(乙炔-1,2-二基)雙(異苯并呋喃-1,3-二酮)的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于獲得(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)的方法。在已公開(kāi)的方法中，在溶劑中，在已溶解的均相鈀催化劑、任選地銅鹽、堿及任選地不同于該堿的溶劑的存在下，將氯代異苯并呋喃-1，3-二酮、溴代異苯并呋喃-1，3-二酮或碘代異苯并呋喃-1，3-二酮與乙炔發(fā)生反應(yīng)。隨后，可用洗滌劑(例如羧酸、極性非質(zhì)子溶劑或氯仿)洗滌所獲得的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。
【專利說(shuō)明】(乙炔H，2_ 二基)雙(異苯并呋喃H，3- 二酮)的生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)(例如5，5’ -(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮))的生產(chǎn)方法，所述方法具有高產(chǎn)率及高純度，優(yōu)選低齒素含量。

【背景技術(shù)】
[0002]芳族聚酰亞胺代表一類高端(high-end)聚合物。它們具有固有的良好性質(zhì)例如磨損與摩擦性能，良好的電性能、耐輻射性，良好的低溫穩(wěn)定性，以及良好的阻燃性能。因此，芳族聚酰亞胺在電子工業(yè)被用于柔性電纜中(作為磁線上的絕緣膜)，還用于醫(yī)療導(dǎo)管。聚酰亞胺材料還作為結(jié)構(gòu)部件用于高溫或低溫暴露的應(yīng)用中，良好的溫度性能是這些部件發(fā)揮功能的必要條件。
[0003]各種類型的芳族羧酸二酐單體及芳族二胺單體已被用于獲得各種類型的芳族聚酰亞胺。已被使用的芳族羧酸二酐單體的例子包括:苯四甲酸二酐、4，4’_氧代二鄰苯二甲酸酐、2，2_雙[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、3，3’，4，4’ - 二苯甲酮四羧酸二酐或3，3’，4，4’ -四羧酸聯(lián)苯二酐。已被使用的芳族二胺單體的例子包括:4，4’ -氧代苯二胺、I，4- 二氨基苯、1，3- 二氨基苯、1，3-雙-(4-氨基苯氧基)苯、I, 3-雙-(3-氨基苯氧基)苯、二苯氨基甲烷或3，4’ -氧代二苯胺。
[0004]Williams及Donahue (US 3, 983, 093)證明:除了利用芳族羧酸醚二酐(例如2，
2-雙[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐)之外，利用剛性芳族羧酸二酐(例如苯四甲酸二酐或3，3’，4，4’- 二苯甲酮四羧酸二酐)也可以改進(jìn)聚醚酰亞胺的耐溶劑性。另夕卜，US 3，956，322中描述了一種相關(guān)的剛性芳族羧酸二酐，即5，5’ -((乙炔_1，2_ 二基雙(4，1-亞苯基))雙(氧代))雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。
[0005]另外，US 4，973，707涉及如下發(fā)現(xiàn):由乙炔基-二(鄰苯二甲酸酐)及芳族二胺的共縮合得到的聚乙炔酰亞胺，與現(xiàn)有技術(shù)中的聚乙炔酰亞胺相比，具有高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、優(yōu)異的耐溶劑性及改進(jìn)的剛性。其他聚酰亞胺的相同性質(zhì)也可根據(jù)US 4，973，707，通過(guò)加入源自1，2_乙炔基二(鄰苯二甲酸酐)的單元得到改進(jìn)。
[0006]根據(jù)US 4，973，707，5，5’-(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)可利用乙炔基三甲基硅烷及5-溴-2-甲基異吲哚啉-1，3-二酮通過(guò)幾步反應(yīng)合成。在述及的合成中，5，5’ _(乙炔-1，2-二基)雙(2-甲基異吲哚啉-1，3-二酮)被水解，隨后再脫水以獲得5，5’-(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。可選擇地，可通過(guò)2當(dāng)量的5-溴-2-甲基異吲哚啉-1，3-二酮與I當(dāng)量的乙炔的交聯(lián)來(lái)以中等產(chǎn)率獲得5，5’-(乙炔-1，2-二基)雙(2-甲基異吲哚啉-1，3-二酮)。提議的兩條合成路線僅以低的產(chǎn)率(分別為10%和23% )提供5，5’-(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。因此，提議的兩條路線都無(wú)法以工業(yè)生產(chǎn)規(guī)?？山邮艿漠a(chǎn)率提供5，5’ -(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。
[0007]Chemistry of Materials，2001，13，2472-2475 中，公開(kāi)了由 3_碘代-鄰苯二甲酸二乙酯以中等產(chǎn)率(52% )得到4，4’ -(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)
的二步法。
[0008]除了使用剛性芳族羧酸二酐外，改進(jìn)用于飛機(jī)及航空航天應(yīng)用的聚酰亞胺的各種性質(zhì)(例如機(jī)械性質(zhì))的其他方法，在現(xiàn)有技術(shù)中也是已知的。
[0009]舉例而言，聚酰亞胺的加工性能可通過(guò)向聚合物中引入交聯(lián)單體而改進(jìn)。由于所得到的聚合物鏈可被交聯(lián)的，在機(jī)械性能得到保持甚至改進(jìn)的同時(shí)聚合物鏈可更短。更短的聚合物鏈的優(yōu)點(diǎn)是更易于加工，因?yàn)榫酆衔锶垠w的粘度更低。這種交聯(lián)技術(shù)的例子包括以雙馬來(lái)酰亞胺及基于納迪酰亞胺(nadimide)的PMR樹(shù)脂，其在250°C附近的溫度下經(jīng)受固化。然而，這些熱固性聚酰亞胺將對(duì)于在200°C以上的溫度下的長(zhǎng)期暴露下不耐受氧化降解，因?yàn)榕c酰亞胺低聚物單元相比，交聯(lián)部分的熱穩(wěn)定性較差。
[0010]為嘗試改進(jìn)熱穩(wěn)定性，開(kāi)發(fā)了包含苯基乙炔基取代的芳族物質(zhì)作為反應(yīng)性封端劑(end-cappers)的熱固性聚酰亞胺。US 5，567，800公開(kāi)了苯基乙炔基封端的酰亞胺低聚物(PETIs)。這些低聚物可通過(guò)如下方法制備:首先，利用二酐及略微過(guò)量的二胺制備氨基封端的酰氨基酸，隨后利用苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐(PEPA)對(duì)所得到的氨基封端的酰氨基酸低聚物進(jìn)行封端。之后酰氨基酸低聚物經(jīng)脫水從而轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酰亞胺低聚物。在加熱下，三鍵會(huì)反應(yīng)并交聯(lián)這些封端的聚酰亞胺，從而改進(jìn)了其耐熱性及機(jī)械強(qiáng)度。
[0011]US2005/215820公開(kāi)了用于生產(chǎn)芳基乙炔基鄰苯二甲酸酐(例如苯基乙炔基鄰苯二甲酸酐(PEPA))及其衍生物(包括含氟化合物)的方法，其中，通過(guò)芳基鄰苯二甲酸的環(huán)合來(lái)形成芳基乙炔基鄰苯二甲酸酐。
[0012]然而，在某些應(yīng)用中，需要進(jìn)一步改進(jìn)PETI的耐熱性及機(jī)械強(qiáng)度。特別令人關(guān)注的是能進(jìn)一步改進(jìn)PETI的機(jī)械強(qiáng)度。在乙炔基改性的低聚物和聚合物(例如PETI)的固化中，固化溫度及交聯(lián)率在很大程度上由乙炔基的流動(dòng)性(mobility)決定。流動(dòng)性更高的基團(tuán)將具有更低的固化溫度并產(chǎn)生更高的交聯(lián)率。因此，現(xiàn)有技術(shù)中用于交聯(lián)的乙炔基通常都位于待交聯(lián)的低聚物和聚合物的端部(參考PETI)，因?yàn)橄啾扔诘途畚锖途酆衔锏钠渌糠?，端基的流?dòng)相將更高。
[0013]可達(dá)到的交聯(lián)度和交聯(lián)基團(tuán)與聚合物鏈的比率有內(nèi)在聯(lián)系?？赏ㄟ^(guò)降低聚合物鏈的長(zhǎng)度增加交聯(lián)的端基的比例。然而，降低聚合物鏈的長(zhǎng)度會(huì)降低耐熱性，特別是機(jī)械強(qiáng)度。另外，如果聚合物鏈的長(zhǎng)度降低，則聚合物性質(zhì)也會(huì)減弱并最終消失。
[0014]本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)(參見(jiàn)WO 2012/131063):交聯(lián)度可通過(guò)結(jié)合使用苯基乙炔基封端的封端劑(例如PEPA(參見(jiàn)US 5, 567800)或PETA(參見(jiàn)W02011/128431))及乙炔基二(鄰苯二甲酸酐)(例如5，5’ -(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮))來(lái)提高。
[0015]然而，為上述結(jié)合構(gòu)思尋求更廣泛的工業(yè)應(yīng)用，需要替代合成路線以高產(chǎn)率及足夠純度提供5，5’ -(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)及相關(guān)的(乙炔-1，
2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。特別地，所獲得的5，5’ -(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3- 二酮)優(yōu)選應(yīng)當(dāng)具有低的鹵素含量，因?yàn)辂u素在高溫下會(huì)催化聚酰亞胺的降解。此外，鹵素可能阻礙5，5’-(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)合并入聚酰亞胺，因?yàn)辂u素的存在酰亞胺化反應(yīng)受到負(fù)面影響。另外，絕緣性作為電子中使用的聚酰亞胺薄膜的基本性質(zhì)，鹵素的存在對(duì)其造成負(fù)面影響，并因此增加樹(shù)枝化(treeing)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0016]根據(jù)US 5，185，454,通過(guò)Sonagashira偶聯(lián)得到的雙芳基乙炔的齒素含量可通過(guò)用水進(jìn)行處理來(lái)降低。5，5’ -(乙炔-1，2-二基)雙(2-甲基異吲哚啉-1，3-二酮)可通過(guò)水洗來(lái)降低齒素含量，但對(duì)于5,5’ -(乙炔-1,2- 二基)雙(異苯并呋喃-1,3- 二酮),在不使羧基水解的情況下是不會(huì)進(jìn)行水洗的。
[0017]因此，本領(lǐng)域內(nèi)需要以高產(chǎn)率且足夠高的純度獲得5，5’ -(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)以合并入聚酰亞胺中的方法。
發(fā)明概要
[0018]因此，本發(fā)明優(yōu)選尋求如下方法:緩和、減輕、消除或防止一種或多種的前文所述現(xiàn)有技術(shù)中的不足以及缺點(diǎn)中的任一種或任意形式的組合，并通過(guò)提供獲得(乙炔-1，
2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)來(lái)解決至少前文所述的問(wèn)題，所述方法包括如下步驟:
[0019]-在非質(zhì)子溶劑中，在已溶解的均相鈀催化劑、堿及任選地不同于該堿的溶劑的存在下，使氯代異苯并呋喃-1，3-二酮、溴代異苯并呋喃-1，3-二酮或碘代異苯并呋喃-1，
3-二酮與乙炔反應(yīng)，以獲得沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)；
[0020]-從反應(yīng)混合物中分離所獲得的沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述方法包括利用不同于水的洗滌劑洗滌沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)的步驟，該洗滌劑溶解所形成的所述堿的氯鹽、溴鹽或碘鹽。該洗滌劑可選自:羧酸，例如甲酸或乙酸，極性非質(zhì)子溶劑，例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜及N-甲基-2-吡咯烷酮，以及氯仿。洗滌劑可為C1-5鏈烷酸，例如甲酸或乙酸。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，將5-鹵代異苯并呋喃-1，3- 二酮(例如5-溴代異苯并呋喃_1，3- 二酮)與乙塊反應(yīng)，以獲得5, 5’-(乙塊-1, 2- 二基)雙(異苯并呋喃-1，3- 二酮)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，氯代異苯并呋喃-1，3- 二酮、溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或碘代異苯并呋喃-1，3-二酮與乙炔的反應(yīng)在銅鹽(例如氯化亞銅(I)、溴化亞銅(I)或碘化亞銅(I)或乙酸亞銅(I)的存在下進(jìn)行。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，利用羧酸(例如乙酸)洗滌沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)，之后用極性非質(zhì)子溶劑(例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜或N-甲基-2-吡咯烷酮)洗滌。
[0025]本發(fā)明進(jìn)一步的有利特征定義在從屬權(quán)利要求中并描述在下文公開(kāi)的實(shí)施方式中。

【具體實(shí)施方式】
[0026]定義
[0027]在本申請(qǐng)和本發(fā)明的上下文中，適用如下定義:
[0028]如本文中使用的，單獨(dú)使用或作為后綴或前綴使用的“烷基”，意在均包括支鏈及直鏈的具有1-12個(gè)碳原子的飽和脂肪族烴基，或者如果提供具體的碳原子數(shù)，則意指該具體碳數(shù)。例如，“C1-6烷基”表示具有1、2、3、4、5或6個(gè)碳原子的烷基。當(dāng)表示烷基的具體碳數(shù)為整數(shù)0(零)時(shí)，意指烷基所在位置處的取代基為氫原子。例如，“N(CO烷基)2 ”等同于“NH2”(氨基)。
[0029]如本文中使用的，單獨(dú)使用或作為后綴或前綴使用的“烷撐(alkylenyl)”或“亞烷基”，意在包括直鏈的具有1-12個(gè)碳原子的飽和脂肪族烴基，或者如果提供具體的碳原子數(shù)，則意指該具體碳數(shù)。例如，“C1-6烷撐” “C1-6亞烷基”表示具有1、2、3、4、5或6個(gè)碳原子的烷撐或亞烷基。當(dāng)表示烷撐或亞烷基的具體碳數(shù)為整數(shù)0(零)時(shí)，意指烷撐基或亞烷基所取代的基團(tuán)之間由單鍵連接。例如，“NH(C0亞烷基)NH2”等同于“NHNH2”(肼基)。如本文中使用的，由亞烷基或烷撐基所連接的基團(tuán)所連接的基團(tuán)意在與亞烷基或烷撐基的第一個(gè)碳原子和最后一個(gè)碳原子連接。在亞甲基的情況下，第一個(gè)碳原子和最后一個(gè)碳原子是相同的。例如，“H2N(C2亞烷基)NH2”、“H2N(C3亞烷基)NH2”、“N(C4亞烷基)”、“N(C5亞烷基)”及“N(C2亞烷基)2NH”分別等同于:1，2- 二氨基乙烷、1，3- 二氨基丙烷、吡咯烷基、哌啶基及哌嗪基。
[0030]烷基的例子包括但不限于:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基及己基。
[0031]亞烷基或烷撐的例子包括但不限于:亞甲基、亞乙基、亞丙基及亞丁基。
[0032]如本文中使用的，烷氧基意指-O-烷基。烷氧基的例子包括:甲氧基(即-Ο-Me)、乙氧基(即-O-Et)及異丙氧基-OCH (CH3)2.
[0033]如本文中使用的，術(shù)語(yǔ)“芳基”是指包含至少一個(gè)芳香環(huán)、由5-14個(gè)碳原子組成的環(huán)結(jié)構(gòu)。包含5、6或7個(gè)碳原子的環(huán)會(huì)是單環(huán)芳族基團(tuán)，例如苯基。包含大于7個(gè)碳原子例如8、9、10、11、12、13或14個(gè)碳原子的環(huán)結(jié)構(gòu)會(huì)是多環(huán)芳族基團(tuán)，例如萘基。芳香環(huán)可在一個(gè)或多個(gè)環(huán)位置處被取代。術(shù)語(yǔ)“芳基”還包括具有兩個(gè)或多個(gè)環(huán)狀環(huán)的多環(huán)的環(huán)體系，其中兩個(gè)相鄰環(huán)(這些環(huán)為稠合環(huán))共用兩個(gè)或更多個(gè)碳，其中至少一個(gè)環(huán)為芳香環(huán)，例如，其他環(huán)狀環(huán)可為環(huán)烷基、環(huán)烯基、環(huán)炔基環(huán)、芳基和/或雜環(huán)基。
[0034]術(shù)語(yǔ)鄰、間和對(duì)分別適用于1，2-、1，3_及1，4_取代的苯。例如，名稱1，2_ 二甲基苯與鄰二甲苯是同義詞。
[0035]如本文中使用的，“雜芳基”是指至少一個(gè)環(huán)具有芳香性(例如6個(gè)離域電子)或至少兩個(gè)共軛環(huán)具有芳香性(例如4n+2個(gè)離域電子，其中η為整數(shù))的芳族雜環(huán)，其包含多達(dá)14個(gè)碳原子，并具有至少一個(gè)雜原子環(huán)成員，例如硫、氧或氮。雜芳基包含單環(huán)及雙環(huán)(例如具有兩個(gè)稠合環(huán))體系。
[0036]雜芳基的例子包括但不限于:卩比唳基(pyridyl)(即卩比唳基(pyridinyl))、喃1定基、吡嗪基、噠嗪基、三嗪基、呋喃基(furyl)(即呋喃基(furanyl))、喹啉基、四氫喹啉基、異喹啉基、四氫異喹啉基、噻吩基、咪唑基、噻唑基、吲哚基、吡咯基、噁唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噻唑基、異噁唑基、吡唑基、三唑基、四唑基、吲唑基、I，2，4-噻二唑基、異噻唑基、苯并噻吩基、苯并咪唑基和二氫吲哚基等。
[0037]實(shí)施方式
[0038]本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),可在一步法中通過(guò)采用Sonagashira偶聯(lián)，以使氯代異苯并呋喃-1，3- 二酮、溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或碘代異苯并呋喃-1，3- 二酮(例如5-氯代異苯并呋喃-1，3- 二酮、5-溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或5-碘代異苯并呋喃-1，3- 二酮)與炔烴(例如乙炔)反應(yīng)，以高產(chǎn)率獲得(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)，例如5，5’_ (乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。通過(guò)采用一步法以及避免導(dǎo)致酸酐部分的水解的水處理，可以以與已知方法相比顯著更高的產(chǎn)率和更短的處理時(shí)間，獲得(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)，例如5，5’-(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3- 二酮)。
[0039]另外，通過(guò)以可容易地從反應(yīng)混合物中分離所形成的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)沉淀物，(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)的方式選擇反應(yīng)條件；特別是在使用均相鈀催化劑溶解的情況下，更是如此。
[0040]可通過(guò)用洗滌劑將其洗滌的方式，溶解在反應(yīng)期間形成的所述堿的氯鹽、溴鹽或碘鹽，提高由此獲得的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)的純度。所述洗滌劑應(yīng)當(dāng)選自不與酸酐部分任何程度地反應(yīng)的洗滌劑。因此，水不是本文中的洗滌劑。類似地，洗滌劑應(yīng)當(dāng)優(yōu)選不選自:醇類(例如甲醇和乙醇)、氨水以及伯胺和仲胺，所有都是親核性的，即，其能夠?qū)е滤狒糠值娜軇┓纸狻?br> [0041]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所使用的洗滌劑水分含量低，例如小于0.lwt%，例如小于按重量計(jì)10ppm,或者甚至基本上是無(wú)水的。
[0042]優(yōu)選的洗滌劑的例子包含:羧酸，例如甲酸或乙酸，極性非質(zhì)子溶劑，例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜、N-甲基-2-吡咯烷酮，以及氯仿。
[0043]通過(guò)利用此類一步法及任選包括洗滌步驟，可以高純度及高產(chǎn)率獲得(乙炔-1，
2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)，例如5，5’_(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，
3-二酮)。
[0044]因此，一個(gè)實(shí)施方式涉及用于獲得(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)(例如5，5’ -(乙炔-1，2- 二基)雙(異苯并呋喃-1，3- 二酮))的方法。所述方法包括如下步驟:在溶劑中，將氯代異苯并呋喃-1，3-二酮、溴代異苯并呋喃-1，3-二酮或碘代異苯并呋喃-1，3- 二酮(優(yōu)選5-氯代異苯并呋喃-1，3- 二酮、5-溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或5-碘代異苯并呋喃-1，3-二酮，例如5-溴代異苯并呋喃-1，3-二酮)與乙炔反應(yīng)。在已溶解的均相鈀催化劑及任選的銅鹽的存在下進(jìn)行偶聯(lián)。由于采用溶解于溶劑的均相鈀催化劑，因此可將所形成的從反應(yīng)混合物中沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)過(guò)濾掉，從而與已溶解的均相鈀催化劑分離。因此，利用已溶解的均相鈀催化劑及一次形成的引起(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)沉淀的反應(yīng)條件，將意味著對(duì)反應(yīng)混合物的處理是在不任何大的程度地影響(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)的產(chǎn)率的情況下進(jìn)行的。
[0045]還在存在堿的情況下實(shí)施所述反應(yīng)。一旦氯代異苯并呋喃-1，3- 二酮、溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或碘代異苯并呋喃-1，3- 二酮與乙炔進(jìn)行偶聯(lián)，該堿將變得質(zhì)子化，并且通常會(huì)生成氯化物鹽、溴化物鹽或碘化物鹽。由于起始原料和產(chǎn)品中的酸酐部分都是不穩(wěn)定的，并且可被親核試劑開(kāi)環(huán)，因此所述堿應(yīng)當(dāng)優(yōu)選是非質(zhì)子性的。類似地，所述堿不應(yīng)是親核堿，例如醇鹽(例如乙醇鈉)、氨基鋰、氨基鉀或氨基鈣。盡管所述堿可為液體并因此也用作溶劑，但所述反應(yīng)將通常是在不同于堿的溶劑中進(jìn)行的。
[0046]優(yōu)選地，所述反應(yīng)在升高的溫度下進(jìn)行。所述升高的溫度可對(duì)應(yīng)于所述堿的沸點(diǎn)(如果為液體并用作溶劑)或?qū)?yīng)于不同于堿的溶劑的沸點(diǎn)，也即溶劑回流。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述反應(yīng)在50°C _150°C的溫度下，例如在60°C _100°C的溫度下進(jìn)行。
[0047]所述反應(yīng)通常在乙炔氣氛下在攪拌反應(yīng)混合物的情況下進(jìn)行。優(yōu)選地，采用過(guò)壓的乙炔?？蛇x擇地，但對(duì)于工業(yè)規(guī)模的工藝較不優(yōu)選的是，可在大氣壓下通過(guò)用乙炔吹掃反應(yīng)混合物,將乙炔加入反應(yīng)混合物。
[0048]一旦(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)形成并沉淀，就將其與反應(yīng)混合物分離；通常通過(guò)過(guò)濾。
[0049]如所述的，在偶聯(lián)反應(yīng)期間，所述堿將通常變得質(zhì)子化并生成氯化物鹽、溴化物鹽或碘化物鹽。所形成的鹽可能污染沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。因此，可利用溶解所形成的氯化物鹽、溴化物鹽或碘化物鹽的洗滌劑來(lái)洗滌沉淀的(乙塊_1，2- 二基)雙(異苯并呋喃_1，3- 二酮)?？稍趯⑺@得的沉淀的(乙塊-1, 2- 二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)與反應(yīng)混合物分離之前和/或之后進(jìn)行此類洗滌。如果要在沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)分離之前進(jìn)行所述洗滌，則可在沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)分離之前將洗滌劑簡(jiǎn)單地加入反應(yīng)混合物中。在該實(shí)施方式中，通常一旦反應(yīng)完成則加入所述洗滌劑。另外，將沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)與反應(yīng)混合物分離后，通常進(jìn)行進(jìn)一步洗滌。
[0050]如果氯代異苯并呋喃-1，3-二酮、溴代異苯并呋喃-1，3-二酮或碘代異苯并呋喃-1，3-二酮與乙炔之間的反應(yīng)是在溶解所形成的氯鹽、溴鹽或碘鹽的溶劑中進(jìn)行的，或者如果就產(chǎn)品的預(yù)期用途而言高的鹵素含量是可接受的，則洗滌沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)的需求是可以省去的。然而，還在實(shí)施方式中，在溶解所形成的氯鹽、溴鹽或碘鹽的溶劑(例如極性非質(zhì)子性溶劑)被用作氯代異苯并呋喃-1，3-二酮、溴代異苯并呋喃-1，3-二酮或碘代異苯并呋喃-1，3-二酮與乙炔之間的反應(yīng)的溶劑時(shí)，可有利地采用洗滌步驟以降低沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)中的齒素含量。
[0051 ] 舉例而言，可隨后用羧酸洗滌沉淀的(乙炔-1，2- 二基)雙(異苯并呋喃-1，3- 二酮)。發(fā)現(xiàn)利用羧酸洗滌沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)是在不顯著影響(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)的產(chǎn)率的情況下，除去在反應(yīng)期間所形成的氯化物鹽、溴化物鹽或碘化物鹽(例如三乙基溴化銨)的有效方法。
[0052]顯然，分離的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)可利用多于一等份的洗滌劑(例如羧酸)進(jìn)行洗滌。
[0053]所述洗滌可通過(guò)如下方式進(jìn)行:在將沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)從反應(yīng)混合物中分離之前或之后，將其分散在洗滌劑(例如羧酸)中，并加熱和攪拌所得到的漿液?？蓪⑺鰸{液加熱到25°C _125°C，例如40°C -75V。攪拌之后，可將(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)過(guò)濾掉?？蓴嚢杷鰸{液I小時(shí)到24小時(shí)，例如I小時(shí)-4小時(shí)。
[0054]如前所述，洗滌劑可為羧酸。優(yōu)選羧酸為未取代的C1-5鏈烷酸，即C1-4烷基-COOH或HC00H，例如甲酸或乙酸。然而,還可以使用取代的C1-5鏈烷酸,例如三氟乙酸或氯乙酸，但優(yōu)選未取代的C1-5鏈烷酸。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，本文所述方法中使用的羧酸為冰(即無(wú)水)乙酸。為了防止酸酐水解，所使用的羧酸優(yōu)選應(yīng)當(dāng)是無(wú)水的。所使用的其他類型的洗滌劑優(yōu)選也應(yīng)當(dāng)是無(wú)水的。
[0055]洗滌劑的進(jìn)一步實(shí)例包括:極性非質(zhì)子溶劑，例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜和N-甲基-2-吡咯烷酮，以及氯仿。盡管極性非質(zhì)子溶劑也相當(dāng)有效地溶解所述鹽(盡管沒(méi)有羧酸高效)，但由于它們還在非常有限的程度上溶解(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3- 二酮)，因此一定程度地影響產(chǎn)率。因此，如上所述，優(yōu)選的洗滌劑為羧酸。
[0056]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，本文所使用的極性非質(zhì)子溶劑中的“非質(zhì)子”是指溶劑不具有與氧原子或氮原子鍵合的氫原子，從而不能給予氫原子。此外，極性非質(zhì)子溶劑中的“極性”是指溶劑的介電常數(shù)至少為6.0，優(yōu)選至少20，或者表示偶極矩為至少1.5德拜，優(yōu)選至少
2.5德拜。
[0057]類似地，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，本文所使用的非質(zhì)子堿中的“非質(zhì)子”是指堿在其中性形態(tài)下不具有與氧原子或氮原子鍵合的氫原子，從而起親核試劑作用之后不能失去一個(gè)氫原子。卩比唳和三乙胺為非質(zhì)子堿的兩個(gè)例子。
[0058]當(dāng)利用羧酸洗滌足以獲得高純度的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)時(shí)，對(duì)于某些應(yīng)用場(chǎng)合，例如(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)用作用于電子的聚酰亞胺中的交聯(lián)劑，總之鹵素含量可能太高。為了降低鹵素含量，例如溴化物含量，甚至可用極性非質(zhì)子溶劑(例如二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺)進(jìn)行洗滌(乙炔-1，
2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3- 二酮)。
[0059]盡管羧酸在溶解所形成的氯化物鹽、溴化物鹽或碘化物鹽時(shí)是有效的，但一些氯化物鹽、溴化物鹽或碘化物鹽會(huì)被包裹在沉淀的(乙炔-1，2- 二基)雙(異苯并呋喃-1，
3-二酮)中。發(fā)現(xiàn)利用極性非質(zhì)子溶劑進(jìn)行第二次洗滌是溶解這些被包裹的鹽的有效方式。與如果在第一次洗滌中施用極性非質(zhì)子溶劑作為洗滌劑相比，在利用羧酸的洗滌步驟之后，如果施用于第二次洗滌步驟，可使用較少量的極性非質(zhì)子溶劑。由于使用較少量的極性非質(zhì)子溶劑，因此可獲得更高產(chǎn)率的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。
[0060]通常，將分離并洗滌后的固體(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)在熱的(例如100°c到150°C ) 二甲基甲酰胺中重新打漿，隨后將其過(guò)濾掉。
[0061]為了提供干燥的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)，作為所述方法的最后一步，可對(duì)該化合物進(jìn)行干燥。舉例而言，該化合物可在減壓(例如低于10mbar)并升高的溫度(50°C到150°C )下干燥。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，在減壓并升高的溫度(例如在75°C到125°C的溫度下)下干燥該化合物。
[0062]為了便于處理反應(yīng)混合物以及所形成的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，
3-二酮)的純化，在反應(yīng)中使用已溶解的均相鈀催化劑?，F(xiàn)有技術(shù)中已知有各種均相鈀催化劑的例子。
[0063]均相鈀催化劑的例子包括:
[0064]-絡(luò)合的無(wú)機(jī)或有機(jī)鈀鹽，其中絡(luò)合劑可為:腈(例如苯甲腈，或C1-C4烷基腈(例如乙腈))，三苯胂，根據(jù)下式(II)的膦或螯合二膦，例如BINAP(2，2'-雙(二苯膦基)_1，1'-聯(lián)萘)、SEGPH0S(5，5’_雙(二苯膦基)_4，4’-雙-1，3-苯并間二氧雜環(huán)戊二烯)、Xantphos (4，5-雙(二苯膦基)_9，9-二甲基氧雜蒽)、1，I’ -雙(二苯膦基)_ 二茂鐵(dppf)、SPANphos (4,4,4，，4，，6,6，_ 六甲基-2, 2，-螺雙色滿(spirobichromane) -8，8’ - 二基雙(二苯膦))、dppm(l，l-雙(二苯膦基)甲烷)、dmpe(l，2-雙-(二甲基膦基)乙烷)、dipped，2-雙-(二異丙基膦基)乙烷)、dppe(l，2-雙(二苯膦基)乙烷)、DIPAMP (乙烷-1，2-二基-雙[(2-甲氧基苯基)苯基磷])、dppp (1，3-雙(二苯膦基)丙燒)、dppb(l，4-雙(二苯膦基)丁燒)、Chiraphos (2, 3-雙(二苯膦基)丁燒)；
[0065]-苯基-鈀-二膦的氯化物、溴化物或碘化物，其中“膦”可為根據(jù)下式(II)的膦；
[0066]-鈀-四膦，例如四(三苯基膦)_鈀(O)，其中“膦”可為根據(jù)下式(II)的膦；
[0067]-三(二亞芐基丙酮)鈀；以及
[0068]-烯丙基鈀(II)氯化物二聚體。
[0069]如上所述，均相鈀催化劑可包含根據(jù)式(II)的膦:
[0070]P(R10R11R12) (II)
[0071]其中
[0072]R10, R11及R12相互獨(dú)立地選自如下:直鏈或支鏈C1-C4烷基、芳基(例如苯基)及雜芳基(例如呋喃基)，其中芳基和雜芳基任選地被直鏈或支鏈C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或N (C1-4烷基)2取代，其中烷基可以相同或不同。
[0073]待絡(luò)合的無(wú)機(jī)或有機(jī)鈀鹽的例子包括鈀的氯化物、溴化物、碘化物、硝酸鹽、硫酸鹽、乙酸鹽及丙酸鹽。另外，還可以使用Na2PdCl415優(yōu)選的待絡(luò)合的無(wú)機(jī)或有機(jī)鈀鹽為鈀的氯化物、溴化物、碘化物或乙酸鹽。
[0074]在某些實(shí)施方式中，使用未絡(luò)合的簡(jiǎn)單Pd鹽。只要該催化劑溶于所使用的溶劑中，可使用任何催化在氯代異苯并呋喃-1，3- 二酮、溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或碘代異苯并呋喃-1，3- 二酮與乙炔之間偶聯(lián)的Pd催化劑。然而，使用絡(luò)合的無(wú)機(jī)或有機(jī)鈀鹽是優(yōu)選的。
[0075]均相鈀催化劑的特定例子包括:(C6H5-CN)2PdCl2、(C6H5-CN) 2Pd (MeC (O) 0_) 2、(乙腈)2PdCl2、(乙腈)2Pd(MeC(0)(T)2、(AsP[C6H5]3)PdCl2、(AsP[C6H5]3)Pd(MeC(O)(T)2、(PPh3) 2PdCl2、(PPh3) 2Pd (MeC (O) (T) 2、C6H5PdI (PPh3) 2，Pd (PPh3) 4、Pd (P (叔丁基)3) 4、二 _ ( 二亞芐基丙酮)鈀、二-(1，1-雙[二芐基膦]-二茂鐵)二氯化鈀、二-(1，1-雙[二芐基膦]-二茂鐵)二溴化鈀、二 -(1，1-雙[二芐基膦]-二茂鐵)二碘化鈀。
[0076]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，均相鈀催化劑選自如下:二氯化鈀(II)、四(三苯基膦)鈀(O)、三(二亞芐基丙酮)二鈀(O)、乙酸鈀(II)、二氯代雙(三苯基膦)鈀(II)、雙(乙腈)鈀(II)及雙(苯甲腈)二氯化鈀(II)。
[0077]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述均相鈀催化劑為絡(luò)合的無(wú)機(jī)鈀鹽或有機(jī)鈀鹽。絡(luò)合的無(wú)機(jī)鈀鹽或有機(jī)鈀鹽可為氯化鈀或乙酸鈀。另外，所述絡(luò)合劑可為根據(jù)式(II)的膦，例如三苯基膦。
[0078]可能需要并因此優(yōu)選的，通過(guò)向反應(yīng)混合物中加入一種或多種膦(例如根據(jù)式
(II)的膦或螯合二膦，上文已給出這些膦的具體例子)來(lái)活化所述均相鈀催化劑。可使用相對(duì)于鈀催化劑為10mol% -2000mol% (例如200mol% -500mol% )的量的膦或二膦。
[0079]還可以鱗鹽的形態(tài)加入膦。例如，根據(jù)式(II)的化合物可作為根據(jù)式(IIb)的化合物加入；
[0080][(R20R21R22) PHjBF4(IIb)
[0081]其中
[0082]R20, R21及R22相互獨(dú)立地選自如下:直鏈或支鏈C1-C4烷基、芳基(例如苯基)及雜芳基，其中芳基和雜芳基任選地被直鏈或支鏈C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或N (C1-4烷基)2取代，其中烷基可以相同或不同。
[0083]當(dāng)均相鈀催化劑起催化劑的作用時(shí)，通常其以相對(duì)于氯代異苯并呋喃-1，
3-二酮、溴代異苯并呋喃-1，3-二酮或碘代異苯并呋喃-1，3-二酮不足的化學(xué)計(jì)量存在。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，在反應(yīng)混合物中存在相對(duì)于氯代異苯并呋喃-1，3-二酮、溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或碘代異苯并呋喃-1，3- 二酮為0.0005mol %到5mol % (例如0.005mol% -2mol% )的量的均相鈀催化劑。
[0084]如已所述的,氯代異苯并呋喃-1，3- 二酮、溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或碘代異苯并呋喃-1，3-二酮與乙炔之間的反應(yīng)可在銅鹽的存在下進(jìn)行。盡管芳基鹵代物(例如芳基溴代物)的Sonogashira偶聯(lián)通常在銅的存在下進(jìn)行，但已知包括銅的需求是可以省去的，特別是如果待交聯(lián)芳基氯代物時(shí)。因此，根據(jù)某些實(shí)施方式，氯代異苯并呋喃-1，3-二酮、溴代異苯并呋喃-1，3-二酮或碘代異苯并呋喃-1，3-二酮與乙炔之間的反應(yīng)在銅的存在下進(jìn)行，而根據(jù)其他的實(shí)施方式，其在不存在銅的情況下進(jìn)行。
[0085]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，其中溴代異苯并呋喃-1，3-二酮待與乙炔反應(yīng)，該反應(yīng)在銅的存在下進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，其中氯代異苯并呋喃-1，3-二酮與乙炔反應(yīng)，該反應(yīng)在存在銅時(shí)或不存在銅時(shí)進(jìn)行。
[0086]所述銅鹽可為銅(I)的氯化物、銅(I)的溴化物或銅(I)的碘化物，或乙酸銅。優(yōu)選銅鹽為銅(I)的碘化物。由于活性物種主要為銅(I)，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，還可使用銅
(II)鹽，因?yàn)殂~(II)鹽可被原位還原為銅(I)鹽。作為助催化劑的銅鹽在反應(yīng)混合物中可以相對(duì)于均相鈀催化劑為50mol%-1OOOmol% (例如10mol% _500mol% )的量存在。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，銅的摩爾量大約等于鈀的摩爾量的兩倍。
[0087]盡管所述堿也可起溶劑作用，但反應(yīng)混合物通常包含不同于所述堿的溶劑。特別是當(dāng)放大所述反應(yīng)時(shí)，使用不同于所述堿的溶劑是有利的，因?yàn)檫@些溶劑往往更經(jīng)濟(jì)。另外，可通過(guò)采用不同于所述堿的溶劑便于處理。
[0088]可使用的溶劑的典型例子是芳香烴，例如甲苯或二甲苯。另外，也可以使用極性非質(zhì)子溶劑，例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四氫呋喃及二甲亞砜作為溶劑。通過(guò)使用極性非質(zhì)子溶劑，洗滌步驟中需要較少的洗滌劑(例如羧酸)。在某些實(shí)施方式中，如果適用極性非質(zhì)子溶劑，則甚至可以省去洗滌步驟。然而，由于極性非質(zhì)子溶劑在某些有限的程度上溶解(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)，因此可優(yōu)選使用芳香烴作為溶劑以提高產(chǎn)率。
[0089]可使用的溶劑的進(jìn)一步例子包含:烴，特別是芳香烴，例如苯、甲苯和二甲苯；醚，例如四氫呋喃、二氧六環(huán)、乙二醇二甲醚及二乙二醇二甲醚；氯化烴，例如氯仿和氯代苯；腈，例如乙腈、丙腈及苯甲腈；酰胺，例如二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基乙酰胺(DMAc)，N-甲基-吡咯烷酮(NMP)及六甲基磷酸三酰胺(HMPT);亞砜，例如二甲亞砜(DMSO)。
[0090]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述溶劑選自如下:芳香烴，腈，酰胺和亞砜。在該實(shí)施方式中，芳香烴為優(yōu)選的溶劑類型。
[0091]由于酸酐部分可容易地水解，因此所使用的溶劑應(yīng)當(dāng)優(yōu)選是無(wú)水的。另外，應(yīng)當(dāng)避免質(zhì)子性溶劑，例如醇、伯胺和仲胺，因?yàn)樗鼈儠?huì)導(dǎo)致酸酐部分的溶劑分解(例如醇解)。
[0092]可使用各種量的溶劑。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，以如下方式選擇所述溶劑及其用量:使均相鈀催化劑溶解并使形成的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)在形成后沉淀。舉例而言，可使用相對(duì)于氯代異苯并呋喃-1，3-二酮、溴代異苯并呋喃-1，3-二酮或碘代異苯并呋喃-1，3-二酮的量為80wt% -2000wt%的溶劑，優(yōu)選10(^丨％到100(^丨％的量。盡管可優(yōu)選出于各種原因(例如工藝過(guò)程經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境壓力等)以減少溶劑的量，但優(yōu)選如果該量足以溶解所有的均相鈀催化劑。
[0093]除了均相催化劑及任選地銅鹽外，反應(yīng)混合物中還存在堿。如已所述的，堿應(yīng)優(yōu)選為非質(zhì)子性的。另外，堿應(yīng)優(yōu)選為非親核性的。
[0094]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述堿為三烷基胺，例如三乙胺。另外，還可以使用吡啶或其衍生物，例如4- 二甲基氨基吡啶。
[0095]所述堿還可為根據(jù)式(I)的氮堿:
[0096]N(R1R2R3) (I)
[0097]其中
[0098]R1和R2相互獨(dú)立地選自直鏈或支鏈C1-8烷基；或者
[0099]R1和R2 —起為C4-8亞烷基；其中所述亞烷基鏈中的一個(gè)碳原子任選地被氧原子或基團(tuán)-NR4-替代，其中R4為直鏈或支鏈C1-4烷基；和
[0100]R3為直鏈或支鏈C1-4烷基。
[0101]根據(jù)式⑴的堿(其中R1和R2相互獨(dú)立地選自直鏈或支鏈C1-8烷基)的例子包括:三乙胺、三丙胺、三丁胺、二異丙基乙胺。
[0102]根據(jù)式(I)的堿(其中R1和R2 —起為C4-8亞烷基；其中所述亞烷基鏈中的一個(gè)碳原子任選地被氧原子或基團(tuán)-NR4-替代，其中R4為直鏈或支鏈C1-4烷基)的例子包括:N-甲基吡咯烷酮、N-甲基哌啶、N-甲基嗎啉、N-甲基氮雜-環(huán)庚烷和N-甲基氮雜-環(huán)辛燒。
[0103]在一個(gè)實(shí)施方式中，其中反應(yīng)混合物中存在不同于堿的溶劑，通常所述堿的存在量對(duì)應(yīng)于氯代異苯并呋喃-1，3- 二酮、溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或碘代異苯并呋喃-1，
3-二酮的80mol % -600mol %，例如150mol % -400mol %。在該實(shí)施方式中，優(yōu)選所述堿的存在量至少為氯代異苯并呋喃-1，3- 二酮、溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或碘代異苯并呋喃-1，
3-二酮的等摩爾量。
[0104]在一個(gè)實(shí)施方式中，其中所述堿也用作溶劑，可以如下方式選擇所述堿的量:使均相鈀催化劑溶解并使形成的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)沉淀。舉例而言，可使用相對(duì)于氯代異苯并呋喃-1，3- 二酮、溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或碘代異苯并呋喃-1，3-二酮的量為80wt% -2000wt%，優(yōu)選10(^七％到1000wt%的量的堿。
[0105]另外，所述堿還可為非質(zhì)子性雙環(huán)含氮化合物，例如三亞乙基二胺(也稱為二氮雜-雙環(huán)-辛烷或DABC0) ,1,5- 二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬-5-烯(也稱為DBN)或I，8- 二氮雜雙環(huán)[5.4.0] i^一碳-7-烯(也稱為DBU)。
[0106]不用進(jìn)一步闡述，相信本領(lǐng)域技術(shù)人員可使用前述描述而最大程度地利用本發(fā)明。因此，前述優(yōu)選的特定實(shí)施方式僅作為說(shuō)明性解釋而非以任何方式限定本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容。
[0107]盡管已在上文中參考特定實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但并非意欲將其限定為本文所述的特定形式。相反，本發(fā)明僅受所附的權(quán)利要求的限定，并且除上文所述之外的實(shí)施方式(例如與上文所述實(shí)施方式不同的實(shí)施方式)都同等地可能在所附的這些所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
[0108]在權(quán)利要求中，術(shù)語(yǔ)“包含/包括”并不排除存在其他元素或步驟。另外，盡管獨(dú)立的技術(shù)特征可包括在不同的權(quán)利要求中，但這些技術(shù)特征可被有利地組合，這些技術(shù)特征包含在不同權(quán)利要求中并不意味著這些特征的組合是不可行的和/或不利的。
[0109]另外，單數(shù)引用并不排除復(fù)數(shù)情況。術(shù)語(yǔ)“一個(gè)”、“一種”、“第一”、“第二”等并不排除復(fù)數(shù)情況。
[0110]實(shí)施例
[0111]以下實(shí)施例僅是例舉，決不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。相反，本發(fā)明僅受所附的權(quán)利要求的限定。
[0112]所有化學(xué)品購(gòu)自不同供應(yīng)商，收到后原樣使用。三乙胺、甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺及乙酸購(gòu)自VWR。雙(三苯基膦)二氯化鈀(II)購(gòu)自Umicore。三苯基膦及碘化銅購(gòu)自Sigma-Aidrich。乙炔購(gòu)自AGA。
[0113]實(shí)施例1_5，5’ -(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)
[0114]將4-溴鄰苯二甲酸酐(200g)、甲苯(IL)及三乙胺(98g)混合并用氮?dú)獯祾?。之后，加入三苯基?2.08g)、雙(三苯基膦)二氯化鈀(II) (1.86g)及碘化銅(1.0Og)。將所得混合物加熱到80°C，隨后用乙炔吹掃。一旦4-溴鄰苯二甲酸酐被耗盡(甲醇解后通過(guò)HPLC測(cè)定)，過(guò)濾反應(yīng)混合物以獲得5，5’ -(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)粗品。用250ml甲苯洗滌所獲得的粗品固體2次。之后，將洗滌后所得固體重新打漿在2升的冰乙酸中，并加熱到50°C，攪拌90分鐘。然后使得混合物冷卻到25°C，隨后將其過(guò)濾。所得固體再依次用2X 10ml乙酸及10ml甲苯洗滌。在真空及75°C下干燥濕產(chǎn)物，從而得到130g(92% )的5，5' _(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。
[0115]實(shí)施例2-5，5 ’ -(乙炔-1，2- 二基)雙(異苯并呋喃_1，3_ 二酮)
[0116]以與實(shí)施例1類似的方法獲得5，5' _(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，
3-二酮)，不同之處為增加了一個(gè)步驟:在對(duì)洗滌產(chǎn)物進(jìn)行真空干燥之前，將其重新打漿在二甲基甲酰胺中，從而以80%產(chǎn)率提供5，5'-(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，
3-二酮)，其中鹵素含量低于按重量計(jì)40ppm(離子色譜測(cè)得)。
[0117]實(shí)施例3-5，5 ’ -(乙炔-1，2- 二基)雙(異苯并呋喃_1，3_ 二酮)
[0118]將4-溴鄰苯二甲酸酐(1200g)、甲苯(4.8L)及三乙胺(642g)混合并用氮?dú)獯祾摺Ｖ?，加入三苯基?3.12g)、雙(三苯基膦)二氯化鈀(II) (2.78g)及碘化銅(1.51g)。將所得混合物加熱到73°C，隨后用乙炔吹掃，同時(shí)控制反應(yīng)溫度在80°C下。一旦4-溴鄰苯二甲酸酐被耗盡(甲醇解后通過(guò)HPLC測(cè)定)，加入乙酸(3.6L)，并將所得混合物加熱到80°C。在80°C下過(guò)濾該混合物，用400ml乙酸洗滌所獲得的固體2次。將所得濕產(chǎn)品與二甲基甲酰胺(3.2L)混合，并在130°C下加熱2小時(shí)，之后將混合物冷卻到20°C。過(guò)濾該混合物，用400mL 二甲基甲酰胺洗滌兩次，隨后用400mL乙酸乙酯洗滌兩次。將所得產(chǎn)物在110°C及< 10mbar時(shí)干燥，從而以80%產(chǎn)率及高純度提供5，5' _(乙炔_1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。
[0119]實(shí)施例4_5，5’ -(乙炔-1，2_ 二基)雙(異苯并呋喃_1，3_ 二酮)
[0120]將4-溴鄰苯二甲酸酐(22.5kg)、甲苯(90L)及三乙胺(16.58L)混合并用氮?dú)獯祾?。之后，加入三苯基?58.49g)、雙(三苯基膦)二氯化鈀(II) (51.94g)及碘化銅(28.38g)。將所得混合物用乙炔加壓(大約2bar)，并加熱到80°C。一旦4-溴鄰苯二甲酸酐被耗盡(甲醇解后通過(guò)HPLC測(cè)定)，加入乙酸￠7.5L)，并將所得混合物加熱到80°C。在80°C下過(guò)濾該混合物，用7.4L乙酸洗滌所獲得的固體2次。將所得濕產(chǎn)品保存在密封的塑料袋中。
[0121 ] 采用與上述相同的方法生產(chǎn)另一批次產(chǎn)品。
[0122]兩個(gè)批次產(chǎn)品的平均溴化物含量為1.4wt%，其通過(guò)比較三乙胺氫溴酸鹽的NMR積分面積與產(chǎn)品的NMR積分面積計(jì)算得到。由于在反應(yīng)中生成了顯著量(對(duì)應(yīng)于大于20wt%的溴化物含量)的三乙胺氫溴酸鹽，因此可得出如下結(jié)論:用乙酸洗滌是降低溴化物含量的有效方法。
[0123]將兩批次濕產(chǎn)品與二甲基甲酰胺(120L)混合，并在130°C下加熱2小時(shí)，此時(shí)將混合物冷卻到25°C。過(guò)濾該混合物，用15L 二甲基甲酰胺洗滌兩次，隨后用15L乙酸乙酯洗滌兩次。所得產(chǎn)物在901:及< 10mbar時(shí)干燥，從而以66%產(chǎn)率提供20.7kg 5，5'-(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。通過(guò)離子色譜測(cè)得最終產(chǎn)品中溴化物含量< 30ppm。因此，可得出如下結(jié)論:通過(guò)施用額外的洗滌步驟可將溴化物含量降低到痕量。
[0124]實(shí)施例5-5，5 ’ -(乙炔-1，2- 二基)雙(異苯并呋喃_1，3_ 二酮)
[0125]將4-溴鄰苯二甲酸酐(21.Sg)、二甲基乙酰胺(66mL)及三乙胺(16ml)混合并用氮?dú)獯祾摺Ｖ?，加入三苯基?113mg)、雙(三苯基膦)二氯化鈀(II) (1lmg)及碘化銅(55mg)。將所得混合物用乙炔加壓(大約2bar)，并加熱到80°C。一旦4-溴鄰苯二甲酸酐被耗盡(甲醇解后通過(guò)HPLC測(cè)定)，加入乙酸(87mL)，將所得混合物冷卻到40°C。過(guò)濾該混合物，用1ml乙酸洗滌所獲得的固體2次。將所得產(chǎn)物在1101:及< 10mbar時(shí)干燥，從而以51%產(chǎn)率提供7.8g 5，5'-(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃_1，3-二酮)。通過(guò)離子色譜測(cè)得最終產(chǎn)品中的溴化物含量為150ppm。
[0126]因此，通過(guò)采用極性非質(zhì)子溶劑(即二甲基乙酰胺作溶劑)，可獲得低鹵素含量的5，5'-(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。
[0127]實(shí)施例6_5，5’ -(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃_1，3_ 二酮)
[0128]將5.8g來(lái)自實(shí)施例5的干燥產(chǎn)品與二甲基甲酰胺(23mL)混合，并在130°C下加熱2小時(shí)，此時(shí)將混合物冷卻到20°C。過(guò)濾該混合物，并用3mL 二甲基甲酰胺洗滌兩次，隨后用3mL乙酸乙酯洗滌兩次。將所得產(chǎn)物在n< 10mbar時(shí)干燥，從而以42%的總產(chǎn)率提供4.8g 5，5' _(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。通過(guò)離子色譜測(cè)得最終產(chǎn)品中的溴化物含量小于20ppm。
[0129]實(shí)施例7-離子色譜測(cè)定
[0130]將約Ig EBPA稱入一個(gè)玻璃瓶中，隨后加入10.0mL MilliQ水。將小瓶用耐壓蓋密封，連續(xù)攪拌下加熱到105°C保持24小時(shí)。以同樣的方法制備盲測(cè)(blind)(空白)樣品。在分析之前，利用0.22 μ m過(guò)濾器過(guò)濾所得到的懸浮液。在D1nex ICS 900系統(tǒng)上進(jìn)行離子色譜測(cè)定，該系統(tǒng)包含泵、化學(xué)抑制池及電導(dǎo)率檢測(cè)器。利用AG22和AS22陰離子交換保護(hù)和分析柱完成分離。流動(dòng)相包含4.5mmol/l碳酸鈉及1.4mmol/l碳酸氫鈉，流速為lml/min。使用氯化物和溴化物在MilliQ水中的標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)離子色譜系統(tǒng)。
[0131]結(jié)論
[0132]正如從實(shí)施例1-6明顯的是，通過(guò)本文所述的方法可以高產(chǎn)率獲得5，5’ -(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。另外，所獲得5，5’-(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)的純度滿足將5，5’ -(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)合并于聚合酰亞胺及低聚酰亞胺的要求。另外，認(rèn)為該方法還適用于大規(guī)模合成(參見(jiàn)實(shí)施例4)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于獲得(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)的方法，包括如下步驟: -在非質(zhì)子溶劑中，在已溶解的均相鈀催化劑、堿及任選地不同于該堿的溶劑的存在下，使氯代異苯并呋喃-1，3- 二酮、溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或碘代異苯并呋喃-1，3- 二酮與乙炔反應(yīng)，以獲得沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)；和 -從反應(yīng)混合物中分離所獲得的沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括利用不同于水的洗滌劑洗滌所述沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)的步驟，該洗滌劑溶解所述堿形成的氯鹽、溴鹽或碘鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述洗滌在將所獲得的沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)從所述反應(yīng)混合物中分離之前和/或之后進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述利用洗滌劑洗滌沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)的步驟在25°C到125°C的溫度下、例如在40°C到75 °C的溫度下進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述洗滌劑選自:羧酸，例如甲酸或乙酸，極性非質(zhì)子溶劑，例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜及N-甲基-2-吡咯烷酮，以及氯仿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述洗滌劑為羧酸，例如C1-5鏈烷酸，例如甲酸或乙酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述方法還包括利用極性非質(zhì)子溶劑例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜或N-甲基-2-吡咯烷酮洗滌經(jīng)酸洗的沉淀的(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述氯代異苯并呋喃-1，3-二酮、溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或碘代異苯并呋喃-1，3- 二酮為5-鹵代異苯并呋喃-1，3- 二酮，例如5-溴代異苯并呋喃-1，3-二酮，并且所述(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)為5，5’ -(乙炔-1，2-二基)雙(異苯并呋喃-1，3-二酮)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述均相鈀催化劑選自:雙(三苯基膦)二氯化鈀(II)、二氯化鈀(II)、四(三苯基膦)鈀(O)、三(二亞芐基丙酮)二鈀(O)、乙酸鈀(II)、二氯代雙(三苯基膦)鈀(II)、雙(乙腈)鈀(II)及雙(苯甲腈)二氯化鈀(II)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，其中在銅鹽的存在下進(jìn)行所述氯代異苯并呋喃-1，3-二酮、溴代異苯并呋喃-1，3-二酮或碘代異苯并呋喃-1，3-二酮與乙炔之間的反應(yīng)，所述銅鹽優(yōu)選銅(I)的氯化物、銅(I)的溴化物或銅(I)的碘化物，或乙酸銅(I)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中包含所述氯代異苯并呋喃-1，3-二酮、溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或碘代異苯并呋喃-1，3- 二酮、所述均相鈀催化劑及所述堿的反應(yīng)混合物還包含不同于所述堿的非質(zhì)子溶劑，優(yōu)選不同于所述堿的所述非質(zhì)子溶劑選自:芳香烴，例如甲苯或二甲苯，以及極性非質(zhì)子溶劑，例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四氫呋喃及二甲亞砜。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的方法，其中通過(guò)如下方式進(jìn)行所述氯代異苯并呋喃-1，3- 二酮、溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或碘代異苯并呋喃-1，3- 二酮與乙炔的反應(yīng):對(duì)包含所述氯代異苯并呋喃-1，3- 二酮、所述溴代異苯并呋喃-1，3- 二酮或所述碘代異苯并呋喃-1，3- 二酮、所述均相鈀催化劑及所述堿的所述反應(yīng)混合物施加過(guò)壓的乙炔，并攪拌所述反應(yīng)混合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述反應(yīng)在60°C到100°C的溫度下進(jìn)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述堿是非質(zhì)子堿，優(yōu)選根據(jù)式(I)所示的氮堿:
N(R1R2R3) (I) 其中 R1和R2相互獨(dú)立地選自直鏈或支鏈C1-8烷基；或者 R1和R2 —起為C4-8亞烷基；其中所述亞烷基鏈中的一個(gè)碳原子任選地被氧原子或基團(tuán)-NR4-替代，其中R4為直鏈或支鏈C1-4烷基；和 R3為直鏈或支鏈C1-4烷基。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的方法，還包括在減壓并升高的溫度下，例如在50°C到150°C、例如75°C到125°C的溫度下，干燥所述沉淀的產(chǎn)物的步驟。
【文檔編號(hào)】C07D307/89GK104245685SQ201380020284
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月20日
【發(fā)明者】揚(yáng)-埃里克·羅森貝里, 丹尼爾·羅梅, 埃里克·拉格爾, 達(dá)內(nèi)·莫姆契洛維奇 申請(qǐng)人:聶克斯姆化學(xué)有限公司