專利名稱：N-脂族取代的對(duì)苯二胺的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體的生產(chǎn)。本發(fā)明一方面涉及N-脂族取代的對(duì)苯二胺的生產(chǎn)，另一方面涉及可用作抗氧化劑或抗臭氧劑的N′-烷基化的N-脂族取代的對(duì)苯二胺的生產(chǎn)。
人們知道，通過使對(duì)鹵代硝基苯與氨反應(yīng)生產(chǎn)對(duì)硝基苯胺，然后使此對(duì)硝基苯胺還原性烷基化，用這種方法制備二烷基取代的對(duì)苯二胺。這種方法涉及一種親核的芳族取代機(jī)理，其中氨取代鹵生成對(duì)硝基苯胺。此法的缺點(diǎn)是被取代的鹵化物腐蝕反應(yīng)器并進(jìn)入廢物流之中，因此必須以不小的代價(jià)加以處理。由此看來，生產(chǎn)N-脂族取代的對(duì)苯二胺及其烷基化產(chǎn)物的非鹵化物工藝路線，會(huì)提供優(yōu)于當(dāng)前技術(shù)的一些顯著優(yōu)點(diǎn)，而且會(huì)導(dǎo)致一種更有效、更經(jīng)濟(jì)的工業(yè)方法。
本發(fā)明方法，就是這樣一種生產(chǎn)N-脂族取代的對(duì)苯二胺及其烷基化產(chǎn)物的非鹵化物工藝路線，因而避免了從所說廢物流中清除鹵化物的高代價(jià)操作和由鹵化物招致的腐蝕問題。
本發(fā)明目的在于提供一種生產(chǎn)N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體用的工藝方法，所說的中間體用于生產(chǎn)N-脂族取代的對(duì)苯二胺和N’-烷基化的N-脂族取代的對(duì)苯二胺。本發(fā)明的另一目的在于提供一種有效而經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體及其產(chǎn)品用的工業(yè)上可行的工藝方法。本發(fā)明的又一目的在于提供一種生產(chǎn)作為抗氧化劑中間體使用的N-脂族取代的對(duì)苯二胺的工藝方法。本發(fā)明的進(jìn)一步目的在于提供一種生產(chǎn)作為抗氧化劑或抗臭氧劑使用的N′-烷基化的N-脂族取代的對(duì)苯二胺的工藝方法。
按照本發(fā)明，提供一種制備脂族取代的對(duì)苯二胺中間體用工藝方法，其中包括在適當(dāng)溶劑體系存在下使脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯接觸，并且使脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯在適當(dāng)堿和受控量質(zhì)子傳遞材料(protic material)存在下于適當(dāng)溫度下和局限的反應(yīng)區(qū)內(nèi)反應(yīng)。在本發(fā)明的一種具體方案中，利用在反應(yīng)期間保有干燥劑的方法，控制在脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯反應(yīng)期間存在的質(zhì)子傳遞材料的數(shù)量。在另一種具體方案中，利用蒸餾連續(xù)除去質(zhì)子傳遞材料來控制在脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯反應(yīng)期間內(nèi)存在的質(zhì)子傳遞材料的數(shù)量。
按照本發(fā)明，還提供一種制備N-脂族取代的對(duì)苯二胺的方法，其中包括還原按本發(fā)明制備的N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體。在一種具體方案中，使所說的N-脂族取代的對(duì)苯二胺還原性烷基化，以生產(chǎn)N′-烷基化的N-脂族取代的對(duì)苯二胺。
按照本發(fā)明，進(jìn)一步提供出制備N′-烷基化的N-脂族取代的對(duì)苯二胺的工藝方法，其中包括使按本發(fā)明制備的N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體還原性烷基化。
本發(fā)明涉及一種制備N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體的工藝方法，其中包括(a)在適當(dāng)?shù)娜軇w系存在下，使脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯接觸，并且
(b)使所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯在適當(dāng)堿和受控量質(zhì)子傳遞材料存在下，于適當(dāng)溫度和局限的反應(yīng)區(qū)內(nèi)反應(yīng)。
對(duì)于生產(chǎn)N-脂族取代的對(duì)苯二胺來說，本發(fā)明的工藝方法還包括(c)在生產(chǎn)N-脂族取代的對(duì)苯二胺的條件下還原(b)的反應(yīng)產(chǎn)物。
對(duì)于用N-脂族取代的對(duì)苯二胺生產(chǎn)′-烷基化的N-脂族取代的對(duì)苯二胺來說，本發(fā)明的工藝方法還包括(d)使所說的N-脂族取代的對(duì)苯二胺還原性烷基化以生產(chǎn)N′-烷基化的N-脂族取代的對(duì)苯二胺。
對(duì)于用N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體生產(chǎn)N′-烷基化的N-脂族取代的對(duì)苯二胺來說，本發(fā)明的工藝方法還包括(c’)使(b)的反應(yīng)產(chǎn)物還原性烷基化以生產(chǎn)N′-烷基化的N-脂族取代的對(duì)苯二胺。
本文所用的術(shù)語“N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體”，是指N-脂族取代的4-硝基苯胺、N-脂族取代的4-亞硝基苯胺(也叫作N-脂族取代的對(duì)亞硝基苯胺)及其取代的衍生物和鹽。因此，凡提到“一種或多種N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體”時(shí)，是指一種或兩種所說的中性化合物(即非鹽形化合物)和/或這種化合物的一種或兩種鹽。所說的鹽是利用所說的4-硝基和/或4-亞硝基的產(chǎn)物與堿反應(yīng)在所說的反應(yīng)混合物中生產(chǎn)的。因此，按本發(fā)明方法生產(chǎn)的反應(yīng)混合物可以包括一種化合物或鹽或其任意組合，這取決于具體反應(yīng)條件和所選擇的具體脂肪胺。
按本發(fā)明可以使用的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物，是由具有通式X-R-NH-R′-Y的化合物和具有下列結(jié)構(gòu)的化合物組成的化合物組中選出的那些化合物 其中R選自烷基、鏈烯基、環(huán)烷基和環(huán)烯基，R′選自直接鍵合、烷基、鏈烯基、環(huán)烷基和環(huán)烯基，R″和R”’獨(dú)立選自烷基和鏈烯基，Z選自直接鍵合、-NH-、-N-、-O-和-S-，而且X和Y獨(dú)立選自氫、鹵、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、-SO3、-SO3H、-OH、-COH、-COOH以及至少含一個(gè)-NH2基的芳基、烷基、芳烷基或烷芳基。所說的鹵選自氯、溴和氟。
脂肪胺和取代的脂肪胺衍生物的實(shí)例，包括(但不限于)環(huán)已胺、2-丁胺、異丙胺、2-已胺、2-庚胺、1，4-二甲基戊胺、1-甲基庚胺、1-乙基-3-甲基戊胺、1，3-二甲基丁胺、辛胺、哌啶、哌嗪、六亞甲基二胺、2-氨基-1-丁醇、6-氨基己酸及其混合物。
脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯間的摩爾比，可以從硝基苯大大過量至脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物大大過量之間變化。使用硝基苯作為所說反應(yīng)的適當(dāng)溶劑時(shí)，優(yōu)選使硝基苯相對(duì)于脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物以大過量存在。使用脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物作為所說反應(yīng)的適當(dāng)溶劑時(shí)，優(yōu)選使之相對(duì)于硝基苯以大過量存在。當(dāng)硝基苯、脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物不作為所說反應(yīng)的溶劑使用時(shí)，脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯間的摩爾比可以在大范圍內(nèi)變化，但是優(yōu)選大約1∶1。
適用的溶劑體系包括(但不限于)這樣一些溶劑，例如硝基苯、脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、吡啶、N-甲基苯胺，氯苯及其混合物。正如下面更詳細(xì)說明的那樣，可以使用這樣一些溶劑混合物，其中含有一種或多種所說的適當(dāng)溶劑和另一種溶劑(如受控量的質(zhì)子傳遞溶劑)。質(zhì)子傳遞溶劑的實(shí)例包括(但不限于)甲醇、水及其混合物。
適用的堿包括(但不限于)有機(jī)堿和無機(jī)堿;例如堿金屬(如金屬鈉)，堿金屬氫化物、氫氧化物和醇鹽(如氫化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化銫、氫氧化鉀、叔丁醇鉀等等，包括其混合物)。其它可接受的堿性物料包括(但不限于)與適當(dāng)?shù)膲A源結(jié)合的相轉(zhuǎn)移催化劑;所說的堿源例如四取代的氫氧化銨或鹵化物，(其中每個(gè)取代基獨(dú)立選自烷基、芳基或芳烷基，其中所說的烷基、芳基或芳烷基優(yōu)選有1-18個(gè)碳原子)，其中包括氫氧化四烷基銨(如氫氧化四甲銨)、鹵化四烷基銨(如氯化四丁銨)、氫氧化芳基三烷基銨(如氫氧化苯基三甲銨)、芳烷基三烷基銨氫氧化物(如氫氧化芐基三甲銨)、烷基取代的二銨氫氧化物(如雙-二丁基乙基六亞甲基二胺氫氧化物);還包括相轉(zhuǎn)移催化劑與適宜堿的其它組合(例如適宜堿與芳基銨鹽或冠醚等等組合)，以及胺堿(例如，鋰、雙(三甲硅烷基)酰胺)等等，其中包括它們的混合物。優(yōu)選作為堿使用的物料是氫氧化四烷基銨，如氫氧化四甲銨或氫氧化四丁銨。
優(yōu)選將堿中入到脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物中形成混合物，之后，再加入硝基苯。也可以在將脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯合并之后再加入堿。加料方式可以采用在表面上或下加料法。
本發(fā)明使用堿的量，可以方便地用適用堿與脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物間的摩爾比表示。堿與脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物間的摩爾比，一般為大約1∶1-10∶1，優(yōu)選大約1∶1-4∶1，最優(yōu)選大約1∶1-2∶1。
此反應(yīng)可以在變化范圍很大的適宜溫度下進(jìn)行。溫度例如可以在大約10-150℃范圍內(nèi)變化，例如90-100℃左右，優(yōu)選約30-90℃左右。進(jìn)行本發(fā)明反應(yīng)的最優(yōu)選溫度約60-80℃。
控制反應(yīng)時(shí)存在的質(zhì)子傳遞物質(zhì)量十分重要。本發(fā)明采用的質(zhì)子傳遞物質(zhì)量，可以方便地用按照脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯反應(yīng)開始時(shí)存在的堿量算出的摩爾比表示。質(zhì)子傳遞物質(zhì)與堿之間的此摩爾比一般為大約0∶1～5∶1，優(yōu)選0∶1～4∶1左右，更優(yōu)選約0∶1-3∶1，最優(yōu)選約0∶1-1∶1。所以此反應(yīng)可以在無水條件下進(jìn)行。本文所用的術(shù)語“受控量”的質(zhì)子傳遞物質(zhì)，是指不高于抑制脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯之間反應(yīng)的那種量。反應(yīng)時(shí)存在的質(zhì)子傳遞物質(zhì)量的上限，依溶劑而變化。另外，所容許的質(zhì)子傳遞物質(zhì)量，隨各種溶劑體系中使用的堿之種類、數(shù)量和堿陽離子而改變。但是，對(duì)于本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員來說，利用本發(fā)明技術(shù)，針對(duì)特定溶劑、堿的種類和數(shù)量以及堿陽離子等等來確定所需使用的質(zhì)子傳遞物質(zhì)量的上限是力所能及的。維持所需產(chǎn)物的選擇性所必須的質(zhì)子傳遞物質(zhì)最小量，也取決于所使用的溶劑、堿的種類和數(shù)量以及堿陽離子等等因素，而且也能夠由本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所確定。
既然此反應(yīng)中存在的質(zhì)子傳遞物質(zhì)量十分重要，那么就可以首先盡可能減少存在的質(zhì)子傳遞物質(zhì)數(shù)量，然后向此反應(yīng)中再加入所需量該物質(zhì)。向此反應(yīng)中返加入可以利用的質(zhì)子傳遞物質(zhì)，是本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員公知的，其中包括(但不限于)水、甲醇等及其混合物。測(cè)定質(zhì)子傳遞物質(zhì)量以及盡可能降低其數(shù)量的諸方法，是本領(lǐng)域中公知的。例如，某些試劑中存在的水量，可以用費(fèi)歇爾儀器測(cè)定，而且水的數(shù)量可以通過蒸餾和/或減壓干燥，在P2O5或其它試劑存在下干燥、用苯胺等的共沸蒸餾等或其組合的方法降低。
在脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯反應(yīng)期間，作為控制質(zhì)子傳遞物質(zhì)的一種具體方案是加入干燥劑使脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯反應(yīng)期間存在干燥劑。例如，若所說的質(zhì)子傳遞物質(zhì)是水，則干燥劑能除去脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯反應(yīng)期間存在的水，導(dǎo)致更高的硝基苯轉(zhuǎn)化率和更高的N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體的產(chǎn)率。本文所說的干燥劑，是在脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯反應(yīng)期間存在的，除所用適宜堿之外的一種化合物。適用的干燥劑實(shí)例包括(但不限于)無水硫酸鈉、分子篩(如可從聯(lián)合碳化物公司買到的4A、5A或13X型分子篩)、氯化鈣、氫氧化四甲銨二水合物、無水堿(如KOH和NaOH)和活化的氧化鋁。
在脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯反應(yīng)期間，作為控制質(zhì)子傳遞物質(zhì)量的另一方案是用蒸餾法從反應(yīng)混合物中連續(xù)除去質(zhì)子傳遞物質(zhì)。若存在的質(zhì)子傳遞物質(zhì)與反應(yīng)混合物中的一種化合物形成共沸混合物，則利用此共沸混合物的連續(xù)共沸蒸餾質(zhì)子傳遞物質(zhì)的方式可以除去此質(zhì)子傳遞物質(zhì)。這種連續(xù)除去質(zhì)子傳遞物質(zhì)的方法，可以在脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯反應(yīng)時(shí)使用較小量堿，同時(shí)獲得較高的硝基苯轉(zhuǎn)化率和較高的N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體的產(chǎn)率。
對(duì)于全部脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物來說，此反應(yīng)可以在需氧的條件下進(jìn)行。在需氧的條件下，此反應(yīng)基本上按上述那樣在曝露在氧中(通常用曝露在空氣中的方式)的反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行。在需氧的條件下，此反應(yīng)進(jìn)行所需的壓力可以變化，而且最佳的壓力以及壓力和溫度的最佳組合易于由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員確定。例如，此反應(yīng)可以在室溫下和大約0.70-17.58(如大約0.98-10.55)Kg/cm2壓力范圍內(nèi)進(jìn)行。對(duì)于具有結(jié)構(gòu)式X-R-NH2(其中X和R定義如上)的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物來說，此反應(yīng)可以在絕氧的條件下進(jìn)行。在絕氧條件下，此反應(yīng)可以在氮或氬等惰性氣體存在下，于大氣壓或減壓或提高的壓力下進(jìn)行。對(duì)于特定的一組反應(yīng)參數(shù)(如溫度、堿、溶劑等等)的最佳條件，易于由本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員利用本發(fā)明的教導(dǎo)所確定。
N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體和/或其鹽可以被還原為N-脂族取代的對(duì)苯二胺。此中性化合物可以用水和/或酸自鹽中制出?；蛘咭部梢赃€原所說的鹽。這些還原反應(yīng)可以用許多已知的還原方法中任何方法進(jìn)行，例如使用氫化物源(如硼氫化鈉)載鈀(或鉑)碳催化劑進(jìn)行還原反應(yīng)。此反應(yīng)優(yōu)選按催化還原方式進(jìn)行，即在載鈀(或鉑)碳、鎳等存在下，于氫壓力下進(jìn)行氫化。此氫化法詳細(xì)刊載在P.N.Rylander著<有機(jī)合成中的催化加氫>299頁(紐約，科學(xué)出版社，1979年)中，其內(nèi)容通過參照并入本文。加氫反應(yīng)可以在各種溶劑中進(jìn)行，這些溶劑包括(但不限于)甲苯、二甲苯、苯胺、乙醇、二甲亞砜、水及其混合物。此加氫反應(yīng)優(yōu)選在適當(dāng)溶劑中(如乙醇、苯胺或二甲亞砜或其混合物或含水作溶劑的混合物中)，在約7.03-23.90Kg/cm2氫壓力下，在大約80℃溫度下，使用載鈀碳或載鉑碳催化劑的情況下進(jìn)行。
N-脂族取代的對(duì)苯二胺還原性烷基化生成抗氧化劑或抗臭氧劑的反應(yīng)，可以按幾種公知方法中任何一種方法進(jìn)行，例如參見US-4900868。優(yōu)選在氫存在下和使用載鉑碳作催化劑，使N-脂族取代的對(duì)苯二胺與適當(dāng)?shù)耐蛉┓磻?yīng)。適用的酮包括(但不限于)甲基異丁基酮(MIBK)、丙酮、甲基異戊基酮和2-辛酮。應(yīng)當(dāng)注意，N-脂族取代的對(duì)苯二胺的還原和還原物的烷基化反應(yīng)，可以使用酮作溶劑于同一反應(yīng)容器中進(jìn)行。例如參見US-3414616，US-4463191和Bannerjee等人在<J.Chem.Soc.Chom.Comm.>18，1275-76頁(1988年)上所述。
上述的有關(guān)反應(yīng)物和試劑設(shè)想出的等效物，是其它方面與之相當(dāng)并具有同樣通用性質(zhì)的反應(yīng)物和試劑，但其中一個(gè)或多個(gè)不同基團(tuán)(如-NO2)簡(jiǎn)單的變化。此外，當(dāng)某取代基指定為氫或可以為氫時(shí)，該位置上除氫之外的取代基的嚴(yán)格化學(xué)性質(zhì)并不重要，只要它對(duì)總活性和/或合成操作沒有不利影響就行。
上述的諸化學(xué)反應(yīng)是就其最廣泛用于本發(fā)明方法的意義上廣義公開的。有時(shí)，所說的反應(yīng)條件可能不像針對(duì)所公開范圍內(nèi)每種試劑和反應(yīng)物所專門公開的那樣適用。例如，某種適用堿在一種溶劑中的溶解度可能與在其它溶劑中的不同。出現(xiàn)這種情況的反應(yīng)物和試劑將易于被本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所理解。出現(xiàn)這些情況時(shí)，或者通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的傳統(tǒng)改進(jìn)方法，例如調(diào)節(jié)溫度、壓力等等，改用傳統(tǒng)的試劑(如用其它溶劑或其它堿)，對(duì)反應(yīng)條件作慣常改進(jìn)等等，可以成功地完成所說的反應(yīng);或者使本文公開的其它反應(yīng)或傳統(tǒng)反應(yīng)能適用于本發(fā)明的方法。在諸制備方法中，全部原料均是公知的或者是容易由已知原料制備的。
實(shí)施例物料和方法胺和硝基苯購自Aldrich化學(xué)公司，不必純化直接使用。溶劑購自Aldrich化學(xué)公司，為無水品。氫氧化四甲銨是購買的五水合品。
高壓液相色譜(HPLC)試驗(yàn)使用了反相高壓液相色譜分析反應(yīng)混合物。使用了51m Beckman/Altex Ultrasphere-ODS(4.6×150mm)柱和二元梯度泵系統(tǒng)。在254nm處監(jiān)測(cè)了紫外吸收。
使用了一臺(tái)備有一支Vydac201HS54(4.6×250mm)柱和254nm紫外探測(cè)器的Waters600系列高壓液相色譜儀監(jiān)測(cè)全部反應(yīng)。在諸分析中使用外標(biāo)準(zhǔn)法。用作標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品的權(quán)威性樣品(標(biāo)樣)按公知的文獻(xiàn)法制備。全部產(chǎn)率均按硝基苯計(jì)算。
淋洗梯度時(shí)間(分) 溶劑A(水)% 溶劑B%(ACN中40%甲醇)0 75 2535 20 8040 0 100
45 0 10046 75 2555 75 25實(shí)施例1本例說明環(huán)烷基伯胺與硝基苯的反應(yīng)。
在氮?dú)庀录訜嵊?.99克環(huán)己胺、1.81克二水合氫氧化四甲胺和2ml二甲亞砜(DMSO)組成的溶液至70℃，然后經(jīng)由注射器滴加0.5ml硝基苯，將此溶液攪拌4小時(shí)后，取出一份樣品作HPLC分析。N-(4-硝基苯基)環(huán)己胺和N-4-(亞硝基苯基)環(huán)己胺的產(chǎn)率分別為18%和8%。
實(shí)施例2本例說明支鏈烷基伯胺與硝基苯的反應(yīng)。
A)氮?dú)庀聦⒂?.55克2-庚胺、1.8克二水合氫氧化四甲銨和2mlDMSO組成的溶液加熱到70℃后，用注射器滴加0.5ml硝基苯。溶液攪拌4小時(shí)后取出一份樣品作HPLC分析。N-(4-硝基苯基)-2-庚胺和N-4-(亞硝基苯基)-2-庚胺的產(chǎn)率均為4%。
B)在氮?dú)庀拢瑢⒂?克2-丁胺、1.81克二水合氫氧化四甲銨和2mlDMSO組成的溶液加熱到70℃后，用注射器滴加0.5ml硝基苯。此溶液攪拌4小時(shí)后，取出一份試樣作HPLC分析。N-4-(亞硝基苯基)-2-丁胺和N-4-(硝基苯基)-2-丁胺的產(chǎn)率均為4%。
實(shí)施例3本例說明仲胺與硝基苯間的反應(yīng)。
80℃下，將3ml哌啶、0.9克二水合氫氧化四甲銨和3ml甲苯攪拌15分鐘后，在750mmHg/80℃下除去甲苯和水。用注射器慢慢滴加0.5ml硝基苯并在80℃下于空氣下將此溶液攪拌4小時(shí)。取出一份溶液作HPLC分析。N-4-(硝基苯基)-哌啶的產(chǎn)率為18%。
權(quán)利要求
1.一種制備N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體的方法，其中包括a)在適當(dāng)溶劑體系存在下，使脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯接觸，以及b)在適當(dāng)堿和受控量質(zhì)子傳遞物質(zhì)存在下，使所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯在適當(dāng)溫度下于局限的反應(yīng)區(qū)內(nèi)反應(yīng)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所說的脂肪胺和所說的取代的脂肪胺衍生物選自式X-R-NH-R'-Y化合物和下式化合物; 其中R選自烷基、環(huán)烷基、鏈烯基和環(huán)烯基，R’選自直接鍵合、烷基、鏈烯基、環(huán)烷基和環(huán)烯基，R”和R”’獨(dú)立選自烷基和鏈烯基，Z選自直接鍵合、-NH-、-N-、-O-和-S-，而且X和Y獨(dú)立選自氫、鹵、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、-SO3、-SO3H、-OH、-COH、-COOH，以及至少含有一個(gè)-NH2基的芳基、烷基、芳烷基或烷芳基，其中鹵選自氯、溴和氟。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所說的脂肪胺和所說的取代的脂肪胺衍生物選自環(huán)己胺、2-丁胺、異丙胺、2-已胺、2-庚胺、1，4-二甲基戊胺，1-甲基庚胺、1-乙基-3-甲基戊胺、1，3-二甲基丁胺、辛胺、哌啶、哌嗪、2-氨基-1-丙醇、2-氨基-1-丁醇、六亞甲基二胺和6-氨基己酸。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所說的適當(dāng)?shù)娜軇w系包括由下列溶劑中選出的溶劑硝基苯、脂肪胺、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、吡啶、甲苯、己烷、乙二醇二甲醚、二異丙基乙基胺、氯苯及其混合物。
5.權(quán)利要求4的方法，其中所說的溶劑選自硝基苯、N-甲基-2-吡咯烷酮、吡啶、二甲亞砜、二甲基甲酰胺和甲苯。
6.權(quán)利要求4的方法，其中所說的適當(dāng)溶劑體系包括質(zhì)子傳遞溶劑。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所說的質(zhì)子傳遞溶劑選自甲醇、水及其混合物。
8.權(quán)利要求1的方法，其中所說的質(zhì)子傳遞物質(zhì)與所說的適當(dāng)堿之間的摩爾比約為0∶1-5∶1，而且所說的適當(dāng)堿與所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物之間的摩爾比約為1∶1-10∶1。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所說的適當(dāng)溫度約為10-150℃。
10.權(quán)利要求1的方法，其中所說的適當(dāng)堿選自有機(jī)堿和無機(jī)堿。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所說的有機(jī)堿和無機(jī)堿選自堿金屬、堿金屬氫化物、堿金屬氫氧化物、堿金屬醇鹽、與堿源結(jié)合的相轉(zhuǎn)移催化劑、胺、與堿源結(jié)合的冠醚、烷基鎂鹵化物及其混合物。
12.權(quán)利要求1的方法，其中所說的堿選自芳銨、烷銨、芳基/烷基銨以及與堿源結(jié)合的烷基二銨鹽。
13.權(quán)利要求1的方法，其中將所說堿與所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物合并制成混合物，然后使此混合物與硝基苯接觸。
14.權(quán)利要求1的方法，其中所說脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯接觸形成一種混合物，然后向其中加入所說的堿。
15.權(quán)利要求1的方法，其中所說的溶劑是硝基苯，而且所說的堿是氫氧化四烷基銨。
16.權(quán)利要求1的方法，其中所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯在需氧條件下反應(yīng)。
17.權(quán)利要求2的方法，其中所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物由式X-R-NH2表示，而且所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯在絕氧的條件下反應(yīng)。
18.權(quán)利要求1的方法，其中使在步驟(b)期間內(nèi)存在有干燥劑，以便控制脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯反應(yīng)期間存在的質(zhì)子傳遞物質(zhì)量。
19.權(quán)利要求18的方法，其中所說的干燥劑選自無水硫酸鈉、分子篩、氯化鈣、二水合氫氧化四甲銨、無水氫氧化鉀、無水氫氧化鈉和活化的氧化鋁。
20.權(quán)利要求1的方法，其中通過連續(xù)蒸餾所說的質(zhì)子傳遞物質(zhì)來控制步驟(b)中的質(zhì)子傳遞物質(zhì)量。
21.一種制備N-脂族取代的對(duì)苯二胺的方法，其中包括(a)在適當(dāng)?shù)娜軇w系存在下，使脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯接觸;(b)在適當(dāng)堿和受控量質(zhì)子傳遞物質(zhì)存在下，使脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯在適當(dāng)溫度下于局限的區(qū)內(nèi)反應(yīng);和(c)在生產(chǎn)N-脂族取代的對(duì)苯二胺條件下還原(b)的反應(yīng)產(chǎn)物。
22.權(quán)利要求21的方法，其中所說的脂肪胺和所說的取代的脂肪胺衍生物選自式X-R-NH-R’-Y化合物和下式化合物 其中R選自烷基、鏈烯基、環(huán)烷基和環(huán)烯基，R’選自直接鍵合、烷基、鏈烯基、環(huán)烷基、和環(huán)烯基，R”和R”’獨(dú)立選自烷基和鏈烯基，Z選自直接鍵合、-NH-、-N-、-O-S-，而且X和Y獨(dú)立選自氫、鹵、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、-SO3、-SO3H、-OH、-COH、-COOH以及至少含一個(gè)-NH2的烷基、芳基、芳烷基和烷芳基，其中鹵選自氯、溴和氟。
23.權(quán)利要求22的方法，其中所說的脂肪胺或所說的取代的脂肪胺衍生物選自環(huán)己胺、2-丁胺、異丙胺、2-已胺、2-庚胺、1，4-二甲基戊胺、1-甲基庚胺、1-乙基-3-甲基戊胺、1，3-二甲基丁胺、辛胺、哌啶、哌嗪、2-氨基-1-丙醇、2-氨基-1-丁醇、六亞甲基二胺和6-氨基己酸。
24.權(quán)利要求21的方法，其中所說的適當(dāng)溶劑體系包括從硝基苯、脂肪胺、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、吡啶、甲苯、己烷、乙二醇二甲醚、二異丙基乙基胺、氯苯及其混合物中選出的溶劑。
25.權(quán)利要求24的方法，其中所說的溶劑選自硝基苯、N-甲基-2-吡咯烷酮、吡啶、二甲亞砜、二甲基甲酰胺和甲苯。
26.權(quán)利要求24的方法，其中所說的適當(dāng)溶劑體系包括質(zhì)子傳遞溶劑。
27.權(quán)利要求26的方法，其中所說的質(zhì)子傳遞溶劑選自甲醇、水及其混合物。
28.權(quán)利要求21的方法，其中所說的質(zhì)子傳遞溶劑與所說適當(dāng)堿之間的摩爾比約為0∶1-5∶1，而且所說適當(dāng)堿與所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物之間的摩爾比約為1∶1-10∶1。
29.權(quán)利要求21的方法，其中所說的適當(dāng)溫度約為10-150℃。
30.權(quán)利要求21的方法，其中所說的適宜堿選自有機(jī)堿和無機(jī)堿。
31.權(quán)利要求30的方法，其中所說的有機(jī)堿和無機(jī)堿選自堿金屬、堿金屬氫化物、堿金屬氫氧化物、堿金屬醇鹽、與堿源結(jié)合的相轉(zhuǎn)移催化劑、胺、與堿源并用的冠醚、烷基鎂鹵化物及其混合物。
32.權(quán)利要求21的方法，其中所說的堿選自芳基銨、烷基銨、芳基/烷基銨和與堿源并用的烷基二銨鹽。
33.權(quán)利要求21的方法，其中將所說的堿和所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物合并制成混合物后，使之與硝基苯接觸。
34.權(quán)利要求21的方法，其中使所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯接觸形成混合物后，向其中加入所說的堿。
35.權(quán)利要求21的方法，其中所說的溶劑是硝基苯而且所說的堿是氫氧化四烷基銨。
36.權(quán)利要求21的方法，其中使所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯在需氧條件下反應(yīng)。
37.權(quán)利要求22的方法，其中所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物由式X-R-NH2表示，而且使所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯在絕氧條件下反應(yīng)。
38.權(quán)利要求21的方法，其中在步驟(b)期間存在有干燥劑，以便控制在脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯反應(yīng)期間存在的質(zhì)子轉(zhuǎn)移物質(zhì)量。
39.權(quán)利要求38的方法，其中所說的干燥劑選自無水硫酸鈉、分子篩、氯化鈣、二水合氫氧化四甲銨、無水氫氧化鉀、無水氫氧化鈉和活化的氧化鋁。
40.權(quán)利要求21的方法，其中通過連續(xù)蒸餾所說的質(zhì)子傳遞物質(zhì)來控制步驟(b)中質(zhì)子傳遞物質(zhì)量。
41.權(quán)利要求21的方法，還包括步驟(d)還原性烷基化N-脂族取代的對(duì)苯二胺，以生產(chǎn)N’-烷基化的N-脂族取代的對(duì)苯二胺。
42.權(quán)利要求41的方法，其中利用選自酮和醛的化合物使N-脂族取代的對(duì)苯二胺還原性烷基化。
43.一種制備N’-烷基化的N-脂族取代的對(duì)苯二胺的方法，其中包括(a)在適當(dāng)溶劑體系存在下，使脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯接觸(b)在適當(dāng)堿和受控量質(zhì)子傳遞物質(zhì)存在下，使所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯在適當(dāng)溫度下于局限的區(qū)域內(nèi)反應(yīng);和(c)使(b)的反應(yīng)產(chǎn)物還原性烷基化，以生產(chǎn)N’-烷基化的N-脂族取代的對(duì)苯二胺。
44.權(quán)利要求43的方法，其中所說的脂肪胺和所說的取代的脂肪胺衍生物選自式X-R-NH-R’-Y化合物和下式化合物 其中R選自烷基、鏈烯基、環(huán)烷基和環(huán)烯基，R’選自直接鍵合、烷基、鏈烯基、環(huán)烷基和環(huán)烯基，R″和R”’獨(dú)立選自烷基和鏈烯基，Z選自直接鍵合、-NH-、-N-、-O-的-S-，而且X和Y獨(dú)立選自氫、鹵、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、-SO3、-SO3H、-OH、-COH、-COOH以及至少含一個(gè)-NH2基團(tuán)的烷基、芳基、芳烷基和烷芳基，其中鹵選自氯、溴和氟。
45.權(quán)利要求44的方法，其中所說的脂肪胺和所說的取代的脂肪胺衍生物選自環(huán)已胺、2-丁胺、異丙胺、2-己胺、2-庚胺、1，4-二甲基戊胺、1-甲基庚胺、1-乙基-3-甲基戊胺、1，3-二甲基丁胺、辛胺、哌啶、哌嗪、2-氨基-1-丙醇、2-氨基-1-丁醇、六亞甲基二胺和6-氨基己酸。
46.權(quán)利要求43的方法，其中所說的適當(dāng)溶劑體系包括從硝基苯、脂肪胺、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、吡啶、甲苯、己烷、乙二醇二甲醚、二異丙基乙基胺、氯苯及其混合物中選出的溶劑。
47.權(quán)利要求46的方法，其中所說的溶劑選自硝基苯、N-甲基-2-吡咯烷酮、吡啶、二甲亞砜、二甲基甲酰胺和甲苯。
48.權(quán)利要求46的方法，其中所說的適當(dāng)溶劑體系包括質(zhì)子傳遞溶劑。
49.權(quán)利要求48的方法，其中所說的質(zhì)子傳遞溶劑選自甲醇、水及其混合物。
50.權(quán)利要求43的方法，其中所說的質(zhì)子傳遞物質(zhì)與所說的適當(dāng)堿之摩爾比約為0∶1-5∶1，而且所說的適當(dāng)堿與所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物之摩爾比約為1∶1-10∶1。
51.權(quán)利要求43的方法，其中所說的適當(dāng)溫度約為10-150℃。
52.權(quán)利要求43的方法，其中所說的適當(dāng)堿選自有機(jī)堿和無機(jī)堿。
53.權(quán)利要求52的方法，其中所說的有機(jī)堿和無機(jī)堿選自堿金屬、堿金屬氫化物、堿金屬氫氧化物、堿金屬醇鹽、與堿源并用的相轉(zhuǎn)移催化劑、胺、與堿源并用的冠醚、烷基鹵化鎂及其混合物。
54.權(quán)利要求43的方法，其中所說的堿選自芳基銨、烷基銨、芳基/烷基銨以及與堿源并用的烷基二銨鹽。
55.權(quán)利要求43的方法，其中所說的堿和所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物合并制成混合物，然后使之與硝基苯接觸。
56.權(quán)利要求43的方法，其中所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯接觸形成混合物后，向其中加入所說的堿。
57.權(quán)利要求43的方法，其中所說的溶劑是硝基苯，而且所說的堿是氫氧化四烷基銨。
58.權(quán)利要求43的方法，其中使所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯在需氧條件下反應(yīng)。
59.權(quán)利要求44的方法，其中所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物用式X-R-NH2表示，而且使所說的脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物和硝基苯在絕氧條件下反應(yīng)。
60.權(quán)利要求43的方法，其中在步驟(b)期間內(nèi)存在有干燥劑，以便控制脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物與硝基苯反應(yīng)期間存在的質(zhì)子轉(zhuǎn)移物質(zhì)量。
61.權(quán)利要求60的方法，其中所說的干燥劑選自無水硫酸鈉、分子篩、氯化鈣、二水合氫氧化四甲銨、無水氫氧化鉀、無水氫氧化鈉和活化的氧化鋁。
62.權(quán)利要求43的方法，其中通過連續(xù)蒸餾所說的質(zhì)子傳遞物質(zhì)來控制步驟(b)中的質(zhì)子傳遞物質(zhì)量。
63.權(quán)利要求43的方法，其中利用選自酮或醛的化合物，使所說的N-脂族取代的對(duì)苯二胺還原性烷基化。
64.利用權(quán)利要求1的方法制備的N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體。
65.利用權(quán)利要求21的方法制備的N-脂族取代的對(duì)苯二胺。
66.利用權(quán)利要求41的方法制備的N’-烷基化的N-脂族取代的對(duì)苯二胺。
67.利用權(quán)利要求43的方法制備的N’-烷基化的N-脂族取代的對(duì)苯二胺。
全文摘要
提供了一種制備N-脂族取代的對(duì)苯二胺中間體(M)的方法，其中包括使脂肪胺或取代的脂肪胺衍生物(A)與硝基苯(B)在適當(dāng)溶劑體系存在下接觸，并使之在適當(dāng)堿和受控量質(zhì)子傳遞材料存在下于適當(dāng)溫度下在局限的區(qū)域內(nèi)反應(yīng)。在一種具體方案中，使M還原成N-脂族取代的對(duì)苯二胺(P
文檔編號(hào)B01J31/12GK1098401SQ9311738
公開日1995年2月8日 申請(qǐng)日期1993年7月31日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月22日
發(fā)明者M·K·施特恩, 鄭啟明 申請(qǐng)人:孟山都公司