一种用于制备被取代的羧酸酐的改进方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制备具有通式（Ⅰ）的酸酐的改进方法，式中，Ｘ和Ｙ可以是相同的或不同的，各自是Ｃ、Ｎ、Ｏ或Ｐ，其中Ｘ和Ｙ根据它们的定义可以被如下基团单取代至三取代，所述基团来自Ｈ；Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基基团，其可选被在反应条件下是惰性的基团单取代或多取代；或Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１０］芳基、Ｃ↓［３］－Ｃ↓［６］杂芳基或杂环基团，它们可选被在反应条件下是惰性的基团单取代或多取代；并且Ｘ和Ｙ可选通过Ｃ↓［１］－Ｃ↓［５］烷基链连接从而形成环系，Ｃ↓［１］－Ｃ↓［５］烷基链可选被在反应条件下是惰性的取代基单取代或多取代，所述方法包括：在基于式（Ⅱ）二羧酸用量为０．０００００１至５０ｍｏｌ％的有机酸和无机酸的存在下，将二羧酸在与水形成共沸混合物的高沸点有机溶剂中加热至回流温度；其中Ｘ和Ｙ各自如上所定义；然后以共沸混合物形式分离除水；接着冷却反应混合物并分离所需产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制备被取代的羧酸酐，诸如2-氧代-1,3-二节基-4,5-咪唑垸二羧酸酐(环酸酐)，的改进方法。被取代的羧酸酐在化学合成中是重要的中间体。例如，环酸酐在多级生物素(维生素H)合成过程中是重要的中间体。一般而言，酸酐由相应的二羧酸与例如酸酐(诸如乙酸酐或无机酸 酐，诸如五氧化磷、氧氯化磷等)通过除水而制成。其缺点在于，使用高 腐蚀性原料。环酸酐具体由2-氧代-l,3-二苄基-4,5-咪唑烷二羧酸(环酸)开始进行 处理来制备，该制法已在文献中进行描述。根据Synthesis 2000, No. 14, 2004-2008，将0.1 mol的环酸与0.3 mol 的乙酸酐和催化量的85% H3P04回流搅拌2小时。随后，将混合物冷却至 室温，并滤出沉淀的环酸酐。产率为98%。这个方法的缺点是使用大量乙酸酐以及形成乙酸副产物，其结果额外 得到潜在的腐蚀性媒介(乙酸/乙酸酐)。EP 1 127 879 Al描述了一种通过如下制备环酸酐的方法将环酸与乙 酸酐在芳族烃有机溶剂中进行加热。首先环酸的制备从间-2,3-二(苄基氨基) 琥珀酸的二碱金属盐开始。当环酸未从反应混合物中分离出来时，根据. EP1 127 879，添加芳族溶剂(优选甲苯)以及相对于每摩尔间-2,3-二(苄 基氨基)琥珀酸用量为至少1摩尔的乙酸酐。然后将混合物加热至70至 13(TC，接着分离从溶液中沉淀出的环酸酐。根据实施例2，将混合物加热 至8CTC，得到基于间-2,3-二(苄基氨基)琥珀酸产率为78%的环酸酐。'这个方法的缺点具体在于，需要至少化学计量用量的乙酸酐，产率较 低，而且获得潜在腐蚀性媒介(乙酸/乙酸酐)。根据Chem. Pharm. Bull.53(7); 743-736 (2005)，通过如下得到具有基本 上定量产率(98%)的环酸酐在二甲苯中将环酸(50 mmol)与低于化 学剂量用量的乙酸酐(lOmmol)进行加热，然后共沸除水13小时。缺点在于，反应时间较长，同样产生潜在的腐蚀性媒介(乙酸/乙酸 酐)。本专利技术的目的在于找到一种用于制备酸酐(诸如环酸酐)的方法，该 方法避免了已知方法的缺陷，并且以简单方式制成具有高产率的所需最终因此，本专利技术提供了一种用于制备具有通式(I)的酸酐的改进方法 X- .Y(I)<formula>formula see original document page 5</formula>式(I)中，X和Y可以是相同的或不同的，各自是C、 N、 O或P， 其中X和Y根据它们的定义可以被如下基团单取代至三取代，所述基团选 自H; CrC^垸基基团，其可选被在反应条件下是惰性的基团单取代或 多取代；或C6-do芳基、C3-C6杂芳基或杂环基团，它们可选被在反应条 件下是惰性的基团单取代或多取代；并且X和Y可以通过d-Cs烷基链连 接从而形成环系，所述CrQ烷基链可选被在反应条件下是惰性的取代基 单取代或多取代，所述方法包括在基于式(II) 二元羧酸用量为0.000001至50 moiy。的有机酸或无机 酸的存在下，将所述二羧酸在与水形成共沸混合物的高沸点有机溶剂中加 热至回流温度；<formula>formula see original document page 5</formula>(II)其中X和Y各自如上所定义； 然后以共沸混合物形式分离除水； 接着冷却所述反应混合物并分离所需产物。 根据本专利技术的方法由式(II) 二羧酸开始进行。在式(I)中，X禾Q Y可以是相同的或不同的，各自是C、 N、 O或P。优选X和Y各自为C或N;更优选X和Y二者都是N。 X和Y根据它们的定义可以被单取代至三取代。适当的取代基根据X和Y的定义为H;羰基，其中该基团连接X和 Y; CrC加烷基基团，其可选被在反应条件下是惰性的基团单取代或多取代；或C6-Qo芳基、C3-C6杂芳基或杂环基团，它们可选被在反应条件下是惰性的基团单取代或多取代。Q-C20烷基基团被理解为意指线性的、支化的或环状的烷基基团，其具有1至20个碳原子，而且可选具有一个或多个双键和/或三键，诸如为 甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正己基、环己 基、2-乙基己基等等。优选CrQ2烷基基团，特别优选C,-C6烷基基团。所述垸基基团额外可选被在反应条件下是惰性的基团单取代或多取代。 适当的基团例如为卤素(诸如氟、氯或溴)、0H、可选被取代的C6-C,o芳基、C3-C6杂芳基或杂环基团、C广C2。烷基或烷氧基基团、N02、 NR!R2 (其中Rl和Rz各自独立地是H、 C广C6-烷基或苯基)、CONR,R2(其中1^和R2各自如上所定义)等等。CVCu)芳基、C4-C6杂芳基或杂环基团是芳族的，诸如苯基或萘基；是杂芳族的或杂环，诸如吡啶基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或氧硫杂环戊基 等等。这些基团同样可选被在反应条件下是惰性的基团单取代或多取代。 适当的基团同样例如为卤素(诸如氟、氯或溴)、OH、可选被取代的CVd。芳基、C3-Q杂芳基或杂环基团、Ci-C2。烷基或垸氧基基团、N02、 NR^R2 (其中&和R2各自独立地是H、 d-CV烷基或苯基)、CONR^R2 (其中I^和R2各自如上所定义)等等。X和Y还可选通过Q-C5垸基链(优选d-C3垸基链，更优选CrC2烷基链)连接从而形成环系，所述垸基链可选被在反应条件下是惰性的取代基单取代或多取代。适当的惰性取代基例如为O、 =S、 =NH、 =NZ、 OH、 - SH、 C广Q5-烷 基等等，其中Z可以是可选被取代的具有l-20个碳原子的线性或环状烷基 基团、Q-do芳基、或C3-C6杂芳基或杂环基团。可能存在的取代基的数目取决于X和Y的定义。例如，如果X (或Y)是0，那么氧原子例如被H和/或烷基、芳基、 杂芳基或杂环基团单取代，或者可以通过C,-Cs烷基链连接到Y (或X) 上，从而形成环系。如果X (或Y)是N或P，那么氮原子或磷原子例如被H和/或烷基、 芳基、杂芳基或杂环基团双取代，或者被单取代并且可以通过d-Cs烷基 链连接到Y (或X)上，从而形成环系。如果X (或Y)是C，那么碳原子例如被H和/或垸基、芳基、杂芳基 或杂环基团三取代，或者被双取代并且可以通过CrC5烷基链连接到Y (或X)上，从而形成环系。X和Y优选通过CVCs烷基链(优选d-C3烷基链)连接从而形成环 系，所述烷基链可选被以上列举的基团取代。X和Y更优选通过可选被取 代的d-C2垸基链(更优选为0=0基团)连接。如果X和Y被连接形成环系并且各自为N和/或P，那么X和/或Y优 选被可选被取代的CVC6垸基、CV芳基、C3-C6杂芳基或杂环基团单取 代，特别优选可选被取代的苄基。如果X和Y被连接形成环系并且X和/或Y为C，那么该碳原子优选 被H和/或可选被取代的CVC6垸基、CV芳基、Q-Q杂芳基或杂环基团双 取代。适当的二羧酸例如为1,2-环戊基二羧酸、1,2-环己基二羧酸等等，或 为2-氧代-l,3-二苄基-4，5-咪唑垸二羧酸(环酸)。2-氧代-l,3-二节基-4,5-咪唑烷二羧酸(环酸)例如可商购或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备具有如下通式的酸酐的改进方法，　＊＊＊　（Ⅰ）　式（Ⅰ）中，Ｘ和Ｙ可以是相同的或不同的，各自是Ｃ、Ｎ、Ｏ或Ｐ，其中Ｘ和Ｙ根据它们的定义可以被如下基团单取代至三取代，所述基团选自Ｈ；Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２０］烷基基团，其可选被在 反应条件下是惰性的基团单取代或多取代；或Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１０］芳基、Ｃ↓［３］－Ｃ↓［６］杂芳基或杂环基团，它们可选被在反应条件下是惰性的基团单取代或多取代；并且Ｘ和Ｙ可选通过Ｃ↓［１］－Ｃ↓［５］烷基链连接从而形成环系，所述Ｃ↓［１］－Ｃ↓［５］烷基链可选被在反应条件下是惰性的取代基单取代或多取代，所述方法包括：　在基于式（－Ⅱ）二羧酸用量为０．０００００１至５０ｍｏｌ％的有机酸和无机酸的存在下，将所述二羧酸在与水形成共沸混合物的高沸点有机溶剂中加热至回流温度；　＊＊ ＊　（Ⅱ）　其中Ｘ和Ｙ各自如上所定义；　然后以共沸混合物形式分离除水；　接着冷却所述反应混合物并分离所需产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁赫尔马特弗里迪彻汉布尔，伯索德温克尔，迈克尔施塔内克，格哈德舍佩尔，克利斯托弗维瑞里，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]