Способ получения алкоксиарилового эфира

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКОКСИАРИЛОВОГО ЭФИРА Изобретение касается способа получения соединения формулы (I) которое необязательно дополнительно моно- или дизамещено атомами галогенов, алкильными группами, содержащими 1-4 С-атомов, и/или алкоксигруппами, содержащими 1-4 С-атомов, гдеR представляет собой метальную или этильную группу, заключающегося во взаимодействии соответствующего соединения формулы (II) которое необязательно дополнительно моно- или дизамещено в соответствующих положениях атомами галогенов, алкильными группами, содержащими 1-4 С-атомов, и/или алкокси-группами,содержащими 1-4 С-атомов, с алкилирующим агентом, который представляет собой соединение формулы (RO)2SO2 или RX, где R имеет указанное выше значение, и X представляет собой галоген,в присутствии бисчетвертичной аммониевой соли или полимерной четвертичной аммониевой соли,в двухфазной системе из водного раствора основания и органического растворителя.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: САУДИ БЕЙСИК ИНДАСТРИЗ КОРПОРЕЙШН (САБИК) (SA) Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение касается способа получения алкоксиариловых эфиров. В частности, настоящее изобретение касается способа получения соединения, представленного формулой которое необязательно может быть дополнительно моно- или дизамещено атомами галогенов, алкильными группами, содержащими 1-4 С-атомов, и/или алкоксигруппами, содержащими 1-4 С-атомов, где R представляет собой метальную или этильную группу. Предшествующий уровень техники Алкоксиариловые эфиры являются важными промежуточными соединениями в синтезе широкого разнообразия применяющихся в медицине или лекарственных соединений. Они также применяются в качестве доноров электронов для катализаторов, используемых в гомо- или сополимеризации олефинов. Примером соединения формулы (I) является параэтоксиэтил бензоат. Традиционно, параэтоксиэтил бензоат получали двухстадийным способом из парагидроксибензойной кислоты. В этом традиционном способе парагидроксибензойную кислоту сначала этерифицируют избытком этанола в кислых и дегидратирующих условиях. Полученный гидроксиэтил бензоат затем алкилируют алкилгалогенидами или диалкилсульфатами феноксидный ион, полученный или in situ (реакцией парагидроксиэтил бензоата с основанием) или заранее - из водного раствора основания, как описано в работе Morrison, R.T. et.al., Organic Chemistry 3rd edition p-556 (1975). Недостатками данного метода является то, что выход и селективность низкие, и что данный способ требует больше времени и нескольких стадий. В IN 2244081 описан двухстадийный способ получения параэтоксиэтил бензоата, включающий i) взаимодействие парагидроксибензойной кислоты с диэтилсульфатом, карбонатом натрия и катализатором межфазного переноса в присутствии ароматического органического растворителя и ii) взаимодействие полученного продукта с алифатической кислотой или фенолом. Катализатор межфазного переноса представляет собой моночетвертичную аммониевую соль, полученную in situ. Реакция занимает относительно много времени - от 20 до 24 ч. В IN 203929 описан синтез параэтоксиэтил бензоата в одном реакционном сосуде. Получение простого эфира и этетерификация парагидроксибензойной кислоты достигаются обработкой парагидроксибензойной кислоты диэтилсульфатом в присутствии карбоната натрия, бензилхлорида и триэтиламина в ароматическом органическом растворителе типа ксилола в безводных условиях. Катализатор межфазного переноса готовят in situ. Полученный in situ катализатор межфазного переноса представляет собой моночетвертичную аммониевую соль. Реакцию проводят при относительно высокой температуре 135 С 140 С в течение относительно долгого времени (18 ч). Диэтилсульфат гасят кислотами и/или фенолами перед окончанием процесса. В WO 2008138457 описан одностадийный способ получения алкоксиариловых эфиров взаимодействием гидроксибензойных кислот с соединением формулы RnX, где R представляет собой алкильную группу, содержащую 1-6 С-атомов, и X представляет собой устойчивую к действию кислот группу, имеющую валентность n, где органический растворитель представляет собой алкилзамещенный ароматический углеводород, и реакция проводится при значении рН 8-10. В данном примере, параэтоксиэтил бензоат и параметоксиметил бензоат получали с применением ксилола в качестве растворителя. В промышленности имеется постоянная потребность в улучшенном способе получения алкоксиариловых эфиров. Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения алкоксиариловых эфиров,который был бы эффективным и экономичным. Сущность изобретения Соответственно в настоящем изобретении описан способ получения соединения, представленного формулой которое необязательно может быть дополнительно моно- или дизамещено атомами галогенов, алкильными группами, содержащими 1-4 С-атомов, и/или алкоксигруппами, содержащими 1-4 С-атомов, где R представляет собой метальную или этильную группу, включающий следующие стадии: контактирование соответствующего соединения, представленного формулой которое не имеет заместителей или дополнительно моно- или дизамещено в соответствующих положениях атомами галогенов, алкильными группами, содержащими 1-4 С-атомов, и/или алкоксигруппами,содержащими 1-4 С-атомов, с алкилирующим агентом, где алкилирующий агент представляет собой соединение формулы (RO)2SO2 или RX, где R имеет указанное выше значение, и X представляет собой галоген, в присутствии бисчетвертичной аммониевой соли илиполимерной четвертичной аммониевой со-1 023373 ли, в двухфазной системе, состоящей из водного раствора основания и жидкого органического растворителя. По настоящему изобретению применение бисчетвертичной аммониевой соли или полимерной четвертичной аммониевой соли делает возможным одновременный процесс этерификации по ОН-группе и этерификацию СООН-группы. Такая одностадийная реакция в одном сосуде более эффективна, чем двухстадийные процессы, известные в предшествующем уровне техники. Способ по настоящему изобретению позволяет экономить на затратах на выделение и очистку промежуточного продукта, а также на избегании ненужного оперирования химикатами и оборудованием. Алкоксиариловый эфир образуется с 100%-ной селективностью и легко отделяется от растворителя перегонкой. В отличие от способа по IN 203929 не требуется стадии гашения реакции. Без бисчетвертичной аммониевой соли или полимерной четвертичной аммониевой соли реакция соединения (II) и алкилирующего агента идет медленно и не до конца, поскольку соединение (II) склонно оставаться в водной фазе, а алкилирующий агент склонен оставаться в органической фазе. По настоящему изобретению бисчетвертичная аммониевая соль или полимерная четвертичная аммониевая соль работает как катализатор межфазного переноса между водной фазой и органической фазой. Было обнаружено, что бисчетвертичная аммониевая соль или полимерная четвертичная аммониевая соль является превосходным агентом для переноса аниона соединения (II) из водной фазы в органическую фазу, содержащую алкилирующий агент. Бисчетвертичные аммониевые соли или полимерные четвертичные аммониевые соли более стабильны и более эффективны, чем моночетвертичные аммониевые соли. Моночетвертичные аммониевые соли претерпевают разложение в присутствии сильного основания. Порядок добавления компонентов в реакционную систему не является критичным. Например, алкилирующий агент можно добавлять в двухфазную смесь соединения (II), водного раствора основания,органического растворителя и бисчетвертичной аммониевой соли. Порядок добавления при получении двухфазной смеси не является критичным. Например, соединение (II) можно добавлять в водный раствор основания, после чего добавляют органический растворитель и затем бисчетвертичную аммониевую соль. Добавление соединения (II) к водному раствору основания предпочтительно проводят медленно изза сильно экзотермической реакции. Можно также добавлять соединение (II) в двухфазную смесь водного раствора основания, органического растворителя, алкилирующего агента и бисчетвертичной аммониевой соли. Предпочтительно бисчетвертичную аммониевую соль добавляют в реакционную систему в твердом виде или в виде водного раствора. Соединение (II) предпочтительно не имеет дополнительных заместителей, т.е. соединение (II) представляет собой пара-, мета- или ортогидроксибензойную кислоту. В данном случае соединение (I) соответственно также не имеет дополнительных заместителей. Способ по настоящему изобретению имеет дополнительное преимущество, состоящее в том, что необходимы всего лишь каталитические количества бисчетвертичной аммониевой соли или полимерной четвертичной аммониевой соли. Предпочтительно количество бисчетвертичной аммониевой соли или полимерной четвертичной аммониевой соли составляет 0,5-10 моль% от количества соединения формулы (II), предпочтительно 4-8 моль%, наиболее предпочтительно около 6 моль%. Термин "органический растворитель", применяемый в настоящем тексте, очень хорошо известен в данной области техники. Соответственно термин "органический растворитель" относится к жидкому углеродсодержащему соединению, которое способно растворять растворенное вещество, давая раствор. Предпочтительно органический растворитель представляет собой неполярный апротонный органический растворитель. Было обнаружено, что неполярные апротонные растворители лучше подходят для двухфазной системы вследствие меньшего значения дипольного момента. Предпочтительно органический растворитель выбран из группы, состоящей из этилендихлорида,толуола и бензола, наиболее предпочтительно этилендихлорида. Предпочтительно количество органического растворителя представляет собой 10-50 вес.% от общего веса соединения (II), алкилирующего агента, бисчетвертичной аммониевой соли и водного раствора основания. Бисчетвертичная аммониевая соль может быть выбрана из широкого разнообразия солей. Бисчетвертичная аммониевая соль обычно представлена следующей формулой: где R1-R6 представляют собой алкильные группы, которые могут быть одинаковыми или разными, замещенными или незамещенными, насыщенными или ненасыщенными, разветвленными или неразветвленными и циклическими или ациклическими и могут содержать простоэфирные, сложноэфирные или амидные связки или они могут представлять собой ароматические или замещенные ароматические группы. Алкильные группы R1-R6 могут, например, содержать от 1 до 12 атомов углерода. X- представляет собой анионный противоион. Термин "анионный противоион" включает любой ион, который может об-2 023373 разовывать соль с четвертичным аммонием. Примеры подходящих противоионов включают галогениды,такие как хлориды и бромиды, пропионаты, карбонаты, метосульфаты, сахаринаты, этосульфаты, гидроксиды, ацетаты, фосфаты и нитраты. Предпочтительно анионный противоион представляет собой хлорид. Z представляет собой углеводородную цепь, присоединенную к каждому четвертичному атому азота. Примеры бисчетвертичной аммониевой соли включают 1,6-бис[1-метил-3-(2,2,6 триметилциклогексил)пропилдиметил аммоний хлорид]гексан или триклобисония хлорид (коммерчески доступен под названием Triburon), 1,10-бис(2-метил-4-аминохинолиний хлорид)декан (коммерчески доступен как Dequadin или Sorot) или CDQ, полученный реакцией алкил [С 12, 40%; С 14, 50%; С 16, 10%] диметиламина с дихлорэтиловым эфиром. Также реакция между 1,4-дихлор-2-бутеном и 2 молями алкил-диметиламина или гексаметилентетрамина представляет собой другой пример подходящей бисчетвертичной аммониевой соли. Примеры подходящих стабильных полимерных четвертичных аммониевых солей включают полиионены, такие как поли[оксиэтилен(диметилимино)этилен(диметилимино)этилен дихлорид], поли[N-3(диметиламмонио)пропил]N-[3-этиленоксиэтилен(диметиламмонио)пропил]мочевина дихлорид, и альфа-4-[1-трис(2-гидроксиэтил)аммония хлорид). Алкилирующим агентом может являться диэтилсульфат, или диметилсульфат, или CH3F, CH3Cl,CH3Br, CH3I, C2H5F, C2H5Cl, C2H5Br или C2H5I. Предпочтительно алкилирующий агент представляет собой диэтилсульфат или диметилсульфат. Число алкильных групп в алкилирующем агенте необязательно должно значительно превышать число ОН-групп и СООН-групп в соединении формулы (II), т.е. можно применять стехиометрическое количество алкилирующего агента. Предпочтительно число алкильных групп в алкилирующем агенте составляет от 100 до 110% от числа ОН-групп и СООН-групп в соединении формулы (II). Основание в водном растворе может представлять собой любое основание гидроксидного типа, такое как гидроксид щелочного металла или гидроксид щелочно-земельного металла. Ещ более предпочтительно может применяться гидроксидное основание типа катализатора межфазного переноса, такое как бензилтриметиламмония гидроксид. Это снижает количество необходимой бисчетвертичной аммониевой соли и дополнительно увеличивает скорость реакции. Условия реакции могут в заметной степени варьироваться в зависимости от конкретных применяемых реагентов. Реакцию можно проводить в широком интервале температуры и давления. Предпочтительно применять атмосферное давление. Предпочтительно стадию контакта осуществляют при температуре реакционной смеси 75-100 С,предпочтительно 75-85 С, наиболее предпочтительно около 80 С. Преимуществом способа по настоящему изобретению является то, что реакцию можно проводить при относительно низкой температуре. Предпочтительно реагенты выдерживают при температуре протекания реакции в течение 4-8 ч,предпочтительно 5-7 ч, наиболее предпочтительно около 6 ч. Преимуществом способа по настоящему изобретению является то, что реакцию можно проводить за относительно короткое время. Реакцию можно проводить в любом сосуде, который может удерживать реакционную смесь и позволяет осуществлять прохождение реакции. Предпочтительны обычные реакторы из нержавеющей стали. Реакция соединения (II) и алкилирующего агента не предполагает особых трудностей, поскольку вступающие в реакцию ингредиенты просто вводят в контакт любым подходящим образом. Разнообразные общепринятые методы, включая перегонку, экстракцию, разделение фаз и т.д., можно применять для выделения продукта реакции, непрореагировавшего исходного вещества, катализатора и растворителя. Предпочтительно соединение формулы (I) выделяют из реакционной смеси, оставляя бисчетвертичную аммониевую соль или полимерную четвертичную аммониевую соль в водной фазе. Следует отметить, что настоящее изобретение касается всех возможных комбинаций отличительных особенностей, описанных в настоящем тексте, особенно отличительных особенностей, перечисленных в формуле изобретения. Дополнительно необходимо отметить, что термины "включающий" и "содержащий" не исключают присутствия других элементов. Однако необходимо также понимать, что описание продукта, содержащего определенные компоненты, также включает продукт, состоящий из этих компонентов. Аналогично, следует также понимать, что описание способа, включающего определенные стадии, охватывает также способ, состоящий из этих стадий. Настоящее изобретение описано далее более подробно с помощью неограничивающих примеров. Осуществление изобретения. Пример. 4-горлую круглодонную колбу объемом 500 мл помещали в водяную баню. В центральное горло устанавливали механическую мешалку, в заднее боковое горло устанавливали цифровой термометр, в переднее боковое горло устанавливали обратный холодильник, а в правое боковое горло - капельную воронку. Добавляли в колбу при перемешивании водный раствор, содержащий 0,4 моль гидроксида натрия, затем 0,2 моль п-гидроксибензойной кислоты. Затем в колбу добавляли 1,9 моль этилендихлорида и 0,01 моль 1,6-бис[1-метил-3-(2,2,6-триметилциклогексил)пропилдиметил аммоний хлорид]гексана,продающегося под торговым названием Triburon. Реакционную смесь нагревали до 80 С и порциями добавляли 0,4 моль диэтилсульфата через капельную воронку. Реакция заканчивалась через 6 ч, конверсия п-гидроксибензойной кислоты при этом составляла 90%. Результаты анализа образца реакционной смеси по прошествии 6 ч методом газовой хроматографии обобщены в таблице. Они показывают образование целевого продукта п-этоксиэтил бензоата с почти 100%-ной селективностью. Не наблюдается следов промежуточного продукта п-гидроксиэтил бензоата или С-алкилированных продуктов. Продукт выделяли экстракцией этилендихлоридом с последующей перегонкой. Сравнительный эксперимент А. Эксперимент проводили аналогично примеру, за исключением того, что катализатором межфазного переноса служили 0,05 моль тетрабутиламмония хлорида, представляющего собой моночетвертичную аммониевую соль. Анализ методом ГХ показал присутствие 18% непрореагировавшей гидроксибензойной кислоты и 78% п-гидроксиэтил бензоата и 4% других побочных продуктов. Таким образом, реакция протекала селективно по СООН-группе. Сравнение показало, что не все катализаторы межфазного переноса подходят для одновременного О-алкилирования. Сравнительный эксперимент В. Эксперимент проводили аналогично примеру, за исключением того, что катализатор межфазного переноса не использовался. Анализ методом ГХ показал присутствие 30% непрореагировавшей гидроксибензойной кислоты и 60% п-гидроксиэтил бензоата и 10% диэтилсульфата. Это показывает, что реакция прошла не до конца и протекала селективно по СООН-группе. Данное сравнение демонстрирует, что подходящие катализаторы межфазного переноса необходимы для одновременного О-алкилирования гидроксильной и карбоксильной группы. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения соединения формулы (I) которое необязательно дополнительно моно- или дизамещено атомами галогенов, алкильными группами, содержащими 1-4 С-атомов, и/или алкоксигруппами, содержащими 1-4 С-атомов, где R представляет собой метильную или этильную группу, заключающийся во взаимодействии соответствующего соединения формулы (II) которое необязательно дополнительно моно- или дизамещено в соответствующих положениях атомами галогенов, алкильными группами, содержащими 1-4 С-атомов, и/или алкоксигруппами, содержащими 1-4 С-атомов, с алкилирующим агентом, который представляет собой соединение формулы(RO)2SO2 или RX, где R имеет указанное выше значение и X представляет собой галоген, в присутствии бисчетвертичной аммониевой соли или полимерной четвертичной аммониевой соли в двухфазной системе из водного раствора основания и органического растворителя. 2. Способ по п.1, в котором количество бисчетвертичной аммониевой соли или полимерной четвертичной аммониевой соли составляет 0,5-10 мол.% от количества соединения формулы (II), предпочтительно 4-8 мол.%, наиболее предпочтительно около 6 мол.%. 3. Способ по п.1 или 2, в котором органический растворитель представляет собой неполярный апротонный органический растворитель. 4. Способ по п.3, в котором органический растворитель выбран из группы, состоящей из этилендихлорида, толуола и бензола. 5. Способ по любому из пп.1-4, в котором количество органического растворителя составляет 10-50 вес.% от общего количества соединения (II), алкилирующего агента, бисчетвертичной аммониевой соли и водного раствора основания. 6. Способ по любому из пп.1-5, в котором взаимодействие проводят в присутствии бисчетвертичной аммониевой соли,представляющей собой 1,6-бис[1-метил-3-(2,2,6 триметилциклогексил)пропилдиметил аммоний хлорид]гексан. 7. Способ по любому из пп.1-6, в котором алкилирующий агент представляет собой диэтилсульфат или диметилсульфат. 8. Способ по любому из пп.1-7, в котором число алкильных групп, присутствующих в алкилирую-4 023373 щем агенте, составляет от 100 до 110% от числа ОН-групп и СООН-групп в соединении формулы (II). 9. Способ по любому из пп.1-8, в котором взаимодействие проводят при температуре 75-100 С,предпочтительно 75-85 С, наиболее предпочтительно около 80 С. 10. Способ по п.9, в котором реагенты выдерживают при температуре проведения реакции в течение 4-8 ч, предпочтительно 5-7 ч, наиболее предпочтительно около 6 ч. 11. Способ по любому из пп.1-10, в котором соединение формулы (I) выделяют из реакционной смеси, оставляя бисчетвертичную аммониевую соль или полимерную четвертичную аммониевую соль в водной фазе.