制备N-(甲芳基)-2-内酰胺、N-(甲基环烷基)-2-内酰胺和N-烷基-2-内酰胺的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用金属催化剂，通过用芳基或烷基氰基化合物还原胺化内酯制备Ｎ－（甲芳基）－２－内酰胺、Ｎ－烷基－２－内酰胺和Ｎ－（甲基环烷基）－２－内酰胺的方法，所述催化剂任选是载体上的催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用金属催化剂，通过用芳基或烷基氰基化合物还原胺化内酯制备N-(甲芳基)-2-内酰胺、N-烷基-2-内酰胺和N-(甲基环烷基)-2-内酰胺的方法，所述催化剂任选是载体上的催化剂。
技术介绍
内酰胺，尤其是吡咯烷酮，是许多工业应用中的重要成分，包括在化学反应中作为溶剂，作为油墨和涂料制剂中的成分，作为电子工业中的涂层削除剂，农作物保护产品的配制剂，和作为药物制备的中间体。例如，N-环己基-2-吡咯烷酮在许多工业应用中作为溶剂或中间体，所述工业应用包括电子工业(光刻胶脱膜溶液)、工业清洗剂、油/气井维护和纤维染色。N--2-吡咯烷酮可以用于工业清洗、印刷油墨和汽油和油添加剂。N-辛基-2-吡咯烷酮可以用于，例如在农产品制造中作为清洗剂和分散剂，在工业和金属清洗剂中，用于印刷油墨中和纤维染色中。通常，工业规模上，吡咯烷酮衍生物是通过γ-丁内酯和烷基胺或氨气之间的催化反应或非催化反应制备的。例如，美国专利4,824,967描述了，在温度为230至300℃，压力为0.35MPa至2.1MPa下，利用γ-丁内酯和氨气制备2-吡咯烷酮的汽相方法。该方法利用了硅酸镁催化剂，该催化剂在反应后需要分离和再生，并且夹带大量的产物。美国专利5,393,888描述了，没有催化剂但是高温高压条件下，由γ-丁内酯和氨气制备2-吡咯烷酮的液相方法；该反应是在200至375℃和4.8至12.4MPa下进行的。在美国专利6,348,601中，甲醇在催化剂存在下与氨气反应，并且所得的甲胺混合物与γ-丁内酯反应形成N-甲基-2-吡咯烷酮。反应温度为300至500℃，压力为0.8至3.6MPa。美国专利6,248,902描述了由γ-丁内酯和一甲胺制备N-甲基-吡咯烷酮的液相非催化方法。在与内酯的反应中，芳基化合物也可以用作胺。例如，美国专利3,775,431描述了由γ-甲基-γ-丁内酯和苯胺合成N-苯基-γ-甲基-γ-丁内酰胺，所述反应是在250℃下在氮气气氛中进行的。美国专利5,538,985描述了在盐酸存在下，由p-氯苯胺和γ-丁内酯反应合成1-(4-氯苯基)-2-吡咯烷酮；该反应是在温度最高达140℃下进行17小时；产物是通过多步法回收。美国专利6,350,883描述了在铝硅酸盐沸石存在下，由内酯和胺或氨气之间的反应制备内酰胺的汽相方法；该反应在180至400℃和0至1MPa下进行。一种高效地、廉价的芳基、烷基和环烷基内酰胺的制备方法将是有利的。上述反应没有使用腈。本文所述的是一种在催化剂存在下，利用腈将内酰胺转化为芳基、烷基和环烷基内酰胺的新型一步法。专利技术概述本专利技术涉及制备N-(甲芳基)-2-内酰胺(III)、N-(甲基环烷基)-2-内酰胺(IV)或其混合物的方法，包括在催化剂和氢气存在下，将内酯(I)与芳基氰基化合物(II)接触的步骤； 其中(i)n＝0-11；(ii)R1，R2，R3，R4，R5和R6独立地为氢、烃基或取代烃基、C1至C18未取代或取代的烷基、未取代或取代的链烯基、未取代或取代的环烷基、含有至少一个杂原子的未取代或取代环烷基、未取代或取代芳基和未取代或取代杂芳基；(iii)R7是具有6至30个碳原子的芳基，R8是R7的全部或部分还原的衍生基团；(iv)N-(甲芳基)-2-内酰胺(III)、N-(甲基环烷基)-2-内酰胺(IV)或其混合物可以构成100wt％所生成的全部产物，或者其中可能生成其它产物；和(v)催化剂是选自钯、钌、铼、铑、铱、铂、镍、钴、铜、铁、锇的金属、它们的化合物、和它们的组合。本专利技术还涉及制备N-烷基-2-内酰胺(VI)的方法，包括在催化剂和氢气存在下，将内酯(I)与烷基氰基化合物(V)接触的步骤； 其中(i)n＝0-11；(ii)R1，R2，R3，R4，R5和R6独立地为氢、烃基或取代烃基、C1至C18未取代或取代的烷基、未取代或取代的链烯基、未取代或取代的环烷基、含有至少一个杂原子的未取代或取代环烷基、未取代或取代芳基和未取代或取代杂芳基；(iii)R9是具有1至30个碳原子的烷基，其中R9可以是C1-C30未取代或取代的烷基、C1-C30未取代或取代的链烯基、C1-C30未取代或取代的炔基、C3-C30未取代或取代的环烷基、或含有至少一个杂原子的C3-C30未取代或取代的环烷基；(iV)N-烷基-2-内酰胺(VI)可以构成100wt％所生成的全部产物，或者其中可能生成其它产物；和(v)催化剂是选自钯、钌、铼、铑、铱、铂、镍、钴、铜、铁、锇的金属、它们的化合物、和它们的组合。专利技术的详述“芳基氰基化合物”表示具有式R-CN的化合物，其中R是芳基。“杂芳基”是指含有一个或两个O和S原子和/或一个至四个N原子的5原子或6原子不饱和环，前提是环中杂原子总数为4或更少，或者是双环，其中上述含有O、S和N原子的五元或六元环被稠合到苯环或吡啶基环。常用实例是呋喃和噻酚。“催化剂”表示影响反应速率但不影响反应平衡并且在化学反应中不发生化学变化的物质。“金属催化剂”表示由至少一种金属、至少一种拉尼(Raney)金属、其化合物或其组合组成的催化剂。“促进剂”表示所加入的用来提高催化剂的物理或化学功能的元素周期表的元素。促进剂还可以加入来抑制不利的副反应和/或影响反应速率。“金属促进剂”表示所加入的用来提高催化剂的物理或化学功能的金属化合物。金属促进剂还可以加入来抑制不利的副反应和/或影响反应速率。芳基化合物的“全部或部分还原衍生物”表示能通过饱和或还原芳环上的一个或多个不饱和键，由母体化合物衍生的化合物。不饱和化合物是含有一个或多个碳碳双键或三键的化合物。例如，苯基的全部还原衍生基团是环己基。本专利技术涉及，在催化剂和氢气存在下，由内酯(I)和芳基氰基化合物(II)之间的反应合成N-(甲芳基)-2-内酰胺(III)、N-(甲基环烷基)-2-内酰胺(IV)或它们的混合物； 其中(i)n＝0-11；(ii)R1，R2，R3，R4，R5和R6独立地为氢、烃基或取代烃基、C1至C18未取代或取代的烷基、未取代或取代的链烯基、未取代或取代的环烷基、含有至少一个杂原子的未取代或取代环烷基、未取代或取代芳基和未取代或取代杂芳基；(iii)R7是具有6至30个碳原子的芳基，R8是R7的全部或部分还原的衍生基团；和(iv)N-(甲芳基)-2-内酰胺(III)、N-(甲基环烷基)-2-内酰胺(IV)或其混合物可以构成100wt％所生成的全部产物，或者其中可能生成其它产物。另外，本专利技术涉及在催化剂和氢气存在下，由内酯(I)和烷基氰基化合物(V)之间的反应合成N-烷基-2-内酰胺(VI)； 其中(i)n＝0-11；(ii)R1，R2，R3，R4，R5和R6独立地为氢、烃基或取代烃基、C1至C18未取代或取代的烷基、未取代或取代的链烯基、未取代或取代的环烷基、含有至少一个杂原子的未取代或取代环烷基、未取代或取代芳基和未取代或取代杂芳基；(iii)R9是具有1至30个碳原子的烷基，其中R9可以是C1-C30未取代或取代的烷基、C1-C30未取代或取代的链烯基、C1-C30未取代或取代的炔基、C3-C30未取代或取代的环烷基、或含有至少一个杂原子的C3-C30未取代或取代的环烷基；和(iv)N-烷基-2-内酰胺(V本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备包括Ｎ－（甲芳基）－２－内酰胺（Ⅲ）、Ｎ－（甲基环烷基）－２－内酰胺（Ⅳ）或其混合物的反应产物的方法，该方法包括在催化剂和氢气存在下，将内酯（Ⅰ）与芳基氰基化合物（Ⅱ）接触的步骤，催化剂任选是催化剂载体上的催化剂，并且任选地，所述接触是在溶剂存在下进行的；＊＊＊其中：（ｉ）ｎ＝０－１１；（ｉｉ）Ｒ↓［１］，Ｒ↓［２］，Ｒ↓［３］，Ｒ↓［４］，Ｒ↓［５］和Ｒ↓［６］独立地为氢、烃基或取代烃基、Ｃ↓［１］至Ｃ↓［１８］是未取代或取代的烷基、未取 代或取代的链烯基、未取代或取代的环烷基、含有至少一个杂原子的未取代或取代环烷基、未取代或取代芳基和未取代或取代杂芳基；和（ｉｉｉ）Ｒ↓［７］是具有６至３０个碳原子的芳基，Ｒ↓［８］是Ｒ↓［７］的全部或部分还原的衍生基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：LE曼泽尔，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]