用非均相催化作用制备N-羟烷基取代的氨基炔制造技术

用含有第ＩＢ或ＩＩＢ族金属化合物的催化剂的非均相催化作用，通过炔烃与１－氧杂－３－氮杂杂环烷烃反应来制备式Ⅰ的Ｎ－羟烷基取代的氨基炔。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用非均相铜催化剂通过非均相催化作用制备N-羟烷基取代的氨基炔的方法。N-羟烷基取代的氨基炔是许多用途的重要工业中间体。其中一些用作制造药物的前体，而且它们也用于电镀，或用作腐蚀抑制剂。N-羟烷基取代的氨基炔的制备方法已经知道多时，并已在工业上应用。它通常需要适宜的取代炔烃、羰基化合物和胺类在曼尼期类型综合反应中用均相或非均相催化作用进行反应。这类使用均相催化作用的方法被广泛使用，并被多次描述。例如，CH-A-669192公开了在使用铜盐和锌盐如CuCl或ZnCl2的均相催化反应中制备有药理学活性的N-芳烷基取代的氯基炔。US-A3496232公开了通过曼尼斯反应由乙炔制备炔丙基胺。所公开的催化剂是第IB或IIB族金属的盐，如铜的氯化物、乙酸盐和甲酸盐，它们也可为负载催化剂。但是，该反应优选用CuCl2通过均相催化作用进行。这一方法的缺点是，它必需以工业上复杂的方式，用液化的乙炔在高压下进行(25-70大气压)，并且产物的产率不能令人满意。在用乙炔和均相铜催化剂操作中的一个共同问题是，生成易于爆炸分解的催化活性的铜乙炔化物，它难以用过滤的方法从反应溶液中除去，而且它催化聚炔(一种乙炔聚合的产物)的生成。为了易于处理铜乙炔化物，可将它们涂覆到惰性载体上，并与铋化合物混合，以便使聚炔的生成量减少。但是，为了得到可接受的时空产率，这样的已知催化剂用于炔烃的氨烷基化(炔烃在反应条件下为气态的)需要高的炔烃分压。当使用乙炔时，(乙炔是一种热稳定性差的气体，甚至在常压下也易于爆炸)，对于所需的压力范围来说，在反应器设计中需要有相当的安全措施，从而使这些方法在经济上不合理。例如，EP-A-0080794公开了一种用非均相催化作用制备N，N-二(烷基，芳基)取代的丙炔基胺的方法，使用掺杂有氧化铋的铜乙炔化物/硅酸镁载体作为优选的催化剂。反应例如在使用悬浮催化剂的搅拌高压釜中或在固定床中进行。这一方法的缺点是，由于使用的负载催化剂的铜含量低(约5至35％)，它没有令人满意的活性。在这种情况下，乙炔的反应需要高达20大气压或更高的分压。US-A3650985公开了通式(CuC2)w(CH2O)x(C2H2)y(H2O)z的未负载的铜乙炔化物的制备方法，其中1≤W、X、Y＜100、优选W＝4、X＝0.24-4、Y＝0.24-4和Z＝0.67-2.8。这些催化剂还可含有铋化合物，可通过甲醛和乙炔同时作用到颗粒状水不溶性铜化合物上来制备，优选碱性碳酸铜、如合成孔雀石。对于炔属烃类的乙炔化来说，催化剂可作为催化剂的水悬浮液使用。类似的孔雀石催化剂在US-A3560576中公开。US-A4127734公开了铋改性的球形孔雀石的制备，以及它们与乙炔和甲醛反应，制得未负载的乙炔化催化剂。但是，US-A3650985和US-A4127734都未提及这些特定的催化剂用于其他反应。特别是，未涉及使用这些催化剂在非水介质中制备氨基炔的任何可能性。而且，熟悉本专业的技术人员未发现任何有关制备羟烷基取代的，特别是N-羟烷基取代的氨基炔的文献。DE-A2637425公开了在曼尼期缩合反应中，通过甲醛、二烷基胺和炔醇反应来制备二烷基氨基-2-炔-4-醇。但是，为了得到满意的产率，必需使用特定的工艺条件必需使用酸性溶液、优选pH值为5；特定的催化剂体系，即溴化物、碘化物或碘的组合，在反应混合物中是可溶的；以及可溶性铜(II)化合物。未提及在中性或碱性pH值范围内进行非均相催化作用反应是可能的变通方案。DE-B1100617同样公开了用铜的硫酸盐、乙酸盐、硝酸盐或盐酸盐的均相催化作用，通过甲醛、二烷基胺和炔醇在酸性水溶液中，在pH值5-6下反应来制备二烷基氨基-2-炔-4-醇。在最后提到的两篇专利中都未涉及到制备N-羟烷基取代的氨基炔。GB-A839289公开了炔属乙醇胺及其制备方法。这一方法通过至少有一个活性氢原子的乙炔化合物与下式的噁唑烷反应来实现 式中，R1、R2、R4、R5、R6和R7相同或不同的，为氢、烷基、芳基、烷芳基或芳烷基，条件是R1或R2为氢；以及R3为烷基、羟烷基、芳基、烷芳基或芳烷基。反应在以下条件下进行没有溶剂或在适合的溶剂中、优选二噁烷或二甲基甲酰胺，0-30℃，在加压或减压下，优选加压，在惰性气体存在下或没有惰性气体。所用的催化剂为均相的铜催化剂，如盐类，如硫酸铜或氯化铜，它们溶于反应混合物中，并与乙炔生成催化活性的配合物。反应完成后，用以下步骤从反应混合物中除去催化剂首先过滤出沉淀的铜乙炔化物配合物，然后用硫化氢使仍存在于溶液中的铜离子沉淀，在加或不加活性炭的条件下过滤出生成的沉淀。在用现在执行的安全标准有可接受的费用下这一步骤可不再进行。如上所述，US-A3496233公开了这些铜乙炔化物配合物有爆炸分解的倾向以及用过滤的方法难以从反应溶液中除去它们。用硫化氢进行沉淀现在不能经济上合理地实现；硫化氢是一种可燃性高毒性气体，它有令人不愉快的气味，甚至在很低浓度下，而且会使金属严重腐蚀。由此生成的溶解性差的硫化铜必需用昂贵的方法处理或作为重金属废物处理。象文献中描述的借助活性炭的过滤由于产物的吸附，使产率下降。CH-A414594公开了在以下条件下通过噁唑烷或四氢-1，3-二噁嗪与乙炔化合物反应来制备N-羟烷基取代的氨基链炔烷在铜离子源和溶剂优选二噁烷或二甲基甲酰胺存在下，0-30℃，在常压至超过大气压400mmHg下。在这种情况下，仅氯化铜(I)用作均相催化剂。处理完全类似GB-A839289中公开的方法，因此也同样有上面讨论的缺点。Shostakovskii等人在J.Org.Chem.USSR(Engl.Trausl.)，6(1970)902中描述了在碱存在下，用3-溴丙炔取代N，N-二取代的氨基乙醇中的基团来制备N-羟乙基取代的氨基丙炔。在这一方法中，不希望的副反应是前体的消耗，生成2-乙烯基噁唑烷和其他有1，4-恶嗪骨架的不饱和化合物，以致在某些情况下产品的产率仅有约50％。Kukharev等人在J.APPL.CHEM.USSR(Eugl.Transl.)EN，63，8.2，(1990)1736中描述了在二噁烷作为溶剂中，在摩尔比2∶1、19-24℃下，通过N-(2-羟乙基)噁唑烷与乙炔反应来合成N，N，N’，N’-四(2-羟乙基)-1，4-二氨基-2-丁炔。氯化铜用作均相催化剂。但是，最高产率仅45％，并且还总是得到噁唑烷与乙炔的单缩合产物。使用氯化铜作为均相催化剂所涉及到的上述问题同样在这一方法中可出现。本专利技术的一个目的是提供这样一种制备N-羟烷基取代的氨基炔的方法，这一方法不再有先有技术中已知的那些缺点。我们已发现这一目的的可通过这样一种方法来实现，其中通过含有第IB或IIB族金属化合物催化剂的非均相催化作用，使炔与1-氧杂-3-氮杂杂环烷烃反应。令人吃惊的是，我们发现，当在反应条件下为气态的炔烃如乙炔被使用时，本专利技术的方法可在低压下进行。因此，本专利技术涉及一种制备通式I的N-羟烷基取代的氨基炔的方法 式中，R1为氢、烷基、卤代烷基、环烷基、芳基、烷氧基、烷氧基烷基、羟烷基或-CR2R3-NR4-A-OH；R2和R3各自独立为氢、烷基、卤代烷基、环烷基、芳基、烷氧基、烷氧基烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备通式Ⅰ的Ｎ－羟烷基取代的氨基炔的方法 ＊＊＊ （Ⅰ） 式中，Ｒ↑［１］为氢、烷基、卤代烷基、环烷基、芳基、烷氧基、烷氧基烷基、羟烷基或 －ＣＲ↑［２］Ｒ↑［３］－ＮＲ↑［４］－Ａ－ＯＨ； Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］各自独立为氢、烷基、卤代烷基、环烷基、芳基、烷氧基、烷氧基烷基或羟烷基； Ｒ↑［４］为氢、烷基、卤代烷基、环烷基、芳基、烷氧基、烷氧基烷基或羟烷基； Ａ为Ｃ↓［２］－Ｃ↓［５］亚烷基，它为未取代的或被烷基、卤代烷基、芳基、烷氧基、羟基和羟烷基进行一次或多次取代的； 该法包括用含有第ⅠＢ和ⅡＢ族金属化合物的催化剂非均相催化作用使通式Ⅱ的炔烃混合物 Ｒ↑［１］－Ｃ≡Ｃ－Ｈ （Ⅱ） 式中Ｒ↑［１］有上述含义，与通式Ⅲ的１－氧杂－３－氮杂杂环烷烃反应 ＊＊＊ （Ⅲ） 式中Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］、Ｒ↑［４］和Ａ有上述定义。

【技术特征摘要】
DE 1996-10-15 19642553.01.一种制备通式I的N-羟烷基取代的氨基炔的方法式中，R1为氢、烷基、卤代烷基、环烷基、芳基、烷氧基、烷氧基烷基、羟烷基或-CR2R3-NR4-A-OH；R2和R3各自独立为氢、烷基、卤代烷基、环烷基、芳基、烷氧基、烷氧基烷基或羟烷基；R4为氢、烷基、卤代烷基、环烷基、芳基、烷氧基、烷氧基烷基或羟烷基；A为C2-C5亚烷基，它为未取代的或被烷基、卤代烷基、芳基、烷氧基、羟基和羟烷基进行一次或多次取代的；该法包括用含有第IB和IIB族金属化合物的催化剂非均相催化作用使通式II的炔烃混合物R1-C≡C-H(II)式中R1有上述含义，与通式III的1-氧杂-3-氮杂杂环烷烃反应式中R2、R3、R4和A有上述定义。2.根据权利要求1的方法，其中非均相催化剂为铜催化剂。3.根据权利要求2的方法，其中非均相铜催化剂为未负载的或负载的催化剂。4.根据权利要求3的方法，其中使用含铋的催化剂，催化剂组合物和/或载体用铋掺杂。5.根据权利要求4的方法，其中催化剂组合物含有40-70％(重量)铜和0.1-10％(重量)铋。6.根据权利要求1～3中任一项的方法，其中铜催化剂由孔雀石制得。7.根据上述权利要求中任一项的方法，其中铜乙炔...

【专利技术属性】
技术研发人员：T帕里斯，J亨克尔曼，J沃尔夫多宁，S斯图茨，T鲁尔，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]