用于制備酚的方法
【專利說明】用于制備酚的方法
[0001] 本發明涉及用于由芳族胺制備酚的方法。
[0002] 已知能夠通過借助亞硝酸在低溫下使芳族氨基化合物重氮化所形成的重氮鹽 的熱分解（Verkochung)來制備酸。根據"Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry"(第七次完全修訂版，第11卷，第279頁)，最好在硫酸溶液中進行所述重氮化和 熱分解。然而問題是，在最簡單的方法如將重氮鹽加熱到最高80-100°C時，所得產物的純度 低。有時可以通過復雜的同時的水蒸氣蒸餾從反應混合物中去除所形成的酚(例如參見DE 2 426 994 Al)或者通過將所形成的酚溶解到作為有機溶劑的二甲苯中來提高產率和選擇 性。
[0003] 從US 1910679已知用于制備酚的方法，其中在酸性水溶液中在有機溶劑的存在 下進行相應的重氮鹽的熱分解，其中使用苯甲醚、二甲苯或氯苯作為有機溶劑。然而在該方 法中的產率不令人滿意。
[0004] US 5, 416, 235 A和CN 102746122 A描述了通過重氮化和隨后在溶劑以及銅鹽的 存在下熱分解以使芳族胺反應生成酚的方法。在實施例中使用乙酸乙酯或乙酸丁酯或甲基 異丁酮作為溶劑。
[0005] 根據CN 102199073 A，當在水和不可與水混溶的有機溶劑中熱分解時，可以通過 重氮化和4, 4' -二氨基二苯基甲烷的熱分解來獲得4, 4' -二羥基二苯基甲烷。
[0006] 本發明的目的在于，提供用于制備酚的方法，通過該方法可以在通過重氮熱分解 由相應的芳族伯胺制備酚時實現酚的更高的選擇性和產率。
[0007] 令人驚奇地如今發現，提高該選擇性和產率可以通過在重氮熱分解時使用脂族酮 作為溶劑來實現。該酮基本上僅可困難地與含水介質混溶，在其中相應的重氮化合物進行 分解。
[0008] 本發明的主題因此是用于制備酚的方法，其中通過在含有熱水、無機酸和有機溶 劑的混合物中加熱以使通過相應的芳族伯胺的重氮化所制備的芳基重氮鹽反應生成酚， 其中該芳族伯胺選自苯胺或取代的苯胺，其含有至少一個選自烷基、烯基、炔基、鹵素、鹵代 烷基、環烷基、雜芳基、羧基、氰基、烷氧基和酯的其它取代基，其中該有機溶劑含有式（I) R1C (O)R2 的酮
其中R1和R2彼此獨立地表示（C ^C5)-烷基，R1和R2合計具有至少四個碳原子，并且其 中形成酚的反應時的溶劑基本上不含銅鹽。
[0009] 相比于不使用有機溶劑或使用溶劑例如二甲苯、氯苯、甲苯、甲基叔丁醚（MTBE)、 乙酸正丁酯等的方法，在本發明的方法中令人驚奇地獲得非常高的選擇性。此外可以通過 本發明的方法實現更高的產率。
[0010] 在本發明方法的一個優選實施方案中，式（I)的化合物中的R1和R2可以彼此獨立 地具有以下含義：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基和叔 戊基。優選為這樣的化合物，其中R1表示甲基或乙基且R2表示乙基或異丁基。特別是優 選式⑴的化合物，其中R 1表示甲基且R2表示異丁基（甲基異丁酮)，或R1和R2表示乙基 (3-戊酮)。非常特別地優選甲基異丁酮作為式（I)的化合物。
[0011] 所述重氮化反應以本身已知的方式進行(例如參見"Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry"，第7次完全修訂版，第11卷，第279頁)。通常在含水介質中在無 機酸的存在下在約-5至約50°C，優選約0至約20°C的溫度下在適合于重氮化的試劑的存 在下，優選在亞硝酸的存在下使該芳族胺重氮化。
[0012] 所用的胺包括苯胺和取代的苯胺，該取代的苯胺含有至少一個選自烷基、烯基、 炔基、鹵素、鹵代烷基、環烷基、雜芳基、羧基、氰基、烷氧基和酯的其它取代基。優選為以 下基團：(C「C 6)-烷基、（C2-C6)-烯基、（C2-C6)-炔基、氟、氯、溴、碘、（C 1-C3)-I^f代烷基、 (C3-C6)-環烷基、雜芳基、羧基和酯。特別優選為具有甲基、乙基、氟、氯、溴、碘和/或羧基 的芳族伯胺。
[0013] 在本發明方法中通常以化學計量的量或者少許過量地使用重氮化劑。合適的是重 氮化劑與芳族胺的摩爾比為約I : 1至約1.5 : 1，優選為約I : 1至約1.1 : 1。
[0014] 作為重氮化劑，可以例如使用堿金屬亞硝酸鹽例如亞硝酸鈉或亞硝酸鉀、三氧化 二氮和亞硝酸、亞硝酰鹵例如亞硝酰氯或亞硝酰溴，和其它亞硝基鹽（Nitrosylsalz)例如 亞硝基高氯酸鹽、亞硝基四氟硼酸酸或亞硝基硫酸鹽。優選為亞硝酸鈉、亞硝酸鉀、三氧化 二氮或亞硝酸，其中特別優選為亞硝酸鈉。
[0015] 在該重氮化反應中使用的無機酸優選具有約20至約98%的濃度。特別優選為約 20至約50%或約95至約97%的濃度。在本發明的一個優選實施方案中，可以在該重氮化反 應中使用硫酸、磷酸、HCl或其混合物作為無機酸。特別優選為硫酸。
[0016] 所形成的重氮鹽通常在約70至約120°C，優選約80至約100°C的溫度下分解(熱 分解)。優選在該分解時，將含有重氮鹽的混合物緩慢地計量加入到通式（I)的溶劑、熱水 和無機酸的混合物中。該溶液基本不含銅鹽，即不添加銅鹽(或銅)。可能作為雜質存在于 所用物質中的非常少量的銅鹽不具有干擾性。
[0017] 通常，適合的是所述有機溶劑與無機酸水溶液的用量比為約1:100至約100:1，優 選為約1:25至約25:1。在分解時使用的無機酸的濃度可以為約10至約98%，優選約20至 約 96%。
[0018] 在本發明的一個優選實施方案中，硫酸或硫酸和磷酸的混合物用作重氮熱分解時 的無機酸。特別優選為硫酸。
[0019] 應借助以下實施例闡述本發明，但不將其限制于特別描述的實施方案。如果不另 外說明或從上下文中不強制地另外指出，百分率說明基于重量，如有疑問時基于混合物的 總重量。
[0020] 如果不相反得排除它們，本發明還涉及優選實施方案的所有組合。與數字說明結 合的表述"約"或"大約"表示至少包括高或低約10 %的值或者高或低約5 %的值和在各 種情況中高或低1 %的值。
[0021] 實施例1 在具有溫度計、攪拌器和滴液漏斗的攪拌燒瓶中預先放置500 mL 24%硫酸。向其中加 入68 g鄰氨基苯甲酸。將該起始混合物在O°C至3°C下用87. 8 g 40%亞硝酸鈉溶液進行重 氮化。然后將該重氮鹽溶液在98°C下和良好攪拌下計量加入到25 mL 24%硫酸和500 mL 甲基異丁酮的混合物中。在98°C下大約30分鐘的后反應之后，在將該乳狀液冷卻到大約 85°C之后進行相分離。將有機相用750 mL水和54 g 50%氫氧化鈉水溶液的混合物萃取。 在重新相分離之后，從下部的水相中通過用鹽酸（pH〈l. 5)酸化來沉淀目標產物（2-羥基苯 甲酸)。通過過濾分離該最終產物。在洗滌直至洗滌水為中性pH-值和干燥濾餅之后，獲得 64. I g 2-羥基苯甲酸，其含量為99. 6% a/a (根據HPLC)。這對應于產率為：93. 5%。熱分 解之后的選擇性為：97. 7% a/a (根據HPLC確定)。
[0022] 比較例2 該合成的用量和實施與實施例1中相同。但是使用二甲苯作為有機溶劑。
[0023] 稱出產物：55.8 g 含量：97. 3% a/a (HPLC) 產率：79. 3% 熱分解后的選擇性：94. 2% a/a (HPLC)。
[0024] 實施例3 在具有溫度計、攪拌器和滴液漏斗的攪拌燒瓶中預先放置700 mL 22%硫酸。向其中加 入70.8 g 5-氯-2-甲基苯胺。在加熱到大約90°C和隨后冷卻到10°C-12°C之后，將所得 懸浮體用88. 4 g 40%亞硝酸鈉溶液進行重氮化。然后將該重氮鹽溶液在大約85-90°C下和 良好攪拌下計量加入到200 mL甲基異丁酮和2 g 96%硫酸的混合物中。在85-90°C下大 約30分鐘的后反應之后，在將該乳狀液冷卻到大約70°C之后進行相分離。不進一步后處理 (蒸餾）有機相。借助GC-分析測定選擇性。熱分解之后的選擇性為：99. 4% a/a (GC)。
[0025] 比較例4 該合成的用量和實施與實施例3中相同。但是使用二甲