[发明专利]对‑丙基苯甲醛的生产

说明书

相关申请的引用

本申请要求2013年3月15日提交的共同所有的和共同未决的美国临时专利申请第61/791,393号的优先权的权益，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于生产对-丙基苯甲醛的方法。

背景

总体而言，对-丙基苯甲醛的生产已经受到了低收率和/或要求在高压下使用危险的反应物和试剂的阻碍。诸如Duff甲酰化(丙基苯在三氟乙酸中与六胺的甲酰化以得到对-丙基苯甲醛)的方法产生相对低的对位异构体的收率。在1897年，由Gattermann和Koch首先报道了在氯化氢和氯化铝的存在下烷基苯与一氧化碳的甲酰化以得到对-丙基苯甲醛。(Gattermann和Koch，Chemische Berichte,1897,30,1622.)。被称为“Gattermann-Koch”反应的此反应已由Crounse综述在Organic Reactions,1949,5,290中并由Olah和Huhn综述在Friedel-Crafts and Related Reactions,1964,第3卷,第2部分,1153中。使用与氯化氢和三氯化铝的Gattermann-Koch反应通常得到相对于邻位和间位异构体增加的对位产物的生产。其他方法，例如在氟化氢及三氟化硼的存在下丙基苯与一氧化碳的Gattermann-Koch羰基化(在这种情况下)需要在高压下使用危险的化合物，即，氟化氢和三氟化硼。

已经观察到烷基苯在氯化铝存在下经历歧化(烷基化和脱烷基化)。在所述歧化中，催化剂使丙基苯底物的烷基取代基转移到另一个芳族分子(例如丙基苯反应物的分子)，产生诸如二丙基苯和苯的芳族杂质。还可能形成三丙基苯杂质。甲酰化产物还可经历歧化，产生另外的杂质种类。这些副产物杂质通常以所需的甲酰化对位产物为代价而形成，因此产生降低的所需产物的收率。在氯化铝存在下烷基苯的歧化在本领域中通常是已知的并且已通过Crounse,J.Am.Chem.Soc.,1949,71,1263以及Baddeley和Kenner,J.Chem.Soc.,1935,303报道。

Gattermann-Koch反应已在各种芳族溶剂中如苯、硝基苯、氯苯以及卤代烃或过量的待被甲酰化的芳族化合物中进行。美国专利4,622,429公开了当苯作为溶剂使用时甲酰化产物的相对低的收率。美国专利4,195,040和德国专利DE403,489分别采用氯苯和硝基苯作为溶剂。代替过量的芳族反应物，苯在一定程度上已被用于减少歧化的影响以及增加烷基苯甲醛的收率。尽管有这些努力，但是对于Gattermann-Koch型甲酰化反应而言存在降低歧化产物的发生率的需求，而此需求相对于当前的方法可以提高对位产物选择性。

发明内容

值得注意的是，已经发现在Gattermann-Koch型反应中使用脂族烃作为溶剂可以提高对位异构体收率，并显著地降低歧化的发生率。通常，脂族烃溶剂没有被认为适合作为Gattermann-Koch甲酰化中的溶剂，因为氯化铝和盐酸通常在脂族烃中具有显著低于在芳族烃中的溶解度。然而，已经发现当在氯化铝和卤化氢的存在下烷基化的苯化合物在脂族溶剂中与一氧化碳发生羰基化时，羰基化的选择性有利于比本领域中已知的其他羰基化反应更大程度地形成对位异构体。另外，所述歧化(烷基转移)反应也相对于其他Gattermann-Koch反应显著地减少。

概括地说，本发明是一种用于制备4-烷基苯甲醛的方法，所述方法包括在卤化铝和氢卤酸的存在下，使在包括至少一种具有3至15个碳的范围内的脂族溶剂的溶剂中溶剂化的烷基苯与一氧化碳反应。

在另一个实施方案中，本发明是一种用于合成4-烷基-苯甲醛的方法，所述方法包括以下步骤：

A)将烷基苯、卤化铝和至少一种具有3至15个碳的范围内的脂族烃溶剂加入反应器；

B)将所述反应器的内容物冷却至0至-50℃；

C)将足以将所述反应器装填至约25psig至约200psig HCl的范围内的压力的量的氢卤酸加入所述反应器；

D)将足以将所述反应器装填至约200psig至约2000psig的范围内的压力的量的一氧化碳加入所述反应器；以及

E)使反应器内的反应温度维持在一个或多个在约-50℃至约20℃的范围内的温度；

由此合成4-烷基苯甲醛。在一个实施方案中，所述氢卤酸与烷基苯的摩尔比是一个或多个在1:1至20:1的范围内的比。