合成2‑取代的‑1,4‑二苯胺的方法技术

本发明专利技术公开了通过亲核芳族取代制备2‑取代的‑1,4‑二苯胺的方法，该方法包括(a)向4‑硝基‑2‑(或3‑)取代的氯苯中引入氨以获得4‑硝基‑2‑(或3‑)取代的氨基苯，以及(b)在氢化催化剂存在的情况下，氢化所述4‑硝基‑2‑(或3‑)取代的氨基苯以形成2‑取代的‑1,4‑二苯胺，所述氢化催化剂优选地选自钯系、铂系或镍系氢化催化剂；本发明专利技术的方法用比较便宜的原料获得所需产物，降低了所需产物的制造成本。

【技术实现步骤摘要】
本申请是相同申请人宝洁公司提交的申请日为2010年12月14日、申请号为201080069340.X、专利技术名称为“合成2-取代的-1,4-二苯胺的方法”的专利技术专利申请的分案。后者是基于国际申请PCT/US2010/060241提交的，并要求以下美国专利申请的优先权：61/387,727(优先权日2010年9月29日)；61/419,530(优先权日2010年12月3日)。
本申请的主题涉及合成2-取代的-1,4-二苯胺，例如2-甲氧基甲基-1,4-二苯胺及其生理上相容的盐。
技术介绍
2-取代的-1,4-二苯胺及其生理上相容的盐可在氧化性毛发着色中被用作主要中间体。例如，2-甲氧基甲基-1,4-二苯胺及其生理上相容的盐可在氧化性毛发着色中被用作主要中间体。目前用于合成2-甲氧基甲基-1,4-二苯胺的方法可按照美国专利4,997,451和美国专利6,648,923中所阐述来完成。此方法由以下列反应方案说明：然而，仍期望发现降低所需产物的制造成本的替代方法。因此，仍存在利用比较便宜的原料来获得所需产物的需求。
技术实现思路
本申请的一个实施例涉及制备2-取代的-1,4-二苯胺的方法，所述方法包括：(a)向4-硝基-2-(或3-)取代的氯苯中引入氨以获得4-硝基-2-(或3-)取代的氨基苯：(b)在存在氢化催化剂的情况下，氢化所述4-硝基-2-(或3-)取代的氨基苯以形成2-取代的-1,4-二苯胺：其中式(I)-(III)的X选自：(a)C1-C6烷基；(b)甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基；(c)羟基取代的C1-C6烷基；(d)-(CH2)yOCH3；其中y为1-3；(e)-(CH2)yOCH2CH3；其中y为1-3；(f)-(CH2)yOCH2CH2CH3；其中y为1-3；(g)其中Z为氢或C1-3烷基；以及(h)它们的混合物。本申请的另一个实施例涉及制备2-取代的-1,4-二苯胺的方法，所述方法包括：(a)向4-硝基-2-取代的氯苯中引入氨以获得4-硝基-2-取代的氨基苯：(b)在存在氢化催化剂的情况下，氢化所述4-硝基-2-取代的氨基苯以形成2-取代的-1,4-二苯胺其中式(Ia)、(IIa)和(III)的X选自：(a)C1-C6烷基；(b)甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基；(c)具有羟基取代的C1-C6烷基；(d)-(CH2)yOCH3；其中y为1-3；(e)-(CH2)yOCH2CH3；其中y为1-3；(f)-(CH2)yOCH2CH2CH3；y为1-3；(g)其中Z为氢或C1-3烷基；以及(h)它们的混合物。本申请的另一个实施例涉及制备2-取代的-1,4-二苯胺的方法，所述方法包括：(a)向4-硝基-3-取代的氯苯中引入氨以获得4-硝基-3-取代的氨基苯：(b)在存在氢化催化剂的情况下，氢化所述4-硝基-3-取代的氨基苯以形成2-取代的-1,4-二苯胺：其中式(Ib)、(IIb)和(III)的X选自：(a)C1-C6烷基；(b)甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基；(c)羟基取代的C1-C6烷基；(d)-(CH2)yOCH3；其中y为1-3；(e)-(CH2)yOCH2CH3；其中y为1-3；(f)-(CH2)yOCH2CH2CH3；其中y为1-3；(g)其中Z为氢或C1-3烷基；以及(h)它们的混合物。本申请的另一个实施例涉及制备2-甲氧基甲基-1,4-二苯胺的方法，所述方法包括以下步骤：(a)向4-硝基-3-甲氧基甲基氯苯中引入氨以获得4-硝基-3-甲氧基甲基氨基苯；和(b)在存在氢化催化剂的情况下，氢化4-硝基-3-甲氧基甲基氨基苯以获得2-甲氧基甲基-1,4-二苯胺。本申请的另一个实施例涉及制备2-甲氧基甲基-1,4-二苯胺的方法，所述方法包括以下步骤：(a)硝化3-卤代苄基卤化物以获得4-硝基-3-卤代甲基卤代苯；(b)将3-卤代甲基基团转换成3-甲氧基甲基基团以获得4-硝基-3-甲氧基甲基卤代苯；(c)向4-硝基-3-甲氧基甲基卤代苯中引入氨以获得4-硝基-3-甲氧基甲基氨基苯；和(d)在存在氢化催化剂的情况下，氢化4-硝基-3-甲氧基甲基氨基苯以获得2-甲氧基甲基-1,4-二苯胺。附图说明图1显示所述方法和步骤中的式(XVI)的1H NMR扫描。图2显示所述方法和步骤中的式(X)的1H NMR扫描。图3显示所述方法和步骤中的式(VII)的1H NMR扫描。图4显示所述方法和步骤中的式(VIII)的1H NMR扫描。图5显示所述方法和步骤中的式(IV)2-甲氧基甲基-1,4-二苯胺的1H NMR扫描。图6显示所述方法和步骤中作为与苹果酸加合物的2-甲氧基甲基-1,4-二苯胺的1H NMR扫描。具体实施方式现已发现，2-取代的-1,4-二苯胺可由下述方法有效地生产。式(IV)所示的一个优选的化合物2-甲氧基甲基-1,4-二苯胺：可由简单方式获得而无需进一步纯化的步骤。因此，制备2-取代的-1,4-二苯胺的方法包括氨步骤，随后是氢化步骤。其中式(I)–(III)的X选自：(a)C1-C6烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基；(b)甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基；(c)具有羟基取代的C1-C6烷基；(d)-(CH2)yOCH3；y为1-3；(e)-(CH2)yOCH2CH3；y为1-3；(f)-(CH2)yOCH2CH2CH3；y为1-3；(g)Z为氢或C1-3烷基；以及它们的混合物。如本文所用，“生理上相容的盐”是指适用于人类的盐，并对人类具有有限的刺激性至无刺激性。X部分的取代可在如下所示的苯环的2或3位上。因此，经由以下异构体中任意一个，所述方法可用来制备式(IV)所示的2-甲氧基甲基-1,4-二苯胺。3-取代异构体以形成2-甲氧基甲基-1,4-二苯胺2-取代异构体以形成2-甲氧基甲基-1,4-二苯胺氨步骤上文反应方案的氨步骤包括通过亲核取代向式(I)所示的4-硝基-2(或3-)取代的氯苯中引入氨(如无水的氨)以获得式(II)所示的4-硝基-2(或3-)取代的氨基苯中间体产品。在一个实施例中，4-硝基-2-(或3-)取代的氨基苯中间体产品为4-硝基-2-(或3-)甲氧基甲基氨基苯(氨基苯还已知可为苯胺)。通常，仅芳族氟原子可被取代，但根据本文详述的具体的取代模式，氯原子也具有足够的活性以被取代。作为另外一种选择，氯原子可被氟原子交换(例如但不限于通过使用氟化钾和18-冠醚-6)，或者在与氨反应期间原位进行，或者在用氨处理之前在不连续的步骤中进行。参见Finkelstein，H.Ber.，1910，43，1528。氨步骤的实施例可包括在搅拌的反应器中将液体氨与4-硝基-2(或3-)取代的氯苯混合，用氮填充反应器至约75psig(89.7psi或618kPa)和约100psig(114.7psi或791kPa)范围内的压力，加热混合物至约150℃至约220℃，更典型地约180℃至约200℃范围内的温度，并在该温度下搅拌混合物约1小时至约20小时的时间。氨步骤的实施例可在溶剂中进行。此类溶剂的实例包括但不限于甲酰胺或乙腈。氢化步骤上文反应方案的氢化步骤包括在存在氢化催化剂(如钯系、铂系、镍系催化剂，如Raney镍)的情况下氢化式(II)所示的4-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备2‑取代的‑1,4‑二苯胺的方法，包括：(a)向4‑硝基‑2‑(或3‑)取代的氯苯中引入氨以获得4‑硝基‑2‑(或3‑)取代的氨基苯：(b)在氢化催化剂存在的情况下，氢化所述4‑硝基‑2‑(或3‑)取代的氨基苯以形成2‑取代的‑1,4‑二苯胺，所述氢化催化剂优选地选自钯系、铂系或镍系氢化催化剂：其中式(I)–(III)的X选自：(a)C1‑C6烷基或支化的烷基；(b)甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基；(c)具有羟基取代的C1‑C6烷基或支化的烷基；(d)‑(CH2)yOCH3；其中y为1‑3；(e)‑(CH2)yOCH2CH3；其中y为1‑3；(f)‑(CH2)yOCH2CH2CH3；其中y为1‑3；(g)其中Z为氢或C1‑3烷基；以及(h)它们的混合物。

【技术特征摘要】
2010.09.29 US 61/387,727;2010.12.03 US 61/419,5301.一种制备2-取代的-1,4-二苯胺的方法，包括：(a)向4-硝基-2-(或3-)取代的氯苯中引入氨以获得4-硝基-2-(或3-)取代的氨基苯：(b)在氢化催化剂存在的情况下，氢化所述4-硝基-2-(或3-)取代的氨基苯以形成2-取代的-1,4-二苯胺，所述氢化催化剂优选地选自钯系、铂系或镍系氢化催化剂：其中式(I)–(III)的X选自：(a)C1-C6烷基或支化的烷基；(b)甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基；(c)具有羟基取代的C1-C6烷基或支化的烷基；(d)-(CH2)yOCH3；其中y为1-3；(e)-(CH2)yOCH2CH3；其中y为1-3；(f)-(CH2)yOCH2CH2CH3；其中y为1-3；(g)其中Z为氢或C1-3烷基；以及(h)它们的混合物。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢化步骤发生在氢化溶剂中，所述氢化溶剂选自：乙酸乙酯、甲苯、乙酸丁酯、乙醇和甲醇。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢化步骤还包括应用约446至约515kPa压力的氢气氛。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢化步骤还包括在氢气氛下加热至约20℃至约80℃范围内的温度。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法不包括纯化步骤。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述引入氨的步骤在搅拌的反应器中进行，还包括用氮填充所述反应器至约618kPa和791kPa范围内的压力，加热所述混合物至约150℃至约220℃范围内的温度，并且在该温度下搅拌所述混合物约1小时至约24小时的时间，优选地其中所述引入氨的步骤在选自甲酰胺或乙腈的溶剂中进行。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括在引入氨的步骤之前的步骤，所述步骤包括向4-硝基-2-(或3-)卤代烷基取代的氯苯中引入成醚剂，得到所述4-硝基-2(或3-)取代的氯苯：其中式(IX)的X1选自C1-C4烷基卤化物，其中所述卤素为F、Cl或Br、以及它们的混合物；C1-C6烷基；C1-C6烷基或具有羟基取代；-(CH2)yOCH3；其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·加德里克，G·S·加瑞特，B·P·墨菲，G·张，R·E·舒梅特，J·S·安德森，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：美国;US