專利名稱：氟化苯乙酮的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在N-羥基鄰苯二甲酰亞胺存在下由氟化芳基化合物制備氟化苯乙酮的方法。
氟化苯乙酮，尤其是3-三氟甲基苯乙酮，是用來合成活性農(nóng)業(yè)化學(xué)品或藥物成分的有價值的中間體(也見EP-A 460 575)。
?；姆甲寤衔锿ǔＪ峭ㄟ^在Lewis酸存在下將芳族化合物直接酰化來制備，但是也可以例如通過用N-羥基鄰苯二甲酰亞胺氧化α-羥烷基芳族化合物或異烷基芳族化合物來制備(例如見，EP-A 796835；Y.Ishii等，Catalysis Surveys from Japan，1999，3，27-35；Y.Ishii等，Adv.Synth.Cat.，2001，5，393-427)。這些方法的一個缺點(diǎn)是限于多電子的芳族化合物，而且后一方法通常選擇性低。對于氟化的和其它缺電子的芳族化合物，一般是通過硝化，將硝基芳族化合物還原成相應(yīng)的苯胺及用醛肟重氮化或相應(yīng)的苯乙酮等步驟進(jìn)行合成。此方法的一個缺點(diǎn)是它分幾個步驟進(jìn)行，因此所需的裝置高度復(fù)雜，而且只有中等大小的總產(chǎn)率。
因此需要提供一種用于從容易得到的反應(yīng)物出發(fā)制備氟化苯乙酮的有效方法。
令人驚奇的是，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)一種制備式(I)化合物的方法 其中R1是C1-C12全氟烷基或C1-C12全氟烷氧基，R2是氫、氟、氯、溴、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、硝基、氰基或COOR4，其中R4是氫或C1-C4烷基，
R3是氫、氟或氯，或者R1、R2和R3中的兩個合起來是二氟亞甲二氧基、四氟亞乙基-1，2-二氧基、2-氧四氟乙基或(氧代二氟甲氧基)二氟甲基，該方法的特征在于，式(IIa)或(IIb)化合物 在下述條件下被轉(zhuǎn)化·在0.1-30摩爾％的N-羥基鄰苯二甲酰亞胺存在下·在氧化劑存在下其中R1、R2、R3各自定義如上，Z1是異丙基、丙烯基、2-羥基-2-丙基、2-羥基過氧-2-丙基或1-甲基環(huán)氧乙烷基，Z2是0，0-二(2-氧二異丙基)。
就本發(fā)明而言，以上和以下列出的在一般范圍或優(yōu)選范圍(即，特定范圍和優(yōu)選范圍)內(nèi)指定的所有的基團(tuán)定義、參數(shù)和說明，可以根據(jù)需要進(jìn)行組合。
烷基和烷氧基在所有情況下都獨(dú)立地分別是直鏈、環(huán)狀、分支或不分支的烷基和烷氧基基團(tuán)。這也適用于芳烷基基團(tuán)的非芳族部分。
C1-C4烷基是例如甲基、乙基、異丙基、正丁基、仲丁基和叔丁基。
C1-C4烷氧基是例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基和叔丁氧基。
全氟烷基和全氟烷氧基在所有情況下都分別為直鏈、環(huán)形、分支或不分支的烷基和烷氧基，它們均被氟原子完全取代。
例如，C1-C12氟烷基是三氟甲基、五氟乙基、七氟異丙基、九氟丁基、全氟辛基和全氟十二烷基。
例如，C1-C12氟烷氧基是三氟甲氧基、五氟乙氧基、七氟異丙氧基和九氟丁氧基。
式(I)和(IIa，b)化合物的優(yōu)選的取代型式定義如下R1優(yōu)選是C1-C4全氟烷基或C1-C4全氟烷氧基，更優(yōu)選是三氟甲基或三氟甲氧基。
R2優(yōu)選是氫、氟、氯、甲基、乙基、甲氧基、硝基、氰基或COOH，更優(yōu)選是氫、氟或氯，最優(yōu)選是氫或氟。
R3優(yōu)選是氫或氟，更優(yōu)選是氫。
進(jìn)一步優(yōu)選這樣的化合物，其中R1、R2和R3基團(tuán)的兩個合起來是二氟亞甲二氧基或四氟亞乙基-1，2-二氧基。
還優(yōu)選這樣的式(IIa)化合物，其中Z1是異丙基和丙烯基，更優(yōu)選異丙基。
特別優(yōu)選的個別式(IIa)化合物包括3-三氟甲基異丙基苯，4-三氟甲基異丙基苯，5-異丙基-2，2-二氟苯并二氧雜環(huán)戊烯，4-氯-3-三氟甲基異丙基苯，4-氯-2-三氟甲基異丙基苯，4-三氟甲氧基異丙基苯。
特別優(yōu)選的式(I)化合物是3-三氟甲基異丙基苯，4-三氟甲基異丙基苯和5-異丙基-2，2-二氟苯并二氧雜環(huán)戊烯。
當(dāng)所用的式(IIa)化合物中Z1為異丙基時，它們優(yōu)選通過式(III)化合物在氟化氫存在下，最好是在氟化氫中，與丙烯或2-氯丙烷(優(yōu)選與丙烯)反應(yīng)來制備 其中R1、R2和R3各自定義如上。
在此反應(yīng)中，可能產(chǎn)生各種異構(gòu)體，它們可用蒸餾法分離，此時，不想要的異構(gòu)體可以有利地再循環(huán)到反應(yīng)中用于再異構(gòu)體。
優(yōu)選的N-羥基鄰苯二甲酰亞胺是式(IVa)和式(Ivb)化合物 其中R4基團(tuán)在所有情形都獨(dú)立地代表氟、氯、溴、三氟甲基、氰基或硝基，n是0、1、2、3或4。
特別優(yōu)選的是式(IVa)的N-羥基鄰苯二甲酰亞胺化合物，尤其優(yōu)選4-羥基鄰苯二甲酰亞胺。
如果需要，本發(fā)明的式(IIa)和式(IIb)化合物向式(I)化合物的轉(zhuǎn)化也可以在以下條件下進(jìn)行·在過渡金屬或過渡金屬化合物存在下合適的過渡金屬或過渡金屬化合物是例如鈷、錳、鐵、銅、銠、鋨、釕或其化合物。
優(yōu)選的作為用于N-羥基鄰苯二甲酰亞胺的催化劑的過渡金屬是鈷、錳、銠和釕。
如果需要，本發(fā)明的式(IIa)和式(IIb)化合物向式(I)化合物的轉(zhuǎn)化也可以在以下條件下進(jìn)行·在有機(jī)溶劑存在下優(yōu)選的有機(jī)溶劑在反應(yīng)條件下對于氧至少基本上是惰性的，并且至少在室溫下能顯著溶解底物和N-羥基鄰苯二甲酰亞胺化合物。在這方面，顯著意味著在反應(yīng)溫度下能得到至少含0.1、優(yōu)選至少0.5體積摩爾濃度的特定組分的溶液。
這些溶液的實例是乙腈、苯甲腈、聚二醇或氟化溶劑，例如N(C2F5)3、3，5-二(三氟甲基)三氟甲氧基苯或者部分氟化或全氟化的烷基四氫呋喃。
適用的氧化劑可以是含氧氣體，尤其是氧本身，空氣，NO2或它們的混合物；優(yōu)選使用氧。
反應(yīng)壓力可以是例如0.2-100巴，優(yōu)選1-20巴。
反應(yīng)溫度可以是例如20-160℃，優(yōu)選40-120℃。
反應(yīng)時間可以是例如1-72小時，優(yōu)選2-24小時。
反應(yīng)混合物可以用本身已知的方式，例如利用蒸餾，進(jìn)行后處理。
在本發(fā)明方法的一項優(yōu)選的實施方案中，未轉(zhuǎn)化的或部分轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物，正如所存的任何過渡金屬或過渡金屬化合物以及/或任何有機(jī)溶劑一樣，可以再循環(huán)回到反應(yīng)中。
根據(jù)本發(fā)明得到的式(I)化合物特別適合作為制備農(nóng)業(yè)化學(xué)品或藥物組分的中間體。
在本發(fā)明的方法中，由容易得到或制備的化合物出發(fā)，以良好的產(chǎn)率得到式(I)化合物，而且各個步驟中的再循環(huán)使經(jīng)濟(jì)和生態(tài)上更為有利的方法得以實現(xiàn)。
實施例實施例1由3-三氟甲基異丙基苯制備3-三氟甲基苯乙酮在一只500ml燒瓶中，2.57g N-羥基鄰苯二甲酰亞胺與15.0g3-異丙基三氟甲苯一起溶于苯甲腈中，隨后將反應(yīng)混合物脫氣。該溶液用氧飽和并加熱至100℃。在此溫度下將混合物攪拌20小時。為進(jìn)行后處理，將該混合物加到水上，經(jīng)溝槽漏斗過濾，用MTBE洗。濾液用MTBE萃取，合并的有機(jī)相用稀NaOH洗，干燥后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮(MTBE＝甲基叔丁基醚)。
產(chǎn)率/轉(zhuǎn)化率用GC測定為理論值的65％。
權(quán)利要求
1.式(I)化合物的制備方法 其中R1是C1-C12全氟烷基或C1-C12全氟烷氧基，R2是氫、氟、氯、溴、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、硝基、氰基或COOR4，其中R4是氫或C1-C4烷基，R3是氫、氟或氯，或者R1、R2和R3中的兩個合起來是二氟亞甲二氧基、四氟亞乙基-1，2-二氧基、2-氧四氟乙基或(氧代二氟甲氧基)二氟甲基，該方法的特征在于，式(IIa)或(IIb)化合物 在下述條件下被轉(zhuǎn)化·在0.1-30摩爾％的N-羥基鄰苯二甲酰亞胺存在下·在氧化劑存在下其中R1、R2、R3各自定義如上，Z1是異丙基、丙烯基、2-羥基-2-丙基、2-羥基過氧-2-丙基或1-甲基環(huán)氧乙烷基，Z2是0，0-二(2-氧二異丙基)。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，使用其中Z1是異丙基和丙烯基的式(IIa)化合物。
3.權(quán)利要求1和2的方法，其特征在于，使用其中Z1是異丙基的式(IIa)化合物。
4.權(quán)利要求3的方法，其特征在于，所用的化合物通過式(III)化合物與丙烯或2-氯丙烷在氟化氫存在下反應(yīng)得到 其中R1、R2和R3均同權(quán)利要求1中的定義。
5.權(quán)利要求1-4中至少一項的方法，其特征在于，式(IIa)和(IIb)向式(1)化合物的轉(zhuǎn)化還在過渡金屬或過渡金屬化合物存在下進(jìn)行。
6.權(quán)利要求1-5中至少一項的方法，其特征在于，所用的氧化劑是含氧氣體。
7.權(quán)利要求1-5中至少一項的方法，其特征在于，未轉(zhuǎn)化的或部分轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物，正如存在的任何過渡金屬或過渡金屬化合物一樣，都被循環(huán)回到反應(yīng)中。
8.權(quán)利要求1-7中至少一項制備的化合物在制備活性農(nóng)業(yè)化學(xué)品或藥物成分的方法中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由氟化芳基化合物在N－羥基鄰苯酰二亞胺存在下制備氟化苯乙酮化合物的方法。
文檔編號C07C45/36GK1572763SQ20041004951
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月16日
發(fā)明者A·馬霍爾德, J·P·約舍克 申請人:拜爾化學(xué)品股份公司