腈化合物的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及根據(jù)式I和II的新穎腈化合物：(I)在式I中：X=-CH3或-C=N，(II)在式II中：X=-CH3或-C=N，每個Y獨立地選自-OH或RC(O)O-，每個R獨立地選自C1-21烷基。本發(fā)明還涉及制備根據(jù)式I和II的腈化合物的方法以及這些腈化合物的用途。
【專利說明】腈化合物的制備
[0001]本發(fā)明涉及由油酸來制備腈化合物。本發(fā)明還涉及此類化合物和新穎中間體以及該新穎中間體例如在聚合物、尤其是聚酰胺的制備中的用途。
[0002]有時使用C18基天然化合物諸如油酸來制備一系列摻有氮官能團的短鏈化合物，例如氨基酸。通向這些氮官能的短鏈化合物的一種可能的路線是通過形成具有與起始化合物相同碳原子長度的不飽和腈。如果起始化合物是不飽和一元酸(例如油酸)，則可得到具有相同碳原子長度的不飽和單腈。而當(dāng)起始化合物是不飽和二酸時，可得到不飽和二腈。具有相同碳原子長度的不飽和二酸可由不飽和一元酸通過發(fā)酵氧化得到，例如W02010 /089512和其中的參考文獻中所描述的。與起始一元酸具有相近或不同鏈長度的不飽和二酸例如可以由不飽和一元酸通過復(fù)分解得到。該技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的并且也描述于TO2010 / 089512及其參考文獻中。
[0003]油酸(或者順-十八碳-9-烯酸)經(jīng)常被用作起始化合物，因為它是可再生的或者基于生物的碳源。這使得使用油酸的方法優(yōu)于基于油基碳源的的方法，因為油基碳源的量是有限的，并且油酸的使用會降低由這些方法引起的二氧化碳凈排放。
[0004]W02010 / 089512中描述了將氮官能團摻入天然來源的不飽和脂肪酸。這里描述了油酸是如何轉(zhuǎn)化為氨基酸的。油酸首先發(fā)酵生成相應(yīng)的1，18-二酸(即十八碳-9-烯二腈)，然后通過該二酸與氨接觸來將1，18-二酸轉(zhuǎn)化為二腈。二腈被氧化裂解為較小的8-氰基辛酸(與油酸相比具有一半數(shù)目的碳原子)。由此，通過在催化反應(yīng)步驟中的氫化作用，使腈基轉(zhuǎn)化為胺基，從而生成9-氨基壬酸。
[0005]將油酸轉(zhuǎn)化為9-氨基壬酸的這條路線的缺點是使用臭氧來氧化裂解油酸二腈(1，18-二腈)中的雙鍵。臭氧的使用使該方法非常昂貴。提到了過氧化氫可用于氧化雙鍵，如GB743491所述。然而GB743491描述了在酸性條件下使用過氧化氫氧化油酸中的雙鍵。該參考文獻沒有教導(dǎo)如何在保留腈官能團的同時氧化不飽和二腈中的雙鍵。已知腈基易被水解，尤其在含水過氧化氫的存在下、特別是在堿性條件下，也可以在酸性條件下。因此使用過氧化氫來氧化裂解不飽和油酸衍生的C18 二腈的方法會面臨著(部分地)失去氮官能團的風(fēng)險，而這在由氧化裂解形成的最終產(chǎn)物被用作聚合物的氨基官能化單體時即使僅發(fā)生輕微的程度也是不可接受的。
[0006]因此，本發(fā)明的目的是克服或者至少減少這些缺點。此外，本發(fā)明的一個目的是可以獲得用于生產(chǎn)根據(jù)式I的腈化合物的方法:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.根據(jù)式I的腈化合物:
2.根據(jù)式II的腈化合物:
3.如權(quán)利要求1所述的腈化合物，其中X是_C=N。
4.如權(quán)利要求2所述的腈化合物，其中每個Y獨立地選自-OH和RC(O) O-。
5.如權(quán)利要求2所述的腈化合物，其中X是_C=N。
6.如權(quán)利要求2所述的腈化合物，其中X是-CH3,并且要么兩個Y均為RC(O) O-,要么一個Y為-OH且另一個Y為RC (O) O-。
7.如權(quán)利要求5所述的腈化合物，其中一個Y為-OH且另一個Y為RC(O) O-。
8.如前面權(quán)利要求中任意一項所述的腈化合物，其中每個R獨立地選自C1-C5烷基。
9.如權(quán)利要求8所述的腈化合物，其中R為甲基。
10.一種外消旋混合物，其包含權(quán)利要求1所述的腈化合物或權(quán)利要求2所述的腈化合物的兩種對映體。
11.一種用于制備根據(jù)式I的腈化合物的方法，其至少包含以下步驟:將十八碳-9-烯腈或十八碳-9-烯二腈與過氧化氫在氧化雙鍵但不會引起氧化性碳-碳雙鍵斷裂的適宜條件下接觸。
12.根據(jù)式I的化合物作為表面活性劑或潤滑劑的中間體或者作為表面活性劑或潤滑劑的用途。
13.一種用于制備根據(jù)式II的腈化合物的方法，其至少包含以下步驟: a.將十八碳-9-烯腈或十八碳-9-烯二腈與過氧化氫在氧化雙鍵但不會引起氧化性碳-碳雙鍵斷裂的適宜條件下接觸，從而生成根據(jù)式I的相應(yīng)的C18-腈衍生物， b.在生成根據(jù)式II的腈化合物的條件下，將第一步的根據(jù)式I的C18腈衍生物與水、過氧化氫和/或羧酸RC (O) OH接觸，其中R是具有1-21個碳原子的烷基。
14.根據(jù)式II的化合物作為氧官能化的1，18-二胺C18單體(由腈基的氫化得到)的中間體或者作為制備表面活性劑或潤滑劑的中間體、或作為表面活性劑或潤滑劑的用途。
15.一種用于制備8-氰基辛酸的方法，其至少包含以下步驟:在氧化裂解C9-C10碳-碳鍵的適宜條件下，將根據(jù)式II的化合物與過氧化氫或分子氧接觸。
【文檔編號】C07C255/12GK103717584SQ201280033767
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月8日
【發(fā)明者】保盧斯·蘭伯特斯·阿爾斯特斯, 埃德溫·杰勒德·埃佩耶 申請人:帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司