一种手性配体1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚合成方法技术

本发明专利技术公开了一种手性配体1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚合成方法，该方法以3-甲氧基苯甲醛为起始原料，经过羟醛缩合、加氢还原、溴化、脱水环合、脱溴以及脱甲基，获得1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚，最终收率高达30-80%，且该工艺简单，避免了剧烈反应条件，所用原料可回收套用，适合产业化。

Method for synthesizing chiral ligand 1,1 '- spiro two -7,' '' - '7' - two phenol

The invention discloses a chiral ligand 1,1 '- spiral two indane -7, 7' - two phenol synthesis method, the method of using 3- methoxy benzaldehyde as the starting material, through aldol condensation, hydrogenation, bromination, cyclization, dehydration debromination and demethylation, 1,1 '- spiral two indane -7, 7' - two phenol, the final yield is up to 30-80%, and the process is simple, to avoid the severe reaction conditions, the raw materials Recyclable apply, suitable for industrialization.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于手性配体化合物合成领域，更具体的涉及一种手性配体1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚的合成方法。
技术介绍
作为一种具有典型C2对称轴的化合物，1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚在手性配体和液晶材料领域越来越多的引人瞩目。1999年，Birman等人详细报道了1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚的合成方法，其合成路线经过六步反应，以28%的总收率获得1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚；但是该方法仅适合投料量小的合成规模。而如果按其方法直接放大，往往会因后处理困难而令人烦恼。因此我们开发了一套适合放大甚至可以产业化的工艺，该具有工艺简单，避免了剧烈反应条件，所用原料可回收套用等优良特点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的。本专利技术针对现有技术中合成1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚的方法的总收率较低、不适合工业化生产，后续工艺处理困难的问题，而提出的一种手性配体1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚合成方法。2、本专利技术所采用的技术方案。本专利技术是以3-甲氧基苯甲醛为起始原料，经过羟醛缩合、加氢还原、溴化、脱水环合、脱溴以及脱甲基，获得1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚。本专利技术所涉及的合成工艺具体说明如下：（1）羟醛缩合在4～6当量的碱，反应溶剂为乙醇或水，或其混合溶剂（V乙醇：V水为0～95），反应温度为-10～45℃条件下，3-甲氧基苯甲醛和丙酮经羟醛缩合反应合成得到1,5-双(3-甲氧基苯基)-1,4-戊二烯-3-酮；（2）加氢还原以5～10%（w/w）的催化剂，氢气压力位1～10个大气压，反应温度为25～40℃，催化加氢还原碳碳双键1,5-双(3-甲氧基苯基)-1,4-戊二烯-3-酮得到1,5-双(3-甲氧基苯基)-3-戊酮；（3）溴化以1～3当量N-溴代丁二酰亚胺、NBS，反应温度为-10～45℃，吡啶作为催化剂吡啶，催化剂用量0～2当量，反应溶剂为乙醚、四氢呋喃、1，4-二氧六环、二硫化碳、二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈等有机溶剂作为溴化条件，使得1,5-双(3-甲氧基苯基)-3-戊酮转化为1,5-双(2-溴-3-甲氧基苯基)-3-戊酮；（4）脱水环合在1～60当量脱水剂/环合剂，反应溶剂为甲苯、氯苯等有机溶剂或无溶剂，反应温度为25～140℃的条件下，1,5-双(2-溴-3-甲氧基苯基)-3-戊酮脱水环合，得到4,4’-二溴-7,7’-二甲氧基-1,1’-螺二氢茚，收率为30～80%。（5）脱溴以及脱甲基以2～3当量的丁基锂或者1～10mol%的Pd/C，有机胺为三乙胺、二异丙基乙胺，反应溶剂为乙醚、四氢呋喃、乙酸乙酯等非质子溶剂或者乙醇、甲醇等质子溶剂，反应温度为-78～80℃的条件，4,4-二溴-7,7’-二甲氧基-1,1’-螺二氢茚经脱溴反应，得到7,7’-二甲氧基-1,1’-螺二氢茚，收率为80～98%；（6）获得1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚在2～4当量脱溴试剂，反应溶剂位甲苯、二氯甲烷、乙腈、水或无溶剂，1～10%（w/w）相转移催化剂,反应温度为-78～190℃的作用下，7,7’-二甲氧基-1,1’-螺二氢茚脱去保护基甲基，得到1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚，收率为30～80%。更具体地实施例，所述的步骤4中，优选脱水剂/环合剂为3.56当量多聚磷酸；更具体地实施例，所述的步骤5中，优选通过使用钯碳催化，以氢气置换体系里的空气进行脱溴；更具体地实施例，所述的步骤6中，脱甲基试剂为AlCl3、Py·HCl、48%HBr、33%HBr-AcOH、BBr3，反应溶剂位甲苯、二氯甲烷、乙腈、水或无溶剂，所用的相转移催化剂为四丁基溴化铵或四丁基溴化膦。3、本专利技术的有益效果。（1）本专利技术使用的起始原料为酚羟基保护的3-甲氧基苯甲醛，相比较3-羟基苯甲醛而言，第一步的羟醛缩合中前者的收率远比后者的高。（2）本专利技术在第三步溴化反应中用N-溴代丁二酰亚胺替代溴素，避免了由于溴素易挥发造成的环境污染和潜在的安全威胁，同时也避免了溴素引起的苯环多取代副产物的产生。（3）本专利技术在第四步的脱水环合反应中，以3.56当量的多聚磷酸作为溶剂，避免使用了额外的有机溶剂，也不再使用腐蚀性更强的甲烷基磺酸和五氧化二磷，节省了成本，也减少了对周边环境的污染。（4）本专利技术在第五步摒弃了以往必须在低温（-78℃）、无水和无氧等比较极端条件使用正丁基锂脱溴的方法，使用钯碳催化加氢脱溴，同时该法中催化剂钯碳经处理后，可以回收套用数次，由此可见该法非常适合放大生产。（5）本专利技术在第六步使用48%HBr水溶液，该法中脱甲基试剂易于取用，容易保存，且反应温和不必在特别低或者特别高的温度下进行，并且收率比其他方法更高。（6）本专利技术在纯化中间体和终产物的方法为重结晶，不再使用成本较高的、固废较多的柱层析分离纯化方法，并且所用溶剂量大幅度减少。综上，本专利技术针对1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚，提供一套较高收率的合成工艺，最终收率高达30～80%，远高于现有技术中20%几的收率，且该专利技术具有工艺简单，避免了剧烈反应条件，适合产业化，所用原料可回收套用等优点。附图说明图1为1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚其合成路线图。具体实施方式为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本专利技术的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本专利技术方案的限制，任何依据本专利技术构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本专利技术的技术方案范畴。实施例（1）1,5-双(3-甲氧基苯基)-1,4-戊二烯-3-酮的合成将氢氧化钾252g(4.50mol),缓慢向500g水-500g乙醇混合溶液中加，待完全溶解，再向其中加入136.15g(1.00mol)3-甲氧基苯甲醛，置于5℃水浴中搅拌片刻，滴入29.04g(0.50mol)丙酮溶液，加完后于5℃搅拌2小时，在自然升温至25℃，继续搅拌5小时，反应完全后以盐酸溶液调节该反应液至pH=7.00。加入1.00L乙酸乙酯搅拌30分钟，分出有机相，以500.00mL乙酸乙酯再次萃取反应液，分出有机相并且合并有机相，再以蒸馏水800.00mL洗涤有机相两次，以800.00mL饱和氯化钠溶液洗涤有机相一次，分出有机相，再向有机相200.00g无水硫酸钠并搅拌1小时，静止过夜干燥，滤去硫酸钠，浓缩脱除乙酸乙酯留待套用，可得155.00左右淡黄色粘稠产物；使用的起始原料为酚羟基保护的3-甲氧基苯甲醛，相比较3-羟基苯甲醛而言，第一步的羟醛缩合中前者的收率远比后者的高。（2）1,5-双(3-甲氧基苯基)-3-戊酮的合成将上述产物以600.00mL乙酸乙酯溶解，加入7.75g10.00%钯碳，通氢气，于25℃过夜，滤去钯碳，浓缩脱除乙酸乙酯留待套用，可得160.00g左右的淡黄色产物；（3）1,5-双(2-溴-3-甲氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手性配体1,1’‑螺二氢茚‑7，7’‑二酚合成方法，其特征在于按照如下步骤进行： 步骤1、羟醛缩合在碱性条件下，3‑甲氧基苯甲醛和丙酮经羟醛缩合反应合成得到1,5‑双(3‑甲氧基苯基)‑1,4‑戊二烯‑3‑酮；步骤2、加氢还原1,5‑双(3‑甲氧基苯基)‑1,4‑戊二烯‑3‑酮在金属催化剂的催化下加氢还原碳碳双键，得到1,5‑双(3‑甲氧基苯基)‑3‑戊酮；步骤3、溴化1,5‑双(3‑甲氧基苯基)‑3‑戊酮在溴化试剂的作用下发生溴化反应得到1,5‑双(2‑溴‑3‑甲氧基苯基)‑3‑戊酮；步骤4、脱水环合1,5‑双(2‑溴‑3‑甲氧基苯基)‑3‑戊酮在脱水剂/环合剂的作用下脱水环合，得到4,4’‑二溴‑7,7’‑二甲氧基‑1,1’‑螺二氢茚；步骤5、脱溴以及脱甲基4,4‑二溴‑7,7’‑二甲氧基‑1,1’‑螺二氢茚在脱溴试剂的作用下发生脱溴反应，得到7,7’‑二甲氧基‑1,1’‑螺二氢茚；（6）生成1,1’‑螺二氢茚‑7，7’‑二酚7,7’‑二甲氧基‑1,1’‑螺二氢茚在脱甲基试剂的作用下脱去保护基甲基，得到1,1’‑螺二氢茚‑7，7’‑二酚。

【技术特征摘要】
1.一种手性配体1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚合成方法，其特征在于按照如下步骤进行：
步骤1、羟醛缩合
在碱性条件下，3-甲氧基苯甲醛和丙酮经羟醛缩合反应合成得到1,5-双(3-甲氧基苯基)-1,4-戊二烯-3-酮；
步骤2、加氢还原
1,5-双(3-甲氧基苯基)-1,4-戊二烯-3-酮在金属催化剂的催化下加氢还原碳碳双键，得到1,5-双(3-甲氧基苯基)-3-戊酮；
步骤3、溴化
1,5-双(3-甲氧基苯基)-3-戊酮在溴化试剂的作用下发生溴化反应得到1,5-双(2-溴-3-甲氧基苯基)-3-戊酮；
步骤4、脱水环合
1,5-双(2-溴-3-甲氧基苯基)-3-戊酮在脱水剂/环合剂的作用下脱水环合，得到4,4’-二溴-7,7’-二甲氧基-1,1’-螺二氢茚；
步骤5、脱溴以及脱甲基
4,4-二溴-7,7’-二甲氧基-1,1’-螺二氢茚在脱溴试剂的作用下发生脱溴反应，得到7,7’-二甲氧基-1,1’-螺二氢茚；
（6）生成1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚
7,7’-二甲氧基-1,1’-螺二氢茚在脱甲基试剂的作用下脱去保护基甲基，得到1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚。
2.根据权利要求1所述的手性配体1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚合成方法，其特征在于：所述的步骤3中，1,5-双(3-甲氧基苯基)-3-戊酮在N-溴代丁二酰亚胺的作用下发生溴化反应得到1,5-双(2-溴-3-甲氧基苯基)-3-戊酮。
3.根据权利要求1所述的手性配体1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚合成方法，其特征在于：所述的步骤4中，脱水剂/环合剂为多聚磷酸。
4.根据权利要求1所述的手性配体1,1’-螺二氢茚-7，7’-二酚合成方法，其特征在于：所述的步骤5中，通过使用钯碳催化，以氢气置换体系里的空气进行脱溴。
5.根据权利要求1所述的手...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄嘉良，庄季昌，卢胜波，
申请(专利权)人：常熟浸大科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32