由酮肟制备酰胺的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备酰胺的方法。特别地，该方法涉及到一种在工业规模上可进行的方法，其中可以依靠贝克曼重排作用，在非极性有机溶剂中使用２，４，６－三氯－１，３，５－三嗪作为催化剂将酮肟转化为环状的或者无环的酰胺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由酮坊制备酰胺的方法
本专利技术涉及一种制备酰胺的方法。特别地，该方法涉及到一种在工业规^t上可进行的方法，其中可以依靠贝克曼(Beckmann)重排作用将 酮將转化为环状的或者无环的酰胺。贝克曼重排作用被用于从酮肟开始来制备酰胺。在工业规模上特别 重要的是制备尼龙-6的己内酰胺的制备和制备尼龙-12的月桂基内酰胺 (lauryllactam )的制备(Beyer Walter, Lehrbuch der organischen Chemie ,第22版,斯图加特1991,第546页)。该反应典型的是在强酸介质中在高温进行的，这导致了高的副产物 含量和与此相关的复杂的净化，并降低了产率以及与此相关的高能源成 本。有文献描述了 一种另外的不同的贝克曼重排作用，其使用氰尿酰氯 作为催化剂在温和的反应条件下进行(JACS 2005, 127, 11240)。通过这 种方法，无环的和环状的酰胺可以由相应的酮肟以良好的产率来合成， 具有在催化量的ZnCl2存在下的加入的催化量的氰尿酰氯。根据文献的数据，该方法的 一个缺点是良好的产率仅仅在极性溶剂 例如乙腈和硝基甲烷中获得，而在非极性溶剂中仅仅达到低的转化率， 例如9元环的内酰胺仅仅以非常低的产率来获得。但是，对于工业规模应用来说，在非极性溶剂中的反应是需要的， 因为肝前体是在非极性溶剂中获得的，并且因此需要复杂的中间步骤来 改变溶剂，并且如果该文献的方法使用氰尿酰氯，则另外的溶剂成本会 上升。这样的方法在工业规模应用上具有明显的劣势。因此本专利技术的 一个目标是提出另外一种依靠贝克曼重排作用来制 备酰胺的方法，无论是否使用氰尿酰氯作为催化剂，其可以无需使用这样的极性溶剂。^艮显然在工业规模上，从生态和经济的观点来说，本发 明的方法应当优于现有技术的方法。特别的，本方法能够在较少极性的 溶剂或者溶剂混合物中产生不明显更差的酮肟转化率，以及不明显更大 的氰尿酰氯的用量。目前已经令人惊讶的发现，在通过在氰尿酰氯存在下加热酮將来/人 相应的酮肟制备酰胺的方法中，甚至当该反应是在具有2 -14的logP值 的非极性有机溶剂中进行时仍然可以以优异的产率来获得酰胺，并且当氰尿酰氯的用量《5mol。/。时，该溶剂不能仅由甲苯组成。这绝不是认为与已知本领域的
技术介绍
相反。特别地，其可以被令人惊讶的认为是仅仅这样的事实即，氰尿酰氯在非极性溶剂中用量的 可忽略的低的增加显然足以扩展现有技术所传播的教导，即在这种反应 中与使用极性和亲核溶剂同样可以成功的使用非极性溶剂。在本专利技术反应中所用的底物可以是环状的或者无环的酮將。氰尿酰 氯的量可以由本领域技术人员根据在每种情况中存在的合成问题来调 整。要考虑来平衡用量的因素包括反应速度、时空产率和/或副产物的形 成。反应优选是在基于酮肟为0.5-30moiy。的量的氰尿酰氯存在下进行的。已经发现氰尿酰氯的加入量可以根据开链或者环状酮肟转化的合 成问题来变化。对于环状酮將，可以优选采取基于酮坊量的使用量为 0.5-30mol。/。的氰尿酰氯。更优选的是使用0.5-20mol%,更优选l-5mol% 和特别优选1.5-13moP/。的量的氰尿酰氯。对于无环酮肟，可以优选采取基于酮肟量的使用量为0.5-30molo/o的 氰尿酰氯。更优选的是^f吏用0.5-20mol%,更优选l-10mol。/。和特别优选 2-6mol。/。的量的氰尿酰氯。溶剂的极性可以通过所谓的logP值来定义。其定义^为物质在辛醇-水中 的分配系数P的十的对数(参考文献J.Phys .Chem.Ref.Data,第18巻， 第3期，1989)。在一种优选的实施方案中，溶剂的1ogP值是2-10,更 优选是2.5-8和非常优选3-7。明确的，已经发现在所述反应中有用的溶剂是选自下面的溶剂或者 溶剂混合物环癸烷、环辛烷、环庚烷、环己烷、环戊烷、正壬烷、正辛烷、正庚烷、正己烷、正戊烷、异辛烷、氢枯烯(hydrocumene)、环;烷;J氬'枯烯或其混合物。、" '、 、 、 '尽管还没有发现在本专利技术的试验中使用助催化剂是必需的，将该助 催化剂的一种加入到所述反应中对于某些合成问题来说可能也是有利 的。有用的助催化剂特别是路易斯酸或者Br加sted酸。这样的酸可以选 自ZnCl2、 FeCl3、 CoCl2、 PbCl3、 SnCl3、 TiCl2、 ZrCl2,或者HCl、 H2S〇4、 H3P〇4、 HN〇3、对曱苯磺酸、曱基磺酸等等。非常特別优选给出的是使 用弱的Lewis酸例如氯化锌、氯化铁、氯化钴，或者Brdnsted酸例如 HCl、 H2S04、对甲苯石黄酸。助催化剂的用量可以由本领域技术人员根据他或者她的知识来选 择。在本专利技术的情况中，可能的使用量是基于酮肟为0.5-20mol%,优选 0.5-10mol。/。和最优选l-4mol%。所述反应优选是以这样的方式进行开始时将底物加入到非极性溶 剂中，并将氰尿酰氯加入到该混合物中。随后将该反应混合物加热，建 立50-250。C的温度。反应温度优选是80-120°C,最优选100-115°C。根据反应的完成(其在上述温度通常在至少3h，优选2h,更优选 <lh和非常特别为〈15min内完成)，本领域才支术人员可以决定混合物的 整理。为此目的，优选将溶液冷却，并使内酰胺结晶出来和滤出；如果 适当，产物可以进一步通过重结晶来净化。使用5moP/。的氰尿酰氯用于无环酮肟的反应是有利的，并具有 〉85%的酰胺产率。与所述文献的数据相比，这是极性和非极性溶剂二 者的情况。更低的浓度通常导致更低的转化率；虽然更高的浓度导致 100%的肟转化率，但是副产物形成的危险可能提高了 。用于反应中的环状酮肟优选具有6-12,更优选7-12和更优选7-9或 者更优选10 -12的环尺寸。具有10-12的环尺寸的环状酮將可以优选在氪枯烯或者环辛烷中进 行转化，在该情况中，可以用2-3mol。/。的氰尿酰氯来获得100%的转化 率和>90%的产率。在极性溶剂例如乙腈中，仅仅lmol。/。的氰尿酰氯浓 度对于完全转化是足够的。前体中未转化的酮不破坏所述反应。对于更小的环(环尺寸为6-9,优选7-9)的转化，有利的是使用浓度为3-13moiy。的氰尿酰氯。这同样允许在合适的时间窗中达到>85%的转化率。所述的反应可以搅拌槽中分批进行或者在管式反应器、搅拌槽或者 搅拌槽组中连续进行。有趣的，本专利技术表现出，与可以从所引用的现有技术得到的教导相 反，甚至在非极性溶剂中使用氰尿酰氯的催化贝克曼重排作用完全有可 能达到非常高的产率。明确的在JACS出版物中的表1第11条中的实例因为在这里:为溶剂的曱苯提供了仅仅8%的产率。但是，在本专利技术的 情况中已经表明轻微提高的氰尿酰氯浓度令人惊讶的明显提高了产物业规模。但是，它因此决不是从现有技术显^易见的。、应当非常特别强制备。此外，由于加工经济性与
技术介绍
相反(此处使用的前体同样在非 极性溶剂中制备)，非极性溶剂的使用是特别有利的，这是因为在制备 酰胺和内酰胺中的从非极性到极性溶剂的溶剂变化因此可以被避免。(Organikum， VEB Deutscher Verlag der Wissensc本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从相应的酮肟制备酰胺的方法，其在氰尿酰氯存在下加热酮肟来制备酰胺，特征在于该反应是在具有２－１４的ｌｏｇＰ值的非极性有机溶剂中进行的，并且当氰尿酰氯的用量≤５ｍｏｌ％时，该溶剂不能仅由甲苯组成。

【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：M鲁斯，S肖霍夫，M特拉格瑟，HP克里默，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]