[发明专利]改进的且经济可行的制备芳基酮的方法

说明书

本发明提供了一种制备式I的芳基酮的方法，其包括使式II的取代苯与式IIIa的羧酸和/或式IIIb的羧酸酐在充当催化剂兼溶剂/接触介质的烷基磺酸的存在下进行反应，其中R₁、R₂、R₃和R₄如说明书中所定义。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，特别涉及改进的且经济可行的制备芳基酮的方法。

背景技术

芳基酮是包括药品、农用化学品、杀生物剂、香料和香精、抗氧化剂和精细化工品在内的多种多样的高附加值产品中的有价值的中间体和最终产物(活性成分)。

芳基酮通常通过使芳香族化合物与相应的羧酸酐或羧酸酰氯在作为催化剂的腐蚀性路易斯酸(例如，AlCl₃、FeCl₃、SnCl₄、TiCl₄、BF₃、ZnCl₂)或Bronsted酸(例如，HF、PPA、H₂SO₄)的存在下进行反应来制备。与该方法相关的缺点包括使用具有毒性和腐蚀性的酸性卤化物作为酰化剂。当酰基反应物是酰卤时，使用的催化剂通常是诸如AlCl₃或ZnBr₂等路易斯酸。当酰基反应物是羧酸时，使用的催化剂通常是质子酸，例如氢氟酸或多聚磷酸。

在这一类型的酰化混合物的后处理期间，Friedel-Crafts催化剂通过水解而被破坏，并在流出物中产生相对大量的盐酸，伴随形成巨量浆料。氯化铝是用于该反应的最有效且最常用的路易斯酸试剂，它是一种操作上令人不快的危险材料。对于所述酰化通常需要大量(至少是化学计量比)的氯化铝。在某些酰化反应中，必须使用两倍或三倍化学计量比量的氯化铝，这在用水水解时生成氧氯化铝物质。此外，作为副产物产生的盐酸需要被中和或以其他方式除去，这使得该方法具有高度污染性和环境有害性。

此外，在使用诸如酰氯等酰卤反应物的情况下，这必须先从羧酸制备，通常使用如亚硫酰氯等试剂(其是特别不希望大规模操作的化合物)。在酰氯的形成过程中释放氯化氢气体(以及在使用亚硫酰氯时的SO₂)，并且在酰化反应中必须用酸性气体洗涤器消除。

此外，许多此类常规Friedel-Crafts酰化方法所选择的溶剂是氯化烃，例如二氯甲烷或二氯乙烷，它们在工业合成中的使用正变得越来越难以接受。

另一种经报道的用于制备所述芳基酮的方法涉及羧酸衍生物与活性芳香族化合物的缩合。羧酸是优选原料，因为它们与对应的羧酸酐或羧酸酰氯相比更为价廉且腐蚀性更小。

例如，英国专利1,164,046公开了通过使用羧酸和作为缩合剂的液体氟化氢的芳香族酰化来制备芳基酮。与该方法相关的缺点在于，使用了存在严重毒性、腐蚀性和操作问题的液体氟化氢。

欧洲专利申请87-303,162公开了二芳基酮(二苯甲酮)的制备，包括使芳香族化合物与芳香族羧酸或其酸酰氯在诸如三氟甲磺酸等强酸以及作为溶剂的弱酸(等于氯乙酸)的存在下进行接触。该方法的缺点是溶剂在不进行干燥的情况下不能再使用。

欧洲专利申请82-304,341类似地公开了使芳香族羧酸与芳香族化合物在化学计量比量的氟烷基磺酸的存在下进行反应以获得二芳基酮。

US5041616公开了芳基酮的制备，包括使芳香族化合物与羧酸在催化量的有机磺酸的存在下进行接触同时将反应水作为恒沸混合物从反应混合物中去除。然而，与该方法相关的缺点在于去除反应中释放的水的恒沸蒸馏的额外单元操作(原因是否则反应不会进行到所需的程度)，这导致较低的产率，因为底物经受了在酸性条件下的更高的温度。