[发明专利]在常压下从α,α－二甲基苯乙腈制备α,α－二甲基苯乙酸的方法

说明书

从α,α-二甲基苯乙腈制备α,α-二甲基苯乙酸是已知的，例如描述在《医药化学杂志》1977第20卷第8期第1063页。该方法中，在140至150℃高压反应釜内在压力下将2-苯基-2-甲基丙腈(α,α-二甲基苯乙腈)在KOH(五倍摩尔过量)与甲醇溶液中搅拌20小时，反应混合物然后减压浓缩，用水稀释，酸化。所得α,α-二甲基苯乙酸为白色晶体，然后过滤并从乙醇中重结晶进行纯化，这是一种昂贵的纯化方法。该方法中得到的α,α-二甲基苯乙酸的熔点为80℃。理论收率为90％。

在我们自己所进行的实验中，在约125℃下，使2-苯基-2-甲基丙腈(α,α-二甲基苯乙腈)在正丁醇、水与KOH(三倍摩尔过量)的混合物中反应22小时，该实验也不会引起所用腈的完全水解。此外，还发现2％的相应酰胺中间体。为了获得高纯度的α,α-二甲基苯乙酸，势必需要另外的纯化步骤以排除该中间体。

我们在正丁醇、水与氢氧化锂的混合物中所进行的实验表明，在约100℃(回流)下水解4小时后仅生成约1％的酰胺中间体。没有检测到羧酸生成的水解作用。

我们在50％氢氧化钾或氢氧化钠水溶液(三倍摩尔过量)中所进行的进一步实验显示，在125℃下剧烈搅拌20小时得到下列分析结果：氢氧化钾溶液：    腈0.4％    酰胺51％    羧酸47％氢氧化钠溶液：    腈62％     酰胺34％    羧酸2.7％

与强碱氢氧化钾所进行的水解反应大大快于弱碱。因此得出下列水解速率：LiOH＜NaOH＜KOH。

现已发现，在常压下的C₄-或C₅-醇、水与NaOH的混合物中，腈在非常短的时间内水解为羧酸。

本发明的目的因此是通过改进方法条件，以高收率提供α,α-二甲基苯乙酸，它基本上不合2-苯基-2-甲基丙腈(α,α-二甲基苯乙腈)和2-苯基-2-甲基丙酰胺。

该目的是这样实现的，在100℃以上的温度下，在氢氧化钠、水与C₄-或C₅-醇的存在下，进行α,α-二甲基苯乙腈的反应，然后通过酸化得到α,α-二甲基苯乙酸。另外的纯化步骤不再是必要的。

本发明因此涉及获得式Ⅰ化合物的方法

该方法包括在超过100℃的温度下，在水、氢氧化钠与C₄-醇或C₅-醇的存在下，使式Ⅱ化合物反应，

得到相应的羧酸盐，然后通过加入酸得到式Ⅰ化合物。

在式Ⅰ化合物的制备中，遵循这样的程序，首先将C₄-或C₅-醇、水、氢氧化钠和式Ⅱ化合物(α,α-二甲基苯乙腈)混合，混合物加热至超过100℃，同时搅拌。也可以采用C₄-与C₅-醇的混合物。

经过适当的反应时间后，反应混合物冷却，用酸沉淀出α,α-二甲基苯乙酸。分离α,α-二甲基苯乙酸，例如通过结晶法或萃取法。通过冷却悬浮液或进一步蒸发溶剂促进结晶。进行萃取的方法是向α,α-二甲基苯乙酸中加入有机溶剂，例如甲苯。

术语C₄-和C₅-醇被理解为例如指代正丁醇、2-甲基-1-丙醇、正戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-2-丁醇、2-甲基-3-丁醇、3-甲基-1-丁醇或2-甲基-1-丁醇。

术语氢氧化钠被理解为指代苛性钠的固体形式或不同浓度的碱性溶液形式。在制备水解混合物时，碱性溶液中存在的水也计算在内。

适合的酸例如盐酸、硫酸、硝酸或磷酸，或这些酸的混合物。

优选地，在进行水解反应时，每100摩尔式Ⅱ化合物使用120摩尔至250摩尔水和150摩尔至300摩尔氢氧化钠。

C₄-或C₅-醇的用量一般为0.5kg至1.5kg每kg式Ⅱ化合物，优选为0.6kg至1.0kg。

反应时间一般为2至6小时，这取决于混合物的组成和所选择的温度范围。

反应温度为100℃至140℃，优选为110℃至130℃，这取决于所使用的C₄-或C₅-醇。

副产物2-苯基-2-甲基丙酰胺在所分离的α,α-二甲基苯乙酸中的含量少于0.1％，基于式Ⅰ化合物而言。在所分离的α,α-二甲基苯乙酸中不再能够检测到式Ⅱ化合物(α,α-二甲基苯乙腈)原料的残留成分。