位溶解Lewis酸的活性的化合物(VIII)组成的一组助催化剂存在下反应的步骤，条件是当化合物(VIII)被单独使用时，它不是任何硝基化合物。本专利技术提供其中助催化剂是碱的方法，其中助催化剂是化合物(VIII)的方法，其中助催化剂是碱与化合物(VIII)的混合物的方法，作为实施方式。优选地，助催化剂是选自由脂族或芳香族酯化合物，氯代乙酸酯化合物，醚化合物，酮化合物和碳酸化合物的化合物(VIII)。优选地，Lewis酸选自由氯化铝，四氯化锡，三氯化铁，三氯化钛，四氯化钛和三氟化硼。优选地，碱以每1mol Lewis酸0.01mol至1mol的量被使用。优选地，化合物(VIII)以每1mol Lewis酸0.1mol至10mol的量被使用。优选地，碱以每1mol Lewis酸0.01mol至1mol的量被使用而化合物(VIII)以每1mol Lewis酸0.1mol至10mol的量被使用。优选地，助催化剂是碱和作为化合物(VIII)的硝基化合物的混合物。优选地，Lewis酸是三氟化硼而助催化剂是作为碱的胺化合物。优选地，Lewis酸是氯化铝而助催化剂是作为化合物(VIII)的苯甲酸甲酯。如上定义的本专利技术是一改进的杂Diels-Alder反应，通过使用催化剂和两种助催化剂，从而实现高反应产率，高产和经济性。本专利技术的方案将在下面详细解释。在用于本专利技术制备方法中的由式(I)代表的醛化合物中，R1代表氢原子，具有1至12个碳原子的烷基或烯基，具有总数为3至12个碳原子可被烷基取代的环烷基，，或具有总数为6至12个碳原子可被烷基或烷氧基取代的芳基，优选为具有3至12个碳原子的烷基或可被烷基取代的芳基，具有总数为6至12个碳原子，特别优选具有总共6至10个碳原子的芳基，进一步特别优选苯基或o-，m-或p-甲苯基。由式(I)代表醛化合物的具体例子包括苯甲醛，o-，m-或p-甲基苯甲醛，萘甲醛，丁醛，戊醛，己醛，庚醛，辛醛，壬醛和月桂醛。在用于本专利技术制备方法中由式(II)代表的二烯化合物中，R2和R3可以相同或不同，各自代表氢原子或具有1至6个碳原子的烷基或烯基，优选地为氢原子或甲基。由式(II)代表的二烯化合物的具体例子包括异戊二烯，2-甲基-1，3-戊二烯，丁二烯，和1，3-戊二烯，异戊二烯和2-甲基-1，3-戊二烯是特别优选的。在本专利技术中，醛化合物与二烯化合物的反应比优选为二烯/醛的摩尔比5/1至1/5，特别优选2/1至1/2。在本专利技术中，被用作催化剂的Lewis酸将没有特别限制。氯化铝，四氯化锡，三氯化铁，三氯化钛，四氯化钛和三氟化硼是优选的。Lewis酸催化剂以每1mol醛化合物0.001mol和更多，合适地0.005至0.8mol，或0.005至0.4mol的量被使用。或用作催化剂的Lewis酸将没有特别限制。氯化铝，四氯化锡，和三氟化硼是优选的。Lewis酸催化剂以每1mol醛化合物0.001mol和更多，合适地0.005至0.4的量被使用。在本专利技术中，与由式(I)代表的醛化合物相比对Lewis酸具有更弱的配位能力，具有在溶剂中通过化合物(VIII)的配位溶解Lewis酸的活性的化合物(VIII)被与碱结合作为助催化剂。用于本专利技术的化合物(VIII)是至少一个选自脂族或芳香族酯化合物，氯代乙酸酯化合物，醚化合物，酮化合物，碳酸化合物和硝基化合物的化合物。在本专利技术中，对Lewis酸配位的能力可以通过与Lewis酸形成配合物的热量估算。在J.A.Olah，Friedel-Crafts and Related Reaction，vol.1，601(1963)中所述的测量值可被用作生成热。或者，作为半经验分子轨道法组合MOPAC93的AM1法可被用于计算它。在本专利技术中用作化合物(VIII)的脂族或芳香本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备具有式（Ⅲ）的二氢吡喃化合物（Ⅲ）的方法： ＊＊＊ （Ⅲ） 其中Ｒ↑［１］代表氢原子，具有１至１２个碳原子的烷基或烯基，具有总数为３至１２个碳原子的可被烷基取代的环烷基，或具有总数为６至１２个碳原子的可被烷基或烷氧基取代的芳基；Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］可以相同或不同，各自代表氢原子或具有１至６个碳原子的烷基或烯基，该方法包括具有式（Ⅰ）的醛化合物（Ⅰ）： Ｒ↑［１］－ＣＨＯ （Ⅰ） 其中Ｒ↑［１］定义如上，与具有式（Ⅱ）的二烯化合物（Ⅱ）： ＊＊＊ （Ⅱ） 其中Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］定义如上，在Ｌｅｗｉｓ酸和至少一种选自由碱和与醛化合物（Ⅰ）相比对Ｌｅｗｉｓ酸具有更弱的配位能力，具有在溶剂中通过化合物（Ⅷ）的配位溶解Ｌｅｗｉｓ酸的活性的化合物（Ⅷ）组成的一组助催化剂存在下反应的步骤，条件是当化合物（Ⅷ）被单独使用时，它不是任何硝基化合物。

【技术特征摘要】
JP 1997-6-5 147559/97;JP 1997-7-11 186307/97;JP 191.制备具有式(III)的二氢吡喃化合物(III)的方法其中R1代表氢原子，具有1至12个碳原子的烷基或烯基，具有总数为3至12个碳原子的可被烷基取代的环烷基，，或具有总数为6至12个碳原子的可被烷基或烷氧基取代的芳基；R2和R3可以相同或不同，各自代表氢原子或具有1至6个碳原子的烷基或烯基，该方法包括具有式(I)的醛化合物(I)R1-CHO (I)其中R1定义如上，与具有式(II)的二烯化合物(II)其中R2和R3定义如上，在Lewis酸和至少一种选自由碱和与醛化合物(I)相比对Lewis酸具有更弱的配位能力，具有在溶剂中通过化合物(VIII)的配位溶解Lewis酸的活性的化合物(VIII)组成的一组助催化剂存在下反应的步骤，条件是当化合物(VIII)被单独使用时，它不是任何硝基化合物。2.如权利要求1的方法，其中助催化剂是碱。3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：西冈亨，田中成佳，越野准次，山下修，小泽忠弘，小滨有，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]