生产荧光增白剂的方法 本发明涉及生产荧光增白剂的方法，具体而言涉及生产二(苯乙烯基)-联苯类荧光增白剂的方法。
下式的化合物是熟知的荧光增白剂或是为此所用的前体：式中X和Y独立地为氢、卤素、NO2、CF3、CN、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、COO-C1-C4烷基、CO-C1-C4烷基、NH-(C1-C4烷基)、N(C1-C4烷基)2、NH(C1-C4烷基-OH)、N(C1-C4烷基-OH)2、COOH或SO3H或其酯或酰胺、或COOM或SO3M其中M是Na、K、Ca、Mg、铵、单-、二-、三-或四-C1-C4烷基铵、单-、二-或三-羟烷基铵或被C1-C4烷基和C1-C4羟烷基的混合物二-或三-取代的铵；Z是氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、CF3、卤素、SO3H或SO3M其中M具有其上述的含义；和n是1或2。
在EP-508,264中已叙述了生产式(1A)的对称化合物的方法，该方法包括将具有下式的四唑化合物：式中Z具有其上述的含义，G是硫酸根或硫酸氢根阴离子，与2摩尔具有下式的单乙烯类化合物反应：
式中R1，除了别的以外，任选被C6-C10芳基取代。该反应在作为催化剂的无机或有机钯盐或其混合物存在下，且在作为溶剂的水、醇或其混合物中进行。
然而，所述四唑化合物反应剂是由高诱变的化合物联苯胺衍生的。
现已发现式(1A)对称化合物的新合成路线，该合成路线采用安全的起始物料且可提供高的最终产品的收率。
因此，本发明提供了一种生产下式化合物的方法：式中X是氢、卤素、NO2、CF3、CN、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、COO-C1-C4烷基、CO-C1-C4烷基、NH-(C1-C4烷基)、N(C1-C4烷基)2、NH(C1-C4烷基-OH)、N(C1-C4烷基-OH)2、COOH或SO3H或其酯或酰胺、或COOM或SO3M其中M是Na、K、Ca、Mg、铵、单-、二-、三-或四-C1-C4烷基铵、单-、二-或三-羟烷基铵或被C1-C4烷基和C1-C4羟烷基的混合物二-或三-取代的铵；Z是氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、CF3、卤素(F、Cl、Br、I)、SO3H或SO3M其中M具有其上述的含义；和n是1或2；该方法包括A)重排具有下式的二苯肼化合物：式中Z具有其上述的含义，以就地生产具有下式地化合物：B)将式(3)的化合物重氮化以生产具有下式的化合物：式中Z具有其上述的含义，G1是抗衡离子；和C)在作为催化剂-前体的无机或有机钯盐或其混合物存在下，将式(4)的化合物与2摩尔具有下式的化合物反应，以生产具有式(1)的化合物：式中X和n具有其上述的含义。
在没有对步骤B)中得到的式(4)反应剂加以中间分离的情况下进行本方法的步骤C)是有利的。
在式(1)和(5)的化合物中，优选n是1和X是氢、氰基、COOM或SO3M其中M具有其上述的含义，且在式(1)、(2)、(3)和(4)的化合物中，优选Z是氢。
在式(4)的化合物中，优选G1是H2PO4-、HPO42-、NO3-、CF3COO-、-OOC-COO-(草酸根)、Cl3CCOO-、ClCH2COO-、I-、Cl-、Br-、F-、ClO4-、PF6-、BF4-、Oac-、HSO4-、SO42-、CH3(C6H4)SO3-或CH3SO3-，特别是H2PO4-、Cl3CCOO-、ClCH2COO-、PF6-、BF4-、Oac-、HSO4-、SO42-、CH3(C6H4)SO3-或CH3SO3-。
具有式(4)的重氮化合物是已知的化合物且步骤B)的重氮反应可以采用本来已知的方法进行。该重氮化合物可以就地生成。如J.Org.Chem.vol.46，pp.4885-4888(1981)中所述，也可以在式CHR2＝CHR3的烯烃存在下，例如通过添加亚硝酸烷基酯如亚硝酸叔丁酯就地生成，在该式中，R2是H、F、Cl、Br或-COOR4(其中R4是H或C1-C4烷基)而R3是-COO(C1-C4烷基)、-COR4或任选地被卤素取代的C1-C2烷基。
例如，任选在酸的存在下于水溶液或有机溶液中通过将相应的胺与碱金属的亚硝酸盐、亚硝酸烷基酯或亚硝酰磺酸反应可生产出所述重氮化合物。如果重氮化反应是在有机溶液中进行，则优选将作为重氮化反应产生的副产物的水在其生成时除去或在反应步骤C)之前除去。通过在能将水结合的材料例如乙酸酐、硫酸钠、氯化钙或分子筛的存在下进行重氮化，可以方便地将这些水除去。
用于步骤C)的式(5)的反应剂是已知的化合物。优选通过在作为催化剂-前体的无机或有机钯盐或其混合物存在下，将具有下式的重氮化合物与乙烯反应以生产具有式(5)的化合物：式中X、n和G1具有其上述的含义。
当n为1时，式(6)重氮盐起始物料的氨基组分前体的实例包括例如苯胺、2-、3-或4-氯-苯胺、2-、3-或4-溴-苯胺、2-、3-或4-碘-苯胺、2-、3-或4-三氟甲基-苯胺、2-、3-或4-次氮基-苯胺、2-、3-或4-甲基-苯胺、2-、3-或4-乙基-苯胺、2-、3-或4-正丙基-苯胺、2-、3-或4-正丁基-苯胺、2-、3-或4-甲氧基-苯胺、2-、3-或4-乙氧基-苯胺、2-、3-或4-正丙氧基-苯胺、2-、3-或4-正丁氧基-苯胺、2-、3-或4-氨基-苯甲酸、或其甲酯、乙酯、正丙酯或正丁酯、2-、3-或4-氨基-苯乙酮、2-、3-或4-甲氨基-苯胺、2-、3-或4-乙氨基-苯胺、2-、3-或4-羟亚乙氨基-苯胺、2-、3-或4-二(羟亚乙氨基)-苯胺和2-、3-或4-氨基苯磺酸。在2-、3-或4-氨基苯甲酸和2-、3-或4-氨基苯磺酸的情况下，这些酸可以其各自的盐的形式加以使用，其中阳离子M具有其上述的含义且优选为钠。
当n为2时，式(6)重氮盐起始物料的氨基组分前体的实例包括例如3-或4-氨基苯-1，2-二腈、3-或4-氨基苯-1，2-二羧酸或其二甲酯、二乙酯、二-正丙酯或二-正丁酯、氨基苯-2，4-二磺酸、氨基苯-3，5二磺酸或氨基苯-2，5-二磺酸。在3-或4-氨基苯-1，2-二羧酸和氨基苯-2，4-二磺酸、氨基苯-3，5二磺酸或氨基苯-2，5-二磺酸的情况下，这些酸可以其各自的盐的形式加以使用，其中阳离子M具有其上述的含义且优选为钠。
优选的式(6)重氮化合物的氨基组分前体是2-、3-或4-氨基苯磺酸。
优选的本发明方法的产品具有下式：或其碱金属盐，特别是钠盐。
用于步骤C)和用于生产式(6)化合物的钯催化剂前体可以通过任选在例如乙酸钠的盐类的存在下，和任选在适宜的能形成配位体或能稳定胶体的化合物存在下，将钯(II)化合物还原而就地生产或在外地生产。适宜的钯(II)化合物包括PdCl2、PdBr2、Pd(NO3)2、H2PdCl4、Pd(OOCCH3)2、[PdCl4]Na2、[PdCl4]Li2、[PdCl4]K2、乙酰丙酮钯(II)、二氯-(1，5-环辛二烯)钯(II)、二氯双-(乙腈)钯(II)、二氯双-(苄腈)钯(II)、氯化π-烯丙基钯(II)二聚物、双-(氯化π-甲代烯丙基钯(II))和乙酰丙酮π-烯丙基钯(II)。适宜的能形成配位体的化合物是例如具有式CHR2＝CHR3的烯烃，式中R2是H、F、Cl、Br或-COOR4(其中R4是H或C1-C4烷基)而R3是-COO(C1-C4烷基)、-COR4或任选地被卤素取代的C1-C2烷基；在苯环中任选被卤素(F、Cl或Br)、SO3M(其中M具有其上述的含义)、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基取代的二亚苄基丙酮(dba)；例如式P(OR5)的亚磷酸酯，式中R5是例如苯基、C1-C6烷基或部分或全氟化的C1-C6烷基；或CO。苯环中的取代基优选连接在该苯环的对位上。能形成配位体的化合物可以单独使用或至少两种这类化合物配合使用。在EP-584,043中详细叙述了用于步骤C)和用于生产式(6)化合物的钯催化剂前体的生产。
适宜的还原剂是例如CO、H2、甲酸盐、伯或仲C1-C8烷醇、肼、胺类、CO与烷醇或水的混合物、或起配位作用的烯烃本身。
可将该催化剂以Pd(dba)2、Pd(dba)3溶剂Pd2(dba)3或Pd2(dba)3·溶剂的形式添加。如上所述，该dba配位体可在芳族部分任选地加以取代。可将该催化剂任选地以在适宜载体例如活性炭或Al2O3上的钯的形式添加(EP-606,058)。
该钯催化剂的用量按式(2)的重氮盐或式(3)的苯乙烯类化合物计优选为0.01-5摩尔％。
在本发明方法的反应完成后，优选采用众所周知的方法回收钯催化剂以便重复利用。
本发明方法的步骤C)和式(6)化合物的生产可以在作为溶剂的水中进行，在此情况下，优选所用的钯化合物催化剂含有一个或多个增加水溶性的基团例如磺基或羧基。
如果需要，本发明方法的步骤C)和式(6)化合物的生产可以在包括水和水不溶性有机溶剂例如卤代烃类如二氯甲烷，或C5-C12醇例如正戊醇的两相溶剂体系中进行。在这类两相反应体系中，可任选含有相转移催化剂或适宜的表面活性剂。
然而，本发明方法的步骤C)和式(6)化合物的生产优选在以下的一种或多种优选的有机溶剂中进行：醇类；酮类；羧酸类；砜类；亚砜类；N，N-四取代的脲类；N-烷基化了的内酰胺类或N-二烷基化了的酰胺类；醚类；任选被F、Cl或C1-C4烷基取代的脂族烃、环脂族烃或芳烃类；羧酸酯类和内酯类；腈类；以及乙二醇二甲醚类。
溶剂的一些具体实例是：醇类：甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇、己醇、庚醇、辛醇、乙二醇和二-、三-和四-甘醇；酮类：丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮和环己酮；羧酸类：乙酸、丙酸和氯乙酸；砜类：二甲砜、二乙砜、四亚甲基砜和环丁砜(sulfolan)；亚砜类：二甲亚砜；N，N-四取代的脲类：N-甲基乙基-N′-甲基乙基脲、N-二甲基-N′-二丙基脲、四甲基脲、四乙基脲、N，N′-二甲基-N，N′-1，3-亚丙基脲、N，N′-二甲基-N，N′-亚乙基脲；N-烷基化了的内酰胺类：N-甲基吡咯烷酮和N-乙基吡咯烷酮；N-二烷基化了的酰胺类：N-二甲基甲酰胺、N-二乙基甲酰胺和N-二甲基乙酰胺；醚类：聚乙二醇醚、二-、三-和四-甘醇二甲醚、二-、三-和四-甘醇二乙醚、四氢呋喃、二鏻烷、甲基-叔丁基醚、二甘醇单甲醚和乙二醇单甲醚；脂族烃类：二氯甲烷、戊烷和己烷；环脂族烃类：环己烷和十氢化萘；芳烃类：二甲苯、四氢化萘和二氯苯；羧酸酯类：苯甲酸甲酯、乙酸乙酯、γ-丁内酯和乙酸正丁酯；腈类：乙腈、苄腈和苯乙腈；乙二醇二甲醚类：二-、三-和四-甘醇二甲醚。
本发明方法的步骤C)和式(6)化合物的生产优选在碱的存在下进行，该碱可以是有机碱、无机碱或其混合物且在步骤B)之前添加。该碱在形成重氮盐反应剂的过程中还可用作中和存在的无机酸的缓冲剂。该碱可以按至少与式(4)的重氮盐或式(6)相当的等摩尔量使用，优选过量至多10摩尔。适宜的碱的实例是例如C1-C4羧酸或苯甲酸的羧酸的Li-、Na-、K-、NH4-、Mg-、Ca-和NH(C1-C18烷基)3-盐。适宜的碱的具体实例是乙酸、丁酸、丙酸和硬脂酸的锂、钾或钠盐；乙酸的钡盐和钙盐；丙酸和硬脂酸的钙盐；苯甲酸的锂盐和钠盐；乙酸铵；和乙酸与三乙胺、三正丁胺、三-(2-乙基己基胺)、三-正辛胺和三-十二烷基胺的盐。优选的是乙酸的碱金属盐类，它们可在芳化步骤(C)时形成合乎需要的组分乙酸。特别优选的碱是乙酸钠和乙酸钾以及碳酸氢钠和碳酸氢钾，并以过量使用。如上所述，也可以将这类碱用作生成催化剂时的盐。
本发明方法的步骤C)和式(6)化合物的生产优选在-10℃至100℃、更优选在0℃至80℃下进行。
除了避免直接处理诱变的联苯胺反应剂以外，本发明的方法还具有另外的优点，即可将相同的钯催化剂用于本发明方法的步骤C)和用于式(6)化合物的生产。
兹通过以下实施例对本发明作详细说明。除非另有说明，实施例中所示的份数和百分数均以重量计。实施例1A)2-氨基苯磺酸的重氮盐的制备
将42克工业级2-氨基苯磺酸(38克100％纯的2-氨基苯磺酸)和3.8克浓硫酸(纯度96％)在搅拌下加入150克无水乙酸中，与此同时，通过采用外部冷却使该反应混合物保持在15-20℃下。在相同的温度下，于90分钟内添加30.4克50％的亚硝酸钠溶液。通过冷却使温度保持在20℃以下的同时，将该反应混合物再搅拌1小时。最后，测定亚硝酸盐的过剩量并添加必需量的2-氨基苯磺酸以消除该过剩量。B)2-苯乙烯磺酸的制备
将80克乙酸酐在3小时内滴加到步骤A)所得的反应混合物中。此时，发生弱放热反应。将该反应混合物搅拌1小时，加入36克无水乙酸钠，充分搅拌该反应混合物直至其成为均匀物料，然后将其转移到高压反应器中。将该反应混合物用0.6克[双(二亚苄基丙酮)]2钯或用0.6克溶于盐酸中的氯化钯溶液(市场上可买到，钯含量为20％)处理，5分钟后，将该反应器充满惰性氮气氛。然后，通过引入乙烯使反应器中的压力升高到50巴，在18-25℃下进行反应10小时。然后，降低乙烯和氮混合气的压力。得到在乙酸中的灰白色2-苯乙烯磺酸的钠盐悬浮液。采用碱性H-酸溶液对重氮反应剂的转化度进行评价，充分转化时，不再能观察到紫色的环。所得的悬浮液含有43克2-苯乙烯磺酸的钠盐，并可用于其后的反应步骤。C)二苯肼的重排
将20克二苯肼溶于150克冰醋酸中。在搅拌下将温度升高到沸点，保持在沸点3小时然后降低到20-30℃。将这样得到的联苯胺反应悬浮液按以下步骤D)进行重氮化。D)联苯胺的重氮化
在20分钟内，向步骤C)中得到的搅拌和冷却(至0℃)后的联苯胺悬浮液滴加46克30％的亚硝酸钠水溶液，继而在20分钟内添加25克浓硫酸。在此时间中，将温度保持在0-7℃。然后，将该反应物质在2小时内加热到30℃。最后，测定亚硝酸盐的过剩量，而如果需要可通过添加氨基磺酸降低该过剩量。E)2-苯乙烯磺酸与联苯胺双偶氮的反应
向步骤D)中得到的反应物质中滴加20克乙酸酐，用37克碳酸氢钠中和该反应混合物，引入来自步骤B)的2-苯乙烯磺酸钠盐的悬浮液，然后，在搅拌下另外添加0.4克[双(二亚苄基丙酮)]2钯或0.3克溶于盐酸中的氯化钯溶液(市场上可买到，钯含量为20％)。立即开始脱气。将该反应混合物在3小时内加热到70℃，并在该温度下再搅拌5小时。
通过在真空下首先蒸馏出乙酸制成该反应混合物。将这样得到的剩余物溶于水，调配成300毫升，加热到90℃，用2克活性炭处理，并通过过滤分离出不溶组分。通过将该滤液冷却到15℃，采用倾斜装置引起该反应产物从滤液中结晶。最后，将结晶出的产物通过过滤分离、洗涤和干燥。这样，得到40克式(101)的化合物，以所用的二苯肼的重量计相当于收率为70％(重量)。实施例2A)3-氨基苯磺酸的重氮盐的制备
将43.3克100％纯的3-氨基苯磺酸和13.2克浓硫酸(纯度96％)在搅拌下加入100克水中，与此同时，通过采用外部冷却使该反应混合物保持在15-20℃下。在相同的温度下，于60分钟内添加34.5克50％的亚硝酸钠溶液。通过冷却使温度保持在20℃以下的同时，将该反应混合物再搅拌30分钟。最后，测定亚硝酸盐的过剩量并添加必需量的3-氨基苯磺酸以消除该过剩量。将该悬浮液抽吸过滤、用冰水洗涤并充分冲洗，得到50克几乎是白色的滤饼。B)3-苯乙烯磺酸的钠盐的制备
将30.6克乙酸酐在3小时内滴加到200毫升戊醇中的步骤B)所得的润湿重氮滤饼中。此时，发生弱放热反应。将该反应混合物搅拌1小时，加入20.6克无水乙酸钠，充分搅拌该反应混合物直至其成为悬浮液，然后将其转移到高压反应器中。将该反应混合物用0.6克[双(二亚苄基丙酮)]2钯处理，5分钟后，将该反应器充满惰性氮气氛。然后，通过引入乙烯使反应器中的压力升高到50巴，在18-25℃下进行反应10小时。然后，降低乙烯和氮混合气的压力。得到在戊醇/乙酸中的灰白色3-苯乙烯磺酸的钠盐悬浮液。采用碱性H-酸溶液对重氮反应剂的转化度进行评价，充分转化时，不再能观察到紫色的环。将所得的悬浮液用于下一个反应步骤。C)二苯肼的重排
将20克二苯肼溶于150克冰醋酸中。在搅拌和冷却下滴加25克甲磺酸，将反应温度保持在20-30℃。再搅拌1小时后将这样得到的联苯胺反应悬浮液按以下步骤D)进行重氮化。D)联苯胺的重氮化
在20分钟内，向步骤C)中得到的搅拌和冷却(至0℃)后的联苯胺悬浮液滴加46克30％的亚硝酸钠水溶液。在此时间中，将温度保持在0-7℃。然后，将该反应物质在2小时内加热到30℃。最后，测定亚硝酸盐的过剩量，而如果需要可通过添加氨基磺酸降低该过剩量。E)3-苯乙烯磺酸与联苯胺双偶氮的反应
向步骤D)中得到的反应物质中滴加20克乙酸酐，用37克碳酸氢钠中和该反应混合物，引入来自步骤B)的3-苯乙烯磺酸钠盐的悬浮液，然后，在搅拌下另外添加0.4克[双(二亚苄基丙酮)]2钯。立即开始脱气。将该反应混合物在3小时内加热到70℃，并在该温度下再搅拌5小时。
通过在真空下首先蒸馏出乙酸制成该反应混合物。将这样得到的剩余物分散在400毫升水中，加热到90℃，通过过滤和洗涤分离出不溶组分。将该润湿的滤饼溶于100℃下的二甲基甲酰胺和水的混合物中，用2克活性炭处理，然后澄清。通过将该滤液冷却到15℃，采用倾斜装置引起该反应产物从滤液中结晶。最后，将结晶出的产物通过过滤分离、洗涤和干燥。这样，得到42克式(102)的化合物，以所用的二苯肼的重量计相当于收率为75％(重量)。