專(zhuān)利名稱(chēng)：1,3-二酮的純化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種1，3-二酮的純化或者從包含所述1，3-二酮的反應(yīng)混合物中分離純凈1，3-二酮的新方法。
依照本發(fā)明，所述方法包括a)將1，3-二酮與土金屬(earth metal)或者堿土金屬絡(luò)合劑在有機(jī)溶劑中反應(yīng)形成一種絡(luò)合物，b)分離所述絡(luò)合物，c)用有機(jī)溶劑洗滌所述絡(luò)合物，d)分解所述絡(luò)合物，和e)分離被純化的1，3-二酮。
在優(yōu)選的方面，本發(fā)明涉及式R1CO-CH2-CO-R2表示的1，3-二酮的純化或者分離，其中R1和R2獨(dú)立地為脂肪族、芳香族或者雜環(huán)部分。由R1和/或R2代表的脂肪族部分的實(shí)例為飽和脂肪族部分，例如C1-20烷基，和不飽和脂肪族部分，如C2-20鏈烯基或者鏈炔基(alkinyl groups)，其可為直鏈或支鏈且可被或者不被如鹵素、羥基、低級(jí)烷氧基或低級(jí)烷酰氧基取代。
芳香族部分R1和R2的實(shí)例為單和雙環(huán)部分，如未取代或者取代的苯基和萘基。雜環(huán)部分的實(shí)例為包含一個(gè)或多個(gè)氮原子、硫原子和/或者氧原子作為雜原子的單和雙環(huán)雜環(huán)，如吡啶基、嘧啶基、噻吩基、呋喃基、噻唑基、吲哚基、喹啉基和異喹啉基。
特別優(yōu)選地，本發(fā)明的1，3-二酮是4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲?；淄榛虍惐郊柞；淄椋卜謩e被稱(chēng)為PARSOL1789和EUSOLEX8020，廣泛在化妝品防曬組合物中用作UV過(guò)濾劑(UV filter)。4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲?；淄橥ǔＪ怯?-叔丁基苯甲酸衍生物與4-甲氧基苯乙酮通過(guò)羥醛(aldol)縮合制備，縮合產(chǎn)物粗品用甲醇重結(jié)晶而純化。用本發(fā)明的方法可以得到高純度的二酮如4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲酰基甲烷。這特別重要，因?yàn)樯倭康碾s質(zhì)會(huì)給產(chǎn)物帶入顏色，而這在化妝品組合物中是不希望的。
本發(fā)明純化方法中使用的有機(jī)溶劑可為任何一種能溶解將要純化的1，3-二酮的有機(jī)溶劑，且對(duì)絡(luò)合劑呈惰性。典型的溶劑為芳香烴，例如苯，優(yōu)選甲苯。本發(fā)明中使用的其他溶劑的實(shí)例為脂肪醇類(lèi)例如甲醇和乙醇，醚例如乙醚、甲基叔丁基醚，四氫呋喃和二氧六環(huán)，和氯代烴例如二氯甲烷，氯仿和氯苯。
土金屬或者堿土金屬絡(luò)合劑可為能與1，3-二酮形成絡(luò)合物的所述金屬的任何衍生物。典型的實(shí)例為硼、鋁、鈣和鎂的鹵化物，特別是三氟化硼，三氯化鋁，氯化鈣和氯化鎂，以及硼酸。優(yōu)選絡(luò)合劑是三氟化硼。
純化方法可通過(guò)向1，3-二酮粗品在合適有機(jī)溶劑的溶液中添加絡(luò)合劑，或者向包含1，3-二酮的反應(yīng)混合物中添加絡(luò)合劑來(lái)進(jìn)行。合適地，使用等摩爾量的1，3-二酮和絡(luò)合劑，優(yōu)選使用稍微過(guò)量，如10％摩爾過(guò)量的絡(luò)合劑。1，3-二酮與絡(luò)合劑反應(yīng)后，就形成了固體沉淀的絡(luò)合物，其可以被分離出來(lái)，用合適的溶劑洗滌，合適地使用與溶解粗品產(chǎn)物相同的溶劑或者使用1，3-二酮制備反應(yīng)中的溶劑進(jìn)行洗滌。洗滌后，固體沉淀可以用含堿的水性介質(zhì)處理而分解，從而產(chǎn)生高純度的1，3-二酮。所用堿可為溶于水性介質(zhì)的任何堿，如氨水，堿金屬氫氧化物(alkali hydroxides)、堿金屬碳酸鹽或者堿金屬碳酸氫鹽，例如NaOH，KOH，Na2CO3或NaHCO3。優(yōu)選氨水。合適地使用與1，3-二酮絡(luò)合物等摩爾量或者稍微過(guò)量，如10％摩爾過(guò)量的堿。1，3-二酮絡(luò)合物的分解合適地在溶劑，例如前面說(shuō)明的溶劑，特別地是烷醇例如甲醇中進(jìn)行。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，純凈二酮可用酸處理絡(luò)合物而得到，所用酸溶于水性介質(zhì)且能與絡(luò)合劑如草酸形成絡(luò)合物。
本發(fā)明通過(guò)下列實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例1a)36g(1.2mol)的80％氨基鈉(sodium amide)和300g無(wú)水甲苯加到充滿(mǎn)氮?dú)獾膱A底燒瓶中。將混合物加熱到50℃，在1.5小時(shí)內(nèi)加入150.2g(1mol)乙酰苯甲醚在309g甲苯中的溶液。加液完畢后，混合物在50℃保持15分鐘，然后在該溫度下，在1小時(shí)50分鐘內(nèi)加入192.3g(1mol)對(duì)叔丁基苯甲酸甲酯(按照美國(guó)專(zhuān)利4,387,089制備)?；旌衔锢^續(xù)在50℃攪拌1小時(shí),然后在100℃下加熱1小時(shí)，然后產(chǎn)物以固體沉淀的形式分離出來(lái)?；旌衔锓胖?2小時(shí)，然后加入300ml冰-水，接著加入100ml純凈鹽酸和250ml冰-水的混合物。分離出各相，有機(jī)相用水洗滌兩次，用硫酸鈉干燥。
b)向步驟a)得到的有機(jī)相中，滴加140ml(1.1mol)三氟化硼乙醚絡(luò)合物(boron trifluoride diethyl etherate)。加入完成后，溶液變成深棕色。5分鐘后，出現(xiàn)沉淀，混合物變成紅棕色。然后將混合物120℃(回流溫度)下加熱1小時(shí)。顏色又發(fā)生變化，從紅棕色變到粉紫色。將混合物冷卻至室溫，濾出沉淀，用600ml叔丁基甲醚洗滌。高真空干燥后，得到240g的4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲?；淄榈腂F3絡(luò)合物，為黃綠熒光固體產(chǎn)物。
c)向裝配回流冷凝器、攪拌器和油浴的6升三頸反應(yīng)燒瓶中，加入240g(0.67mol)步驟b)申得到的4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲?；淄榈腂F3絡(luò)合物、3.5升甲醇和50g氨水(25％)?；旌衔镌跀嚢柘录訜岬?0℃(回流溫度)過(guò)夜。形成透明的溶液。用冰浴冷卻后，形成沉淀，將沉淀濾出，用1升甲醇水溶液(75％)洗滌。高真空干燥后，得到196g的4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲?；淄?，m.p.85.5℃。HPLC檢測(cè)純度99.7％。
實(shí)施例2a)濃縮實(shí)施例1步驟a)得到的部分有機(jī)相，在高真空下干燥，得到5g棕色半結(jié)晶物質(zhì)，其中包含70％的4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲酰基甲烷(用HPLC檢測(cè))。所述物質(zhì)溶解在15毫升乙醇中，加熱到60℃。在另一個(gè)燒瓶中，0.72g的AlCl3溶解在15ml乙醇中，引起放熱反應(yīng)。將所述溶液緩慢加到第一種溶液中。用2ml氨水(25％)處理該合并的黃色溶液，立即形成淺黃色晶體。反應(yīng)在60℃下再攪拌15分鐘，冷卻，過(guò)濾。用水和乙醇洗滌殘留物且在高真空干燥。得到4.3g相應(yīng)的Al+3-絡(luò)合物，為淡橙色晶體。MS954(M+)；645(100％)。
b)向裝配有回流冷凝器、攪拌器和油浴的250ml三頸反應(yīng)燒瓶中，加入4.1g實(shí)施例2步驟a)得到的4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲?；淄榈腁l+3-絡(luò)合物溶解在50ml甲醇和1ml氨水(25％)中的溶液。將混合物加熱到回流，加入0.82g草酸二水合物，過(guò)濾熱溶液。將濾液冷卻，沉淀出4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲酰基甲烷。濾出沉淀，高真空干燥得到2.33g上文提及的純凈產(chǎn)物。用少量水處理濾液，沉淀出4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲?；淄榈牡诙糠?，過(guò)濾該第二部分并干燥得到另外1克純凈產(chǎn)物。
實(shí)施例3利用MgCl2代替AlCl3，按照實(shí)施例2a)描述的類(lèi)似方法，得到4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲?；淄榈腗gCl2絡(luò)合物，從其中得到類(lèi)似于實(shí)施例2b)中的純凈、白色的4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲酰基甲烷。
實(shí)施例4利用CaCl2代替AlCl3，按照實(shí)施例2a)描述的類(lèi)似方法，得到4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲?；淄榈腃aCl2絡(luò)合物，從其中得到類(lèi)似實(shí)施例2b中的純凈、白色的4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲酰基甲烷。
權(quán)利要求
1.一種1，3-二酮的純化方法，包括a)將1，3-二酮與土金屬或堿土金屬絡(luò)合劑在有機(jī)溶劑中反應(yīng)形成絡(luò)合物，b)分離所述絡(luò)合物，c)用有機(jī)溶劑洗滌所述絡(luò)合物，d)分解所述絡(luò)合物，和e)分離純化的1，3-二酮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中絡(luò)合劑是三氟化硼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中反應(yīng)中使用的有機(jī)溶劑是芳香烴。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中芳香烴是甲苯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中用氨水溶液進(jìn)行處理而分解絡(luò)合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中1，3-二酮是式R1-CO-CH2-CO-R2的化合物，其中R1和R2獨(dú)立地為脂肪族、芳香族或雜環(huán)部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中R1和R2獨(dú)立地為苯基或取代的苯基。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中R1為對(duì)-叔丁基苯基且R2為對(duì)-甲氧基苯基。
9.制備純凈的1，3-二酮的方法，基本上如上文描述，尤其是參考實(shí)施例描述的方法。
10.4-叔丁基-4′-甲氧基-二苯甲酰基甲烷的BF3絡(luò)合物。
全文摘要
一種1，3－二酮的純化方法，包括將1，3－二酮與土金屬或者堿土金屬絡(luò)合劑在有機(jī)溶劑中反應(yīng)，分離、洗滌和分解得到的絡(luò)合物和分離純化的1，3－二酮。
文檔編號(hào)C07C45/81GK1489567SQ02804470
公開(kāi)日2004年4月14日 申請(qǐng)日期2002年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月2日
發(fā)明者喬爾格·弗拉特, 烏爾里克·休伯, 喬爾格 弗拉特, 克 休伯 申請(qǐng)人:羅奇維生素股份公司