使用二氧化硒制備2,2’-聯苯酚的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及使用二氧化硒制備2,2'-聯苯酚的方法。
【背景技術】
[0002] 將酚類直接偶聯成工業上有重要意義的相應的聯苯酚衍生物始終是一項挑戰，因 為這些反應通常既沒有區域選擇性，也沒有化學選擇性。
[0003] 酚類這一概念在本申請書中被用作類概念，因此也包括取代酚。
[0004] 尤其可以利用電化學方法合成這些聯苯酚。在此使用碳電極如石墨、玻璃碳、BDD 或者貴金屬如鉬（參見F.Stecker，A.Fischer，I.M.Malkowsky，S.R.Waldvogel，A.Kirste， TO2010139687A1 和A.Fischer，I.M.Malkowsky，F.Stecker，S.R.Waldvogel，A.KirsteTO 2010023258Al)。這些電化學方法的缺點是必須專門制作部分昂貴的裝置。此外還要放大 至工業領域通常所需的噸級規模，部分非常復雜，有些情況下甚至是不可行的。
[0005] 迄今為止，在常規有機條件下，直接交叉偶聯未經保護的酚衍生物的成功示例屈 指可數。為此大都使用了超化學計量量的無機氧化劑如六1(：1 3、？冗13111〇2或者有機00〇(參 見G.Sartori，R.Maggi，F.Bigi，M.Grandi，J.Org.Chem. 1993, 58, 7271) 〇
[0006] 或者以多步序列進行此類偶聯反應。在此情況下，使用離去官能團和通常有毒的 例如基于鈀的復雜的過渡金屬催化劑。
[0007] 上述酚偶聯方法的一大缺點是必須使用干燥的溶劑并且隔絕空氣。如果要以工業 規模使用該方法，這兩者就意味著很大的花費。
[0008] 此外，在現有技術所述的反應中經常會出現有毒的副產物，必須耗時費力將其與 所需的產物分開，并且必須以高昂成本進行處置。由于原料（例如硼和溴）愈來愈緊缺和 環保的重要性日益上升，此類轉化的價格也在升高。尤其當使用多步序列的時候，需要更換 不同的溶劑，這是很麻煩的事，而且意味著額外的成本因素。
【發明內容】
[0009] 本發明的目的在于提供一種沒有現有技術之缺點的方法。尤其意在提供一種可用 來選擇性制備2, 2'-聯苯酚的方法，也就是在制備過程中產生的副產物盡可能少。也可以 大規模使用該方法。
[0010] 通過根據權利要求1所述的方法，即可實現所述目的。
[0011] 制備2, 2'-聯苯酚的方法包括以下步驟：
[0012] a)將第一種酚加入到反應混合物中，
[0013] b)將第二種酚加入到反應混合物中，
[0014] c)將二氧化硒加入到反應混合物中，
[0015] d)將pKs值在0. 0~5. 0范圍的酸加入到反應混合物中，
[0016] e)加熱該反應混合物，使得第一種酚和第二種酚轉變成2, 2'-聯苯酚。
[0017] 在此，可以按任意順序實施步驟a)~d)。該方法不限于以上所述的組分。反應混 合物中同樣可以含有例如溶劑之類的其它成分。
[0018] 如果酸具有多于一個的pKs值，則采用？1(81值。在本發明所述的情況中，其必須在 0.0~5.0的范圍。pKs值是分子在中性（既非酸性也非堿性）條件下的值，并且不是相應 酸的值（pKca)。在中性環境中應將例如吡啶視作非質子化。本領域技術人員足夠已知pKs 值或pKb值的定義，并可以由相應的專業文獻獲悉。
[0019] 使用二氧化硒的問題在于，可能會作為副產物大量產生相應的2,2'-硒基二二 芳醚和相應的Pmnmerer酮。在不利的反應進行中，甚至可能會出現2,2'-硒基二芳醚是 反應的主產物。但是按照本發明所述，恰好可以如此進行該反應，以盡可能減少各種副產 物。
[0020] 視反應條件而定，通過加入二氧化硒作為氧化劑可產生2, 2 '-聯苯酚或者2， 2硒基二芳醚作為反應的主產物（參見示意式1)。
[0021] 示意式1:
[0022]
[0023] 已發現，通過加入pKs值在0.0~5.0范圍的酸可使該反應向2義-聯苯酚方向 移動。
[0024] 與現有技術所述的方法相比，另外的優點是不必隔絕濕氣或氧工作。這明顯優于 其它合成路線。這種直接的C，C-偶聯方法是一種有效并且選擇性的方法，與現有的多步合 成路線相比顯得十分有利。
[0025] 可以通過pKs值將該反應引向C，C-偶聯方向。由于主要形成所需的主產物，并且 減少形成分子量較高的過氧化產物，因此明顯簡化了后處理。
[0026] 可以蒸餾回收未轉化的反應物以及所使用的溶劑用于其它反應。因此本發明的方 法滿足了經濟、大規模工藝的要求。
[0027] 在本發明的方法中還可使用二氧化硒。二氧化硒是金屬提純和礦石精煉的廢產 物。因此在此要求保護的方法中可使用其它工藝的廢產物，從而再次創造新價值。這尤其 在工藝的可持續性背景下是一個重要的話題。
【具體實施方式】
[0028] 在該方法的一個方案中，方法步驟a)中的第一種酚是通式I的化合物：
[0029]
[0030] 其中R1、R2、R3、R4、R5各自相互獨立地選自：
[0031] ~H、-(CfCj-烷基、-〇-(C1-C12)_ 烷基、-(C6_C2。)-芳基、-〇-(C6_C2。)-芳基、鹵素 (如Cl、F、Br、I)、-0C= 0- (CfC12)-烷基，
[0032] 兩個相鄰的殘基此外可以相互結合成縮合體系，
[0033] 其中所述烷基和芳基可以被取代，
[0034] 并且至少一個R1或R5等于-I
[0035] (Q-Cu)-烷基和〇-((^-(^12)-烷基在每種情況中可以是未取代的或者被一個或多 個相同或不同的選自下述的殘基取代：
[0036] (C3_C12)-環烷基、（C3_C12) _雜環烷基、（C6_C2。) _芳基、氣、氯、氛基、甲酰基、酰基或 者烷氧基幾基D
[0037] (C6_C2〇)_芳基和0_(C6_C2〇)_芳基在每種情況中可以是未取代的或者被一個或多 個相同或不同的選自下述的殘基取代：
[0038] _H、-(CfCj-烷基、-〇_(CfCj-烷基、-〇_(C6_C2。)-芳基、-(C6_C2。)-芳 基、鹵素（如Cl、F、Br、I)、-COO-^-Cw)-烷基、-CONH-CCfCw)-烷基、-(C6_C2。)-芳 基-C0N[(CfC12)-烷基]2、-C0-(CfC12)-烷基、-C0- (C6-C2。）-芳基、-C00H、-0H、-S03H;-S03N a、-N02、-CN、-NH2、-N[(CfC12)-烷基]2d
[0039] 在本發明范圍內，表述（CfC12)-烷基包括直鏈和支鏈烷基。其優選是未取代的直 鏈或支鏈（c「c8)-烷基，非常優選是（Q-Q-烷基。（Q-Cd-烷基的例子尤其是甲基、乙 基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、2-甲基丁基_、3_甲基 丁基-、1，2_二甲基丙基-、1，1_二甲基丙基、2, 2_二甲基丙基-、1_乙基丙基-、正己基-、 2-己基_、2_甲基戊基_、3_甲基戊基_、4_甲基戊基_、1，1_二甲基丁基_、1，2_二甲基丁 基 -、2,2_二甲基丁基_、1，3_二甲基丁基_、2,3_二甲基丁基_、3,3_二甲基丁基_、1，1， 2_二甲基丙基_、1，2,2_二甲基丙基_、1_乙基丁基_、1_乙基_2_甲基丙基-、正庚基-、 2-庚基-、3_庚基_、2_乙基戊基-、1_丙基丁基-、正辛基_、2_乙基己基_、2_丙基庚基-、 壬基_、癸基。
[0040] 對表述_ (C「C12)-烷基的說明也適用于(C「C12)-烷基中的烷基，也就 是-(CfC12)-烷氧基中的烷基。其優選是未取代的直鏈或支鏈-(CfC6)-烷氧基。
[0041] 取代的沁-(：12)-烷基和取代的沁-(：12)-烷氧基可以視其鏈長而定具有一個 或多個取代基。所述取代基優選相互獨立地選自：-(c3-c12)-環烷基、-(c3-c12)-雜環烷 基、-(C6_C2。)-芳基、氣、氯、氛基、甲酰基、酰基或者烷氧基幾基D
[0042] 在該方法的一個方案中，R1、R2、R3、R4、R5各自相互獨立地選自：
[0043] _H、-(CfCj-烷基、-〇_(CfCj-烷基、-(C6_C2。）-芳基、-〇_ (C6_C2。）-芳基，
[0044] 其中所述烷基和芳基可以被取代，
[0045] 并且至少一個R1或R5等于-H。
[0046] 在該方法的一個方案中，R1、R2、R3、R4、R5各自相互獨立地選自：
[0047] -H、- (C「C12)-烷基，
[0048] 其中所述烷基和芳基可以被取代，
[0049] 并且至少一個R1或R5等于-H。
[0050] 在該方法的一個方案中，R1、R3、R5各自相互獨立地選自：
[0051] -H、- (C「C12)-烷基，
[0052] 其中所述烷基可以被取代，
[0053] 并且至少一個R1或R5等于-H。
[0054] 在該方法的一個方案中，R2和R4表示-H。
[0055] 在該方法的一個方案中，方法步驟b)中的第二種酚是通式II的化合物：
[0056]
[0057] 其中R6、R7、R8、R9、R1。各自相互獨立地選自：
[0058] -H、-(CfCu)-烷基、-〇-(C1-C12)_ 烷基、-(C6_C2。)-芳基、-〇-(C6_C2。)-芳基、鹵素 (如Cl、F、Br、I)、-〇C= 0-(C「C12)-烷基，
[0059] 兩個相鄰的殘基此外可以相互結合成縮合體系，
[0060] 其中所述烷基和芳基可以被取代，
[0061] 并且至少一個R6或R10等于-H。
[0062] 在該方法的一個方案中，R6、R7、R8、R9、R10各自相互獨立地選自：
[0063] _H、- (C「C12)-烷基、-〇_ (C「C12)-烷基、-(C6_C2。)-芳基、-〇_ (C6_C2。)-芳基，
[0064] 其中所述烷基和芳基可以被取代，
[0065] 并且至少一個R6或R10等于-H。
[0066] 在該方法的一個方案中，R6、R7、R8、R9、R10各自相互獨立地選自：
[0067] -H、- (C「C12)-烷基，
[0068] 其中所述烷基和芳基可以被取代，
[0069] 并且至少一個R6或R10等于-H。
[0070] 在該方法的一個方案中，R6、R8、R1<]各自相互獨立地選自：
[0071] -H、