一种制备2,3二氢1茚酮及其衍生物的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110288317.6

申请日:

2011.09.26

公开号:

CN103012086A

公开日:

2013.04.03

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权质押合同登记的生效IPC(主分类):C07C 45/46登记号:2017360000023登记生效日:20171108出质人:江西阿尔法高科药业有限公司质权人:江西上栗农村商业银行股份有限公司发明名称:一种制备2,3-二氢-1-茚酮及其衍生物的方法申请日:20110926授权公告日:20151118|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C07C 45/46申请日:20110926|||公开

IPC分类号:

C07C45/46; C07C49/697; C07C49/67; C07C49/755; C07B41/06

主分类号:

C07C45/46

申请人:

江西阿尔法高科药业有限公司

发明人:

黄云生; 繆志毅

地址:

337005 江西省萍乡市彭高镇江西动漫产业基地

优先权:

专利代理机构:

北京法思腾知识产权代理有限公司 11318

代理人:

高宇;杨小蓉

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内容摘要

本发明涉及茚酮类物质的合成方法,具体地,本发明涉及一种制备2,3-二氢-1-茚酮及其衍生物的方法。所述方法包括以下步骤:将结构为式(II)所示的苯取代物和AlCl3/NaCl混合,搅拌下滴加3-氯丙酰氯,一步反应得到2,3-二氢-1-茚酮及其衍生物;其中,R1,R2为H原子、卤素原子、C1~C10的烷基、甲氧基、乙氧基或氨基;在0~40℃下滴加3-氯丙酰氯,控制温度为0~60℃并保持时间为0.5~3h,发生付克酰基化反应,升温到150~200℃保持时间为0.5~4h,发生环化反应,将环化反应产物进行水解,水解温度为50~100℃。本发明将两步反应并作一锅法,从而减少中间体的纯化、干燥、包装,避开了过敏可能性,减少了催化剂的使用量,降低了生产成本,减少了环境污染。

权利要求书

权利要求书一种制备2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
将结构为式(II)所示的苯取代物和AlCl3/NaCl混合,搅拌下滴加3‑氯丙酰氯,一步反应得到2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物;

其中,
R1,R2为H原子、卤素原子、C1~C10的烷基、甲氧基、乙氧基或氨基;
在0~40℃下滴加3‑氯丙酰氯,控制温度为0~60℃并保持0.5~3h,发生付克酰基化反应,升温到150~200℃并保持0.5~4h,发生环化反应,将环化反应产物进行水解,水解温度为50~100℃。
根据权利要求1所述的制备2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物的方法,其特征在于,
所述结构式为式(II)的苯取代物和3‑氯丙酰氯之间摩尔比为1∶1~1.2,
所述结构式为式(II)的苯取代物、AlCl3和NaCl之间的摩尔比为1∶2~4∶1~2。
根据权利要求1所述的制备2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物的方法,其特征在于,
所述结构为式(II)所示的苯取代物和3‑氯丙酰氯之间摩尔比为1∶1~1.1,
所述结构为式(II)所示的苯取代物、AlCl3和NaCl之间的摩尔比为1∶2~3∶1~2,
所述3‑氯丙酰氯的滴加温度为0~30℃;
所述付克酰基化反应的时间为0.5~1h,
所述环化反应的温度为150~190℃,时间为1~1.5h,
所述水解温度为60~80℃。
根据权利要求1或3所述的制备2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物的方法,其特征在于,
所述结构为式(II)所示的苯取代物和3‑氯丙酰氯之间摩尔比为1∶1~1.05;
所述结构为式(II)所示的苯取代物、AlCl3和NaCl之间的摩尔比为1∶2~2.5∶1~1.5,
所述3‑氯丙酰氯的滴加温度为10~20℃;
所述环化反应的温度为155~175℃,
所述水解温度为65~75℃。
根据权利要求1所述的制备2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物的方法,其特征在于,所述水解为将环化反应得到的产物加入到冰‑盐酸中进行水解。

说明书

说明书一种制备2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物的方法 
技术领域
本发明涉及茚酮类物质的合成方法,具体地,本发明涉及一种制备2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物的方法。 
背景技术
2,3‑二氢‑1‑茚酮是一种结构简单、用途广泛的重要化工原料,是合成多种医药、农药的重要中间体。各种结构不同的茚酮类结构广泛存在于从植物以及海洋生物中分离出来的天然产物中。许多含茚酮结构的化合物表现出了各种生理药理活性,包括抗肿瘤活性,抑制乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase)活性,如著名的Donepezil(Aricept)对Alzheimer病具有很好的疗效。有些茚酮已形成工业化生产,如5‑氟‑2,3‑二氢‑1‑茚酮,5‑溴‑2,3‑二氢‑1‑茚酮,5‑氯‑2,3‑二氢‑1‑茚酮都有较大工业需求。其中5‑氯‑2,3‑二氢‑1‑茚酮是全球广泛使用的农药,茚虫威(indoxacarb),的中要中间体。 
为了降低成本、保护环境,人们做了很多努力试图改进2,3‑二氢‑1‑茚酮的合成。目前主要有两条路线来合成2,3‑二氢‑1‑茚酮。第一条路线是用取代的苯甲醛为起始原料,经过和丙二酸二乙酯缩合、水解、脱羧、氢化还原、环合共五步反应得到相应的2,3‑二氢‑1‑茚酮(EP549900)。这条路线的主要缺点是反应步数太多(5步)、原料来源困难、周期长、成本高等。 
第二条路线采用取代的苯为起始原料,经过和3‑氯丙酰氯在AlCl3作用下进行付克酰化反应得到相应的3‑氯‑(取代的苯)丙酮,中间体经过纯化、烘干后,再和AlCl3进行分子内付克烷基化环合得到相应的2,3‑二氢‑1‑茚酮(EP545304,CN1403434A)。这条工艺路线短,成本低,被目前工业界广泛采用。但是,第一步的产物如3‑氯‑(4‑氯苯)丙酮引起强烈过敏现象,而且纯化中间体经常用到大量的石油醚,很容易引起车间火灾。 
除上述主要生产路线之外,文献上报道了一些其它合成路线,如采用强酸(浓硫酸、三氟甲磺酸、氯磺酸等)作为付克反应催化剂来进行酰化、分子内烷基化关环而得到相应的2,3‑二氢‑1‑茚酮(FR2784986,WO9620151)。其它合成路线包括用到一些贵重的金属催化剂(Pd,Tb(OTf)3等),沸石(zeolite),杂多酸(heteropoly acid)等。这些方法由于成本,环保,工业可操作性等原因而不能应用到生产。 
尽管5‑氯‑2,3‑二氢茚酮是一种重要的医药、农药中间体,其生产仍然存在着包括 环保和成本在内的主要障碍。第一,目前生产5‑氯‑2,3‑二氢茚酮需使用约7倍摩尔量的AlCl3,在高温下反应产生大量的HCl气体。第二,生产的第一步中间体3‑氯‑(4‑氯苯)丙酮是一种强力过敏性物质,而且这个中间体必须经过纯化,干燥后才能进入下一步反应。第三,纯化第一步中间体需要用到大量的石油醚,很容易引起火灾。第四,第二步环合反应需要将第一步中间体在120℃下加入到预热的AlCl3和NaCl的固体熔融混合物中,有大量HCl气体放出。第五,第二步反应需要在180℃下加热熔融反应,有大量的AlCl3升华从而很容易堵塞反应釜管道。 
发明内容
本发明的目的在于为了克服上述问题,提供了一种制备2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物的方法。 
本发明提供的制备2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物的方法包括以下步骤: 
将结构为式(II)所示的苯取代物和AlCl3/NaCl混合,搅拌下滴加3‑氯丙酰氯,在反应器中依次发生付克酰基化反应、环化反应并进行水解,一步反应处理得到2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物,其结构式为式(I); 

其中,R1,R2为H、卤素原子、C1~C10的烷基、甲氧基、乙氧基或氨基,R1和R2可以共同和苯环母体形成环状结构等; 
在0~40℃下滴加3‑氯丙酰氯,控制温度为0~60℃并保持时间为0.5~3h,发生付克酰基化反应,升温到150~200℃保持时间为0.5~4h,发生环化反应,将环化反应产物进行水解,水解温度为50~100℃。 
本发明中通过在AlCl3的作用下将反应物加入反应器中,进行付克酰化和付克烷基化进行一锅法而得到,见反应式I。 

根据本发明所述的一种制备2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物的方法, 
所述结构式为式(II)的苯取代物和3‑氯丙酰氯之间摩尔比为1∶1~1.2,优选为1∶1~1.1,更优选为1∶1~1.05; 
所述结构式为式(II)的苯取代物、AlCl3和NaCl之间的摩尔比为1∶2~4∶1~2,优选为1∶2~3∶1~2,更优选为1∶2~2.5∶1~1.5, 
所述3‑氯丙酰氯的滴加温度为0~40℃;优选为0~30℃,更优选为10~20℃; 
所述付克酰基化反应的温度为0~60℃,时间为0.5~3h,优选为0.5~1h; 
所述环化反应的温度为150~200℃,优选为150~190℃,更优选为155~175℃,时间为0.5~4h,优选为1~1.5h, 
所述水解温度为50~100℃,优选为60~80℃,更优选为65~75℃。 
根据本发明所述的一种制备2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物的方法,所述水解为将反应得到的产物加入到冰‑盐酸中进行水解。 
根据本发明的一实施例,其具体的制备方法为:反应温度控制在0℃~200℃范围,反应一锅法分三个阶段进行:第一阶段,将原料(取代的苯)和AlCl3/NaCl混合,搅拌下滴加3‑氯丙酰氯。反应温度控制在0~60℃之间,滴加温度控制在0~40℃之间,优选为0~30℃之间,更优选为10~20℃之间。第二阶段,搅拌下加热到150~200℃反应30‑120分钟。反应温度优选为150~190℃之间,更优选为155~175℃之间进行环化反应。第三阶段,上述反应结束后,将反应液倒入到冰‑盐酸中进行水解,析出产物抽滤,干燥,用活性炭脱色,重结晶得到合格产品。其中水解温度控制在50~100℃,优选为60~80℃,更优选为65~75℃之间。 
本发明操作简便,原料成本低,设备占用率低,人员投入少。和以前所采用的任何方法比较,本发明反应过程中不使用有机溶剂,降低了成本和对环境的污染。本发明的工艺不用分离纯化具有强力过敏性的第一步反应得到的中间体(3‑氯‑(4‑氯苯)丙酮),加强了对工作人员健康的保护。本发明工艺能够用来制备许多其它取代的2,3‑二氢‑1‑茚酮,具有普遍的应用性。 
本发明中采用一锅法一步制备得到2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物。一锅法是有机合成,尤其是工业生产上最有价值、普遍期待使用的方法。但是,由于有机反应的复杂性,工艺设计的难度,能够实行一锅法的反应不是很多。本发明经过精心设计,对每一步反应的温度、时间以及各物质之间的摩尔比做了大量的实验,经过不断的总结的基础上得到一条可行的生产工艺路线。本发明提供的方法需要在制备过程中对反应条件,如温度,原料及催化剂(苯取代物,3‑氯丙酰氯,AlCl3,NaCl等)之间的摩尔比例,时间,水解等,进行严格的控制,降低副反应发生,确保反应最终 产物具有较高的纯度。 
根据本发明所述的一种制备2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物的方法,在本发明中只需要使用2‑3倍摩尔量的AlCl3,,显著地减少了AlCl3的升华和HCl气体的释放,而且有效的避免了管道堵塞。此外,本发明把两步反应并为一锅,不需要在高温下加入中间体到反应体系当中,消除了中间体对人体的伤害,也避免了大量HCl气体的释放到周围环境。 
本发明将提供一条新的工艺用来制备2,3‑二氢‑1‑茚酮及其衍生物。本发明将两步反应并作一锅法,从而减少中间体的纯化、干燥、包装,避开了过敏可能性,减少了催化剂的使用量,简化了操作,降低了生产成本,减少了环境污染,保护了工人的健康。 
具体实施方式
实施例1.5‑氯‑2,3‑二氢‑1‑茚酮的制备 

在1升三口烧瓶中加入氯苯(200g,1.78mol),三氯化铝(670g,5mol),NaCl(110g,1.88mol),搅拌,在25~35℃下滴加3‑氯丙酰氯(237g,1.87mol),氯苯和3‑氯丙酰氯的摩尔比为1∶1.1,氯苯、三氯化铝和NaCl之间的摩尔比为1∶2.8∶1.1,滴加温度为室温,在45~65℃下搅拌1小时,升温到150~165℃下反应1小时,冷却到80~100℃,倒入2kg冰水盐酸中,抽滤得粗品335g,重结晶后得固体219.5g,收率74%(纯度>98%),熔点97~98℃。 
HNMR(ppm,CDCl3)7.68‑7.71(m,1H),7.45‑7.49(m,1H),7.36‑7.38(m,1H),3.13‑3.16(t,2H),2.71‑2.74(t,2H)。 
实施例2.5‑溴‑2,3‑二氢‑1‑茚酮的制备 

在1升三口烧瓶中加入溴苯(100g,0.64mol),三氯化铝(212.5g,1.6mol),NaCl(37g,0.64mol),搅拌,在20~30℃下滴加3‑氯丙酰氯(83g,0.65mol),溴苯和3‑氯丙酰氯的摩尔比为1∶1,溴苯、三氯化铝和NaCl之间的摩尔比为1∶2.5∶1,在50~70℃下搅拌30分钟,在160~165℃下搅拌1小时,冷却到70~80 ℃,倒入1kg冰水盐酸中,抽滤得粗品107g,重结晶后得固体85g,收率63%(纯度>98%),熔点127~128℃。 
HNMR(ppm,CDCl3)7.59‑7.64(m,2H),7.48‑7.51(m,1H),3.09‑3.12(t,2H),2.66‑2.69(t,2H)。 
实施例3.5‑氟‑2,3‑二氢‑1‑茚酮的制备 

在1升三口烧瓶中加入氟苯(96g,1mol),三氯化铝(333g,2.5mol),NaCl(65g,1.1mol),搅拌,在0~10℃下滴加3‑氯丙酰氯(133g,1.05mol),氟苯和3‑氯丙酰氯的摩尔比为1∶1.1,氟苯、三氯化铝和NaCl之间的摩尔比为1∶2.5∶1.1,在65~70℃下搅拌2小时,在165~175℃下搅拌3小时,冷却到75~80℃,倒入1kg冰水盐酸中,抽滤得粗品134g,重结晶后得固体84g,收率56%(纯度>98%),熔点38~39℃。 
HNMR(ppm,CDCl3)7.75‑7.78(m,1H),7.57‑7.59(m,1H),7.42‑7.45(m,1H),3.17‑3.20(t,2H),2.85‑2.87(t,2H)。 
实施例4.5‑甲基‑2,3‑二氢‑1‑茚酮的制备 

在1升三口烧瓶中加入甲苯(100g,1.08mol),三氯化铝(405g,3.05mol),NaCl(70g,1.2mol),搅拌,在5~15℃下滴加3‑氯丙酰氯(140g,1.1mol),甲苯和3‑氯丙酰氯的摩尔比为1∶1,甲苯、三氯化铝和NaCl之间的摩尔比为1∶2.8∶1.1,在50~65℃下搅拌90分钟,在170~180℃下搅拌120分钟,冷却到75~85℃,倒入1kg冰水盐酸中,抽滤得粗品144g,重结晶后得固体114g,收率72%(纯度>98%),熔点73~74℃。 
HNMR(ppm,CDCl3)7.42‑7.45(m,1H),7.03‑7.05(m,1H),6.83‑6.85(m,1H),2.74‑2.76(m,1H),2.55‑2.57(t,2H),2.43(s,3H)。 
实施例5.5‑甲氧基‑2,3‑二氢‑1‑茚酮的制备 

在1升三口烧瓶中加入苯甲醚(108g,1mol),三氯化铝(346g,2.6mol), NaCl(60g,1mol),搅拌,在15~25℃下滴加3‑氯丙酰氯(130g,1.02mol),苯甲醚和3‑氯丙酰氯的摩尔比为1∶1.02,苯甲醚、三氯化铝和NaCl之间的摩尔比为1∶2.6∶1,在35~65℃下搅拌30分钟,在165~170℃下搅拌1小时,冷却到70~80℃,倒入1kg冰水盐酸中,抽滤得粗品137g,重结晶后得固体79.5g,产率49%,熔点109~110℃。 
HNMR(ppm,CDCl3)7.69‑7.71(m,1H),6.94‑6.96(m,2H),3.89(s,3H),3.08‑3.11(t,2H),2.67‑2.70(t,2H)。 
实施例6.5,7‑二氟‑2,3‑二氢‑1‑茚酮的制备 

在1升三口烧瓶中加入间二氟苯(57g,0.5mol),三氯化铝(200g,1.5mol),NaCl(58g,1mol),搅拌,在30~40℃下滴加3‑氯丙酰氯(70g,0.55mol),氯苯和3‑氯丙酰氯的摩尔比为1∶1.1,氯苯、三氯化铝和NaCl之间的摩尔比为1∶3∶2,在50~70℃下搅拌半小时,在190~200℃下搅拌4小时,冷却到55~60℃,倒入1kg冰水盐酸中,抽滤得粗品67g,重结晶后得固体51g,产率61%,熔点85~86℃。 
HNMR(ppm,CDCl3)7.01(s,1H),6.79(s,1H),3.14‑3.17(t,2H),2.73‑2.76(t,2H)。 
实施例7.5,6‑二甲氧基‑2,3‑二氢‑1‑茚酮的制备 

在1升三口烧瓶中加入邻苯二甲醚(138g,1mol),三氯化铝(280g,2.1mol),NaCl(65g,1.1mol),搅拌,在0~10℃下滴加3‑氯丙酰氯(134g,1.05mol),邻苯二甲醚和3‑氯丙酰氯的摩尔比为1∶1.05,邻苯二甲醚、三氯化铝和NaCl之间的摩尔比为1∶2.1∶1.1,在10~30℃搅拌0.5小时,在150~160℃下搅拌0.5小时,冷却到70~75℃,倒入1kg冰水盐酸中,抽滤得粗品164g,重结晶后得固体142g,产率74%,熔点119~120℃。 
HNMR(ppm,CDCl3)7.17(s,1H),6.89(s,1H),3.96(s,3H),3.90(s,3H),3.03‑3.06(t,2H),2.65‑2.68(t,2H)。 
实施例8、4,7‑二氟‑2,3‑二氢‑1‑茚酮的制备 

在1升三口烧瓶中加入对二氟苯(57g,0.5mol),三氯化铝(267g,2mol),NaCl(58g,1mol),搅拌,在30~40℃下滴加3‑氯丙酰氯(76g,0.6mol),二氟苯和3‑氯丙酰氯的摩尔比为1∶1.2,二氟苯、三氯化铝和NaCl之间的摩尔比为1∶4∶2,在50~55℃下搅拌3小时,在175~195℃下搅拌4小时,冷却到55~60℃,倒入1kg冰水盐酸中,抽滤得粗品65g,重结晶后得固体44g,产率52%,熔点126‑128℃。 
HNMR(ppm,CDCl3)7.23‑7.25(m,1H),7.02‑7.04(t,1H),3.07‑3.10(t,2H),2.79‑2.81(t,2H) 
实施例9、4‑甲基‑7‑甲氧基‑2,3‑二氢‑1‑茚酮的制备 

在1升三口烧瓶中加入对甲基苯甲醚(61g,0.5mol),三氯化铝(134g,1mol),NaCl(58g,1mol),搅拌,在15~30℃下滴加3‑氯丙酰氯(64g,0.5mol),对甲基苯甲醚和3‑氯丙酰氯的摩尔比为1∶1,对甲基苯甲醚、三氯化铝和NaCl之间的摩尔比为1∶2∶1,在20~30℃下搅拌2小时,在150~160℃下搅拌3小时,冷却到50~60℃,倒入0.5kg冰水盐酸中,抽滤得粗品71g,重结晶后得固体56g,产率64%,熔点107~110℃。 
HNMR(ppm,CDCl3)7.03‑7.05(m,1H),6.89‑6.91(m,1H),3.87(s,3H),2.96‑2.99(t,2H),2.62‑2.65(t,2H),2.55(s,3H)。 
实施例10、4,7‑二甲氧基‑2,3‑二氢‑1‑茚酮的制备 

在1升三口烧瓶中加入对苯二甲醚(138g,1mol),三氯化铝(267g,2mol),NaCl(70g,1.2mol),搅拌,在0~10℃下滴加3‑氯丙酰氯(130g,1.02mol),对苯二甲醚和3‑氯丙酰氯的摩尔比为1∶1.02,对苯二甲醚、三氯化铝和NaCl之 间的摩尔比为1∶2∶1.2,在0~30℃下搅拌1小时,在150~155℃下搅拌3小时,冷却到80~85℃,倒入1kg冰水盐酸中,抽滤得粗品151g,重结晶后得固体113g,产率59%,熔点97~100℃。 
HNMR(ppm,CDCl3)6.98‑7.00(d,1H),6.79‑6.81(d,1H),3.88(s,3H),3.84(s,3H),3.02‑3.05(t,2H),2.69‑2.72(t,2H)。 
实施例11、4,7‑二甲基‑2,3‑二氢茚酮的制备 

在1升三口烧瓶中加入对二甲苯(53g,0.5mol),三氯化铝(166g,1.25mol),NaCl(40g,0.68mol),搅拌,在10~20℃下滴加3‑氯丙酰氯(70g,0.55mol),对二甲苯和3‑氯丙酰氯的摩尔比为1∶1.1,对二甲苯、三氯化铝和NaCl之间的摩尔比为1∶2.5∶1.4,在30~50℃下搅拌90分钟,在170~180℃下搅拌2小时,冷却到50~60℃,倒入0.5kg冰水盐酸中,抽滤得粗品74g,重结晶后得固体62g,产率78%,熔点128~130℃。 
HNMR(ppm,CDCl3)7.23‑7.25(d,1H),7.00‑7.02(d,1H),2.93‑2.95(t,2H),2.64‑2.66(t,2H),2.64(s,3H),2.34(s,3H)。

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1、(10)申请公布号 CN 103012086 A (43)申请公布日 2013.04.03 CN 103012086 A *CN103012086A* (21)申请号 201110288317.6 (22)申请日 2011.09.26 C07C 45/46(2006.01) C07C 49/697(2006.01) C07C 49/67(2006.01) C07C 49/755(2006.01) C07B 41/06(2006.01) (71)申请人 江西阿尔法高科药业有限公司 地址 337005 江西省萍乡市彭高镇江西动漫 产业基地 (72)发明人 黄云生 繆志毅 (74)专利代理机构 北京。

2、法思腾知识产权代理有 限公司 11318 代理人 高宇 杨小蓉 (54) 发明名称 一种制备2,3-二氢-1-茚酮及其衍生物的方 法 (57) 摘要 本发明涉及茚酮类物质的合成方法, 具体地, 本发明涉及一种制备2, 3-二氢-1-茚酮及其衍生 物的方法。所述方法包括以下步骤 : 将结构为式 (II) 所示的苯取代物和 AlCl3/NaCl 混合, 搅拌下 滴加3-氯丙酰氯, 一步反应得到2, 3-二氢-1-茚 酮及其衍生物 ; 其中, R1, R2 为 H 原子、 卤素原子、 C1 C10 的烷基、 甲氧基、 乙氧基或氨基 ; 在 0 40下滴加 3- 氯丙酰氯, 控制温度为 0 60并 保。

3、持时间为0.53h, 发生付克酰基化反应, 升温 到150200保持时间为0.54h, 发生环化反 应, 将环化反应产物进行水解, 水解温度为 50 100。本发明将两步反应并作一锅法, 从而减少 中间体的纯化、 干燥、 包装, 避开了过敏可能性, 减 少了催化剂的使用量, 降低了生产成本, 减少了环 境污染。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 7 页 1/1 页 2 1. 一种制备 2, 3- 二氢 -1- 茚酮及其衍生物的方法, 其特征在于, 所述方法包括以下步 骤 : 将结构。

4、为式 (II) 所示的苯取代物和 AlCl3/NaCl 混合, 搅拌下滴加 3- 氯丙酰氯, 一步 反应得到 2, 3- 二氢 -1- 茚酮及其衍生物 ; 其中, R1, R2 为 H 原子、 卤素原子、 C1 C10 的烷基、 甲氧基、 乙氧基或氨基 ; 在 0 40下滴加 3- 氯丙酰氯, 控制温度为 0 60并保持 0.5 3h, 发生付克酰基 化反应, 升温到 150 200并保持 0.5 4h, 发生环化反应, 将环化反应产物进行水解, 水 解温度为 50 100。 2. 根据权利要求 1 所述的制备 2, 3- 二氢 -1- 茚酮及其衍生物的方法, 其特征在于, 所述结构式为式 (。

5、II) 的苯取代物和 3- 氯丙酰氯之间摩尔比为 1 1 1.2, 所述结构式为式 (II) 的苯取代物、 AlCl3和 NaCl 之间的摩尔比为 1 2 4 1 2。 3. 根据权利要求 1 所述的制备 2, 3- 二氢 -1- 茚酮及其衍生物的方法, 其特征在于, 所述结构为式 (II) 所示的苯取代物和 3- 氯丙酰氯之间摩尔比为 1 1 1.1, 所述结构为式 (II) 所示的苯取代物、 AlCl3和 NaCl 之间的摩尔比为 1 2 3 1 2, 所述 3- 氯丙酰氯的滴加温度为 0 30 ; 所述付克酰基化反应的时间为 0.5 1h, 所述环化反应的温度为 150 190, 时间为。

6、 1 1.5h, 所述水解温度为 60 80。 4. 根据权利要求 1 或 3 所述的制备 2, 3- 二氢 -1- 茚酮及其衍生物的方法, 其特征在 于, 所述结构为式 (II) 所示的苯取代物和 3- 氯丙酰氯之间摩尔比为 1 1 1.05 ; 所述结构为式(II)所示的苯取代物、 AlCl3和NaCl之间的摩尔比为122.51 1.5, 所述 3- 氯丙酰氯的滴加温度为 10 20 ; 所述环化反应的温度为 155 175, 所述水解温度为 65 75。 5. 根据权利要求 1 所述的制备 2, 3- 二氢 -1- 茚酮及其衍生物的方法, 其特征在于, 所 述水解为将环化反应得到的产物加。

7、入到冰 - 盐酸中进行水解。 权 利 要 求 书 CN 103012086 A 2 1/7 页 3 一种制备 2,3- 二氢 -1- 茚酮及其衍生物的方法 技术领域 0001 本发明涉及茚酮类物质的合成方法, 具体地, 本发明涉及一种制备 2, 3- 二 氢 -1- 茚酮及其衍生物的方法。 背景技术 0002 2, 3- 二氢 -1- 茚酮是一种结构简单、 用途广泛的重要化工原料, 是合成多种医药、 农药的重要中间体。各种结构不同的茚酮类结构广泛存在于从植物以及海洋生物中分离 出来的天然产物中。许多含茚酮结构的化合物表现出了各种生理药理活性, 包括抗肿瘤活 性, 抑制乙酰胆碱酯酶 (acety。

8、lcholinesterase) 活性, 如著名的 Donepezil(Aricept) 对 Alzheimer 病具有很好的疗效。有些茚酮已形成工业化生产, 如 5- 氟 -2, 3- 二氢 -1- 茚酮, 5- 溴 -2, 3- 二氢 -1- 茚酮, 5- 氯 -2, 3- 二氢 -1- 茚酮都有较大工业需求。其中 5- 氯 -2, 3- 二氢 -1- 茚酮是全球广泛使用的农药, 茚虫威 (indoxacarb), 的中要中间体。 0003 为了降低成本、 保护环境, 人们做了很多努力试图改进2, 3-二氢-1-茚酮的合成。 目前主要有两条路线来合成 2, 3- 二氢 -1- 茚酮。第一条。

9、路线是用取代的苯甲醛为起始原 料, 经过和丙二酸二乙酯缩合、 水解、 脱羧、 氢化还原、 环合共五步反应得到相应的 2, 3- 二 氢 -1- 茚酮 (EP549900)。这条路线的主要缺点是反应步数太多 (5 步 )、 原料来源困难、 周 期长、 成本高等。 0004 第二条路线采用取代的苯为起始原料, 经过和 3- 氯丙酰氯在 AlCl3作用下进行付 克酰化反应得到相应的 3- 氯 -( 取代的苯 ) 丙酮, 中间体经过纯化、 烘干后, 再和 AlCl3进 行分子内付克烷基化环合得到相应的 2, 3- 二氢 -1- 茚酮 (EP545304, CN1403434A)。这条 工艺路线短, 成。

10、本低, 被目前工业界广泛采用。但是, 第一步的产物如 3- 氯 -(4- 氯苯 ) 丙 酮引起强烈过敏现象, 而且纯化中间体经常用到大量的石油醚, 很容易引起车间火灾。 0005 除上述主要生产路线之外, 文献上报道了一些其它合成路线, 如采用强酸 ( 浓硫 酸、 三氟甲磺酸、 氯磺酸等 ) 作为付克反应催化剂来进行酰化、 分子内烷基化关环而得到相 应的 2, 3- 二氢 -1- 茚酮 (FR2784986, WO9620151)。其它合成路线包括用到一些贵重的金 属催化剂 (Pd, Tb(OTf)3等 ), 沸石 (zeolite), 杂多酸 (heteropoly acid) 等。这些方法。

11、由 于成本, 环保, 工业可操作性等原因而不能应用到生产。 0006 尽管 5- 氯 -2, 3- 二氢茚酮是一种重要的医药、 农药中间体, 其生产仍然存在着包 括 环保和成本在内的主要障碍。第一, 目前生产 5- 氯 -2, 3- 二氢茚酮需使用约 7 倍摩尔 量的 AlCl3, 在高温下反应产生大量的 HCl 气体。第二, 生产的第一步中间体 3- 氯 -(4- 氯 苯 ) 丙酮是一种强力过敏性物质, 而且这个中间体必须经过纯化, 干燥后才能进入下一步 反应。第三, 纯化第一步中间体需要用到大量的石油醚, 很容易引起火灾。第四, 第二步环 合反应需要将第一步中间体在 120下加入到预热的 。

12、AlCl3和 NaCl 的固体熔融混合物中, 有大量 HCl 气体放出。第五, 第二步反应需要在 180下加热熔融反应, 有大量的 AlCl3升 华从而很容易堵塞反应釜管道。 说 明 书 CN 103012086 A 3 2/7 页 4 发明内容 0007 本发明的目的在于为了克服上述问题, 提供了一种制备2, 3-二氢-1-茚酮及其衍 生物的方法。 0008 本发明提供的制备 2, 3- 二氢 -1- 茚酮及其衍生物的方法包括以下步骤 : 0009 将结构为式 (II) 所示的苯取代物和 AlCl3/NaCl 混合, 搅拌下滴加 3- 氯丙酰氯, 在反应器中依次发生付克酰基化反应、 环化反应。

13、并进行水解, 一步反应处理得到 2, 3- 二 氢 -1- 茚酮及其衍生物, 其结构式为式 (I) ; 0010 0011 其中, R1, R2 为 H、 卤素原子、 C1 C10 的烷基、 甲氧基、 乙氧基或氨基, R1 和 R2 可 以共同和苯环母体形成环状结构等 ; 0012 在 0 40下滴加 3- 氯丙酰氯, 控制温度为 0 60并保持时间为 0.5 3h, 发 生付克酰基化反应, 升温到 150 200保持时间为 0.5 4h, 发生环化反应, 将环化反应 产物进行水解, 水解温度为 50 100。 0013 本发明中通过在 AlCl3的作用下将反应物加入反应器中, 进行付克酰化和。

14、付克烷 基化进行一锅法而得到, 见反应式 I。 0014 0015 根据本发明所述的一种制备 2, 3- 二氢 -1- 茚酮及其衍生物的方法, 0016 所述结构式为式(II)的苯取代物和3-氯丙酰氯之间摩尔比为111.2, 优选 为 1 1 1.1, 更优选为 1 1 1.05 ; 0017 所述结构式为式(II)的苯取代物、 AlCl3和NaCl之间的摩尔比为1241 2, 优选为 1 2 3 1 2, 更优选为 1 2 2.5 1 1.5, 0018 所述 3- 氯丙酰氯的滴加温度为 0 40; 优选为 0 30, 更优选为 10 20; 0019 所述付克酰基化反应的温度为 0 60,。

15、 时间为 0.5 3h, 优选为 0.5 1h ; 0020 所述环化反应的温度为150200, 优选为150190, 更优选为155175, 时间为 0.5 4h, 优选为 1 1.5h, 0021 所述水解温度为 50 100, 优选为 60 80, 更优选为 65 75。 0022 根据本发明所述的一种制备2, 3-二氢-1-茚酮及其衍生物的方法, 所述水解为将 反应得到的产物加入到冰 - 盐酸中进行水解。 0023 根据本发明的一实施例, 其具体的制备方法为 : 反应温度控制在 0 200范 说 明 书 CN 103012086 A 4 3/7 页 5 围, 反应一锅法分三个阶段进行 。

16、: 第一阶段, 将原料(取代的苯)和AlCl3/NaCl混合, 搅拌下 滴加 3- 氯丙酰氯。反应温度控制在 0 60之间, 滴加温度控制在 0 40之间, 优选为 030之间, 更优选为1020之间。 第二阶段, 搅拌下加热到150200反应30-120 分钟。反应温度优选为 150 190之间, 更优选为 155 175之间进行环化反应。第三 阶段, 上述反应结束后, 将反应液倒入到冰 - 盐酸中进行水解, 析出产物抽滤, 干燥, 用活性 炭脱色, 重结晶得到合格产品。其中水解温度控制在 50 100, 优选为 60 80, 更优 选为 65 75之间。 0024 本发明操作简便, 原料成。

17、本低, 设备占用率低, 人员投入少。和以前所采用的任何 方法比较, 本发明反应过程中不使用有机溶剂, 降低了成本和对环境的污染。 本发明的工艺 不用分离纯化具有强力过敏性的第一步反应得到的中间体 (3- 氯 -(4- 氯苯 ) 丙酮 ), 加强 了对工作人员健康的保护。本发明工艺能够用来制备许多其它取代的 2, 3- 二氢 -1- 茚酮, 具有普遍的应用性。 0025 本发明中采用一锅法一步制备得到 2, 3- 二氢 -1- 茚酮及其衍生物。一锅法是有 机合成, 尤其是工业生产上最有价值、 普遍期待使用的方法。 但是, 由于有机反应的复杂性, 工艺设计的难度, 能够实行一锅法的反应不是很多。 。

18、本发明经过精心设计, 对每一步反应的 温度、 时间以及各物质之间的摩尔比做了大量的实验, 经过不断的总结的基础上得到一条 可行的生产工艺路线。 本发明提供的方法需要在制备过程中对反应条件, 如温度, 原料及催 化剂 ( 苯取代物, 3- 氯丙酰氯, AlCl3, NaCl 等 ) 之间的摩尔比例, 时间, 水解等, 进行严格的 控制, 降低副反应发生, 确保反应最终 产物具有较高的纯度。 0026 根据本发明所述的一种制备2, 3-二氢-1-茚酮及其衍生物的方法, 在本发明中只 需要使用 2-3 倍摩尔量的 AlCl3, , 显著地减少了 AlCl3的升华和 HCl 气体的释放, 而且有效 的。

19、避免了管道堵塞。 此外, 本发明把两步反应并为一锅, 不需要在高温下加入中间体到反应 体系当中, 消除了中间体对人体的伤害, 也避免了大量 HCl 气体的释放到周围环境。 0027 本发明将提供一条新的工艺用来制备 2, 3- 二氢 -1- 茚酮及其衍生物。本发明将 两步反应并作一锅法, 从而减少中间体的纯化、 干燥、 包装, 避开了过敏可能性, 减少了催化 剂的使用量, 简化了操作, 降低了生产成本, 减少了环境污染, 保护了工人的健康。 具体实施方式 0028 实施例 1.5- 氯 -2, 3- 二氢 -1- 茚酮的制备 0029 0030 在1升三口烧瓶中加入氯苯(200g, 1.78m。

20、ol), 三氯化铝(670g, 5mol), NaCl(110g, 1.88mol), 搅拌, 在 25 35下滴加 3- 氯丙酰氯 (237g, 1.87mol), 氯苯和 3- 氯丙酰氯的 摩尔比为 1 1.1, 氯苯、 三氯化铝和 NaCl 之间的摩尔比为 1 2.8 1.1, 滴加温度为室 温, 在 45 65下搅拌 1 小时, 升温到 150 165下反应 1 小时, 冷却到 80 100, 倒 入 2kg 冰水盐酸中, 抽滤得粗品 335g, 重结晶后得固体 219.5g, 收率 74 ( 纯度 98 ), 熔点 97 98。 说 明 书 CN 103012086 A 5 4/7 。

21、页 6 0031 HNMR(ppm,CDCl3)7.68-7.71(m, 1H), 7.45-7.49(m, 1H), 7.36-7.38(m, 1H), 3.13-3.16(t, 2H), 2.71-2.74(t, 2H)。 0032 实施例 2.5- 溴 -2, 3- 二氢 -1- 茚酮的制备 0033 0034 在 1 升三口烧瓶中加入溴苯 (100g, 0.64mol), 三氯化铝 (212.5g, 1.6mol), NaCl(37g, 0.64mol), 搅拌, 在2030下滴加3-氯丙酰氯(83g, 0.65mol), 溴苯和3-氯丙 酰氯的摩尔比为 1 1, 溴苯、 三氯化铝和 。

22、NaCl 之间的摩尔比为 1 2.5 1, 在 50 70 下搅拌 30 分钟, 在 160 165下搅拌 1 小时, 冷却到 70 80 , 倒入 1kg 冰水盐酸中, 抽滤得粗品 107g, 重结晶后得固体 85g, 收率 63 ( 纯度 98 ), 熔点 127 128。 0035 HNMR(ppm,CDCl3)7.59-7.64(m, 2H), 7.48-7.51(m, 1H), 3.09-3.12(t, 2H), 2.66-2.69(t, 2H)。 0036 实施例 3.5- 氟 -2, 3- 二氢 -1- 茚酮的制备 0037 0038 在 1 升三口烧瓶中加入氟苯 (96g, 1。

23、mol), 三氯化铝 (333g, 2.5mol), NaCl(65g, 1.1mol), 搅拌, 在 0 10下滴加 3- 氯丙酰氯 (133g, 1.05mol), 氟苯和 3- 氯丙酰氯的摩 尔比为 1 1.1, 氟苯、 三氯化铝和 NaCl 之间的摩尔比为 1 2.5 1.1, 在 65 70下搅 拌 2 小时, 在 165 175下搅拌 3 小时, 冷却到 75 80, 倒入 1kg 冰水盐酸中, 抽滤得 粗品 134g, 重结晶后得固体 84g, 收率 56 ( 纯度 98 ), 熔点 38 39。 0039 HNMR(ppm,CDCl3)7.75-7.78(m, 1H), 7.5。

24、7-7.59(m, 1H), 7.42-7.45(m, 1H), 3.17-3.20(t, 2H), 2.85-2.87(t, 2H)。 0040 实施例 4.5- 甲基 -2, 3- 二氢 -1- 茚酮的制备 0041 0042 在 1 升 三 口 烧 瓶 中 加 入 甲 苯 (100g, 1.08mol), 三 氯 化 铝 (405g, 3.05mol), NaCl(70g, 1.2mol), 搅拌, 在515下滴加3-氯丙酰氯(140g, 1.1mol), 甲苯和3-氯丙酰 氯的摩尔比为 1 1, 甲苯、 三氯化铝和 NaCl 之间的摩尔比为 1 2.8 1.1, 在 50 65 下搅拌。

25、 90 分钟, 在 170 180下搅拌 120 分钟, 冷却到 75 85, 倒入 1kg 冰水盐酸中, 抽滤得粗品 144g, 重结晶后得固体 114g, 收率 72 ( 纯度 98 ), 熔点 73 74。 0043 HNMR(ppm,CDCl3)7.42-7.45(m, 1H), 7.03-7.05(m, 1H), 6.83-6.85(m, 1H), 2.74-2.76(m, 1H), 2.55-2.57(t, 2H), 2.43(s, 3H)。 0044 实施例 5.5- 甲氧基 -2, 3- 二氢 -1- 茚酮的制备 0045 说 明 书 CN 103012086 A 6 5/7 。

26、页 7 0046 在 1 升 三 口 烧 瓶 中 加 入 苯 甲 醚 (108g, 1mol), 三 氯 化 铝 (346g, 2.6mol), NaCl(60g, 1mol), 搅拌, 在 15 25下滴加 3- 氯丙酰氯 (130g, 1.02mol), 苯甲醚和 3- 氯 丙酰氯的摩尔比为 1 1.02, 苯甲醚、 三氯化铝和 NaCl 之间的摩尔比为 1 2.6 1, 在 35 65下搅拌 30 分钟, 在 165 170下搅拌 1 小时, 冷却到 70 80, 倒入 1kg 冰水 盐酸中, 抽滤得粗品 137g, 重结晶后得固体 79.5g, 产率 49, 熔点 109 110。 0。

27、047 HNMR(ppm,CDCl3)7.69-7.71(m, 1H), 6.94-6.96(m, 2H), 3.89(s, 3H), 3.08-3.11(t, 2H), 2.67-2.70(t, 2H)。 0048 实施例 6.5, 7- 二氟 -2, 3- 二氢 -1- 茚酮的制备 0049 0050 在 1 升三口烧瓶中加入间二氟苯 (57g, 0.5mol), 三氯化铝 (200g, 1.5mol), NaCl(58g, 1mol), 搅拌, 在 30 40下滴加 3- 氯丙酰氯 (70g, 0.55mol), 氯苯和 3- 氯丙酰 氯的摩尔比为 1 1.1, 氯苯、 三氯化铝和 Na。

28、Cl 之间的摩尔比为 1 3 2, 在 50 70下 搅拌半小时, 在 190 200下搅拌 4 小时, 冷却到 55 60, 倒入 1kg 冰水盐酸中, 抽滤 得粗品 67g, 重结晶后得固体 51g, 产率 61, 熔点 85 86。 0051 HNMR(ppm, CDCl3)7.01(s, 1H), 6.79(s, 1H), 3.14-3.17(t, 2H), 2.73-2.76(t, 2H)。 0052 实施例 7.5, 6- 二甲氧基 -2, 3- 二氢 -1- 茚酮的制备 0053 0054 在 1 升三口烧瓶中加入邻苯二甲醚 (138g, 1mol), 三氯化铝 (280g, 2。

29、.1mol), NaCl(65g, 1.1mol), 搅拌, 在 0 10下滴加 3- 氯丙酰氯 (134g, 1.05mol), 邻苯二甲 醚和 3- 氯丙酰氯的摩尔比为 1 1.05, 邻苯二甲醚、 三氯化铝和 NaCl 之间的摩尔比为 1 2.1 1.1, 在 10 30搅拌 0.5 小时, 在 150 160下搅拌 0.5 小时, 冷却到 70 75, 倒入1kg冰水盐酸中, 抽滤得粗品164g, 重结晶后得固体142g, 产率74, 熔点119 120。 0055 HNMR(ppm,CDCl3)7.17(s, 1H), 6.89(s, 1H), 3.96(s, 3H), 3.90(s。

30、, 3H), 3.03-3.06(t, 2H), 2.65-2.68(t, 2H)。 0056 实施例 8、 4, 7- 二氟 -2, 3- 二氢 -1- 茚酮的制备 0057 说 明 书 CN 103012086 A 7 6/7 页 8 0058 在 1 升 三 口 烧 瓶 中 加 入 对 二 氟 苯 (57g, 0.5mol), 三 氯 化 铝 (267g, 2mol), NaCl(58g, 1mol), 搅拌, 在3040下滴加3-氯丙酰氯(76g, 0.6mol), 二氟苯和3-氯丙酰 氯的摩尔比为 1 1.2, 二氟苯、 三氯化铝和 NaCl 之间的摩尔比为 1 4 2, 在 50 。

31、55 下搅拌 3 小时, 在 175 195下搅拌 4 小时, 冷却到 55 60, 倒入 1kg 冰水盐酸中, 抽 滤得粗品 65g, 重结晶后得固体 44g, 产率 52, 熔点 126-128。 0059 HNMR(ppm,CDCl3)7.23-7.25(m, 1H), 7.02-7.04(t, 1H), 3.07-3.10(t, 2H), 2.79-2.81(t, 2H) 0060 实施例 9、 4- 甲基 -7- 甲氧基 -2, 3- 二氢 -1- 茚酮的制备 0061 0062 在 1 升三口烧瓶中加入对甲基苯甲醚 (61g, 0.5mol), 三氯化铝 (134g, 1mol),。

32、 NaCl(58g, 1mol), 搅拌, 在 15 30下滴加 3- 氯丙酰氯 (64g, 0.5mol), 对甲基苯甲醚和 3-氯丙酰氯的摩尔比为11, 对甲基苯甲醚、 三氯化铝和NaCl之间的摩尔比为121, 在 20 30下搅拌 2 小时, 在 150 160下搅拌 3 小时, 冷却到 50 60, 倒入 0.5kg 冰水盐酸中, 抽滤得粗品 71g, 重结晶后得固体 56g, 产率 64, 熔点 107 110。 0063 HNMR(ppm,CDCl3)7.03-7.05(m, 1H), 6.89-6.91(m, 1H), 3.87(s, 3H), 2.96-2.99(t, 2H),。

33、 2.62-2.65(t, 2H), 2.55(s, 3H)。 0064 实施例 10、 4, 7- 二甲氧基 -2, 3- 二氢 -1- 茚酮的制备 0065 0066 在 1 升三口烧瓶中加入对苯二甲醚 (138g, 1mol), 三氯化铝 (267g, 2mol), NaCl(70g, 1.2mol), 搅拌, 在 0 10下滴加 3- 氯丙酰氯 (130g, 1.02mol), 对苯二甲醚 和 3- 氯丙酰氯的摩尔比为 1 1.02, 对苯二甲醚、 三氯化铝和 NaCl 之 间的摩尔比为 1 2 1.2, 在 0 30下搅拌 1 小时, 在 150 155下搅拌 3 小时, 冷却到 8。

34、0 85, 倒入1kg冰水盐酸中, 抽滤得粗品151g, 重结晶后得固体113g, 产率59, 熔点97100。 0067 HNMR(ppm, CDCl3)6.98-7.00(d, 1H), 6.79-6.81(d, 1H), 3.88(s, 3H), 3.84(s, 3H), 3.02-3.05(t, 2H), 2.69-2.72(t, 2H)。 0068 实施例 11、 4, 7- 二甲基 -2, 3- 二氢茚酮的制备 0069 说 明 书 CN 103012086 A 8 7/7 页 9 0070 在 1 升三口烧瓶中加入对二甲苯 (53g, 0.5mol), 三氯化铝 (166g, 1。

35、.25mol), NaCl(40g, 0.68mol), 搅拌, 在 10 20下滴加 3- 氯丙酰氯 (70g, 0.55mol), 对二甲 苯和 3- 氯丙酰氯的摩尔比为 1 1.1, 对二甲苯、 三氯化铝和 NaCl 之间的摩尔比为 1 2.5 1.4, 在 30 50下搅拌 90 分钟, 在 170 180下搅拌 2 小时, 冷却到 50 60, 倒入0.5kg冰水盐酸中, 抽滤得粗品74g, 重结晶后得固体62g, 产率78, 熔点128 130。 0071 HNMR(ppm, CDCl3)7.23-7.25(d, 1H), 7.00-7.02(d, 1H), 2.93-2.95(t, 2H), 2.64-2.66(t, 2H), 2.64(s, 3H), 2.34(s, 3H)。 说 明 书 CN 103012086 A 9 。

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