制备N-羟烷基化内酰胺的(甲基)丙烯酸酯的催化法制造技术

技术编号:4484026 阅读:321 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及通过在至少一种金属C↓[1]-C↓[10]醇盐(A)存在下使环状N-羟烷基化内酰胺(L)与(甲基)丙烯酸(S)酯化或通过在没有溶剂存在下和在反应开始时全部加入用作催化剂的金属C↓[1]-C↓[10]醇盐(A)使其与至少一种(甲基)丙烯酸酯(D)酯交换制备N-羟烷基化内酰胺(L)的(甲基)丙烯酸酯(F)的方法。在所述式(L)中,R↑[1]代表C↓[1]-C↓[5]亚烷基或者间隔有一个或多个氧原子和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基和/或一个或多个环烷基、-(CO)-、-O(CO)O-、-(NH)(CO)O-、-O(CO)(NH)-、-O(CO)-或-(CO)O-基团的C↓[2]-C↓[20]亚烷基,其中所述基团可被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取代,条件是R↑[1]在与内酰胺羰基直接相邻的位置必须不能含有除碳原子外的任意原子。R↑[2]代表C↓[1]-C↓[20]亚烷基、C↓[5]-C↓[12]亚环烷基、C↓[6]-C↓[12]亚芳基或者间隔有一个或多个氧原子和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基和/或一个或多个环烷基、-(CO)-、-O(CO)O-、-(NH)(CO)O-、-O(CO)(NH)-、-O(CO)-或-(CO)O-基团的C↓[2]-C↓[20]亚烷基,其中所述基团可被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取代,或R↑[2]-OH代表式-[X↓[i]]↓[k]-H的基团,k为1-50的数值,对任意i=1-k而言,X↓[i]可独立选自-CH↓[2]-CH↓[2]-O-、-CH↓[2]-CH↓[2]-N(H)-、-CH↓[2]-CH↓[2]-CH↓[2]-N(H)-、-CH↓[2]-CH(NH↓[2])-、-CH↓[2]-CH(NHCHO)-、-CH↓[2]-CH(CH↓[3])-O-、-CH(CH↓[3])-CH↓[2]-O-、-CH↓[2]-C(CH↓[3])↓[2]-O-、-C(CH↓[3])↓[2]-CH↓[2]-O-、-CH↓[2]-CH↓[2]-CH↓[2]-O-、-CH↓[2]-CH↓[2]-CH↓[2]-CH↓[2]-O-、-CH↓[2]-CHVin-O-、-CHVin-CH↓[2]-O-、-CH↓[2]-CHPh-O-和-CHPh-CH↓[2]-O-,其中Ph代表苯基,Vin代表乙烯基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备N-羟烷基化内酰胺的(曱基)丙烯酸酯的催化法本专利技术涉及催化制备N-羟烷基化内酰胺的(曱基)丙烯酸酯的方法及其 用途。在本专利技术上下文中,将(甲基)丙烯酸理解为指丙烯酸和/或甲基丙烯酸, 将(曱基)丙烯酸酯理解为指丙烯酸酯和/或曱基丙烯酸酯。下文也将(曱基) 丙烯酸的酯称作(曱基)丙烯酸酯。一般通过催化酯化(甲基)丙烯酸或使其它(甲基)丙烯酸酯与醇酯交换 制备(甲基)丙烯酸酯。常用到强酸或强碱,从而一般不能以可控方式通过 这样酯化或酯交换制备对酸或碱敏感的(甲基)丙烯酸酯。N-羟烷基化内酰胺的(甲基)丙烯酸酯是已知的。WO 03/006568 Al描述了利用对甲苯磺酸作为催化剂使丙烯酸与羟乙 基吡咯烷酮酸酯化。然而产率仅为71%。在本申请优先权日还没有公开的德国申请DE 10 2005 052 931.3公开 了制备N-羟烷基化内酰胺的(甲基)丙烯酸酯的催化法,其中在非均相无机 盐存在下进行酯化或酯交换。DE 1 595 233公开了在四烷氧基钬和碱金属醇盐存在下使N-羟烷基内 酰胺与(甲基)丙烯酸酯酯交换。该方法的不足之处在于必须通过额外的纯 化步骤(一般为洗涤步骤)从反应混合物再次去除催化剂。GB 930 668同样描述了 N-羟烷基化内酰胺与(曱基)丙烯酸酯化以及 N-羟烷基化内酰胺与(甲基)丙烯酸酯酯交换。可相应地用于酯化的催化剂 为酸(例如笨璜酸)和四烷氧基钛(例如四异丙醇钛或四异丁醇钛)。就酯交换 而言,优选使用碱催化剂如碱金属醇盐或铵醇盐。此外,描述了通过使N-羟烷基内酰胺与(甲基)丙烯酰氯反应制备内酰胺(甲基)丙烯酸酯。然而,在 所述反应中^f吏用(甲基)丙烯酰氯导致形成盐,且由于其高反应性而引起非 选择'l"生反应^口 Michael力口成0现有技术所述方法的不足之处在于以醇溶液使用用作催化剂的碱金属醇盐。此外,在GB 930 668(实施例l)和DE 1 595 233(实施例A)中逐渐加 入催化剂,即在反应过程中连续加入催化剂溶液。这对工业规模工艺特别 不利。本专利技术目的在于提供一种替换方法,通过所述方法可由简单反应物高 转化率和高纯度制备N-羟烷基化内酰胺的(曱基)丙烯酸酯。应在温和条件 下进行合成,从而使所得产物色值低和纯度高。具体而言,所述方法应可 在工业上实施。通过制备N-羟烷基化内酰胺的(甲基)丙烯酸酯(F)的方法实现了该目 的,其中在至少一种金属d-do醇盐(A)存在下使环状N-羟烷基化内酰胺 (L)与(甲基)丙烯酸(S)酯化或与至少一种(甲基)丙烯酸酯(D)酯交换R1为d-C5亚烷基或者间隔有一个或多个氧原子和/或硫原子和/或一个或 多个取代或未取代的亚氨基和/或一个或多个环烷基、-(CO)-、 -O(CO)O-、 -(NH)(CO)O-、 -O(CO)(NH)-、陽O(CO)-或國(CO)O-基团的C2-C20亚烷基, 其中所述基团可各自被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取 代,条件是R1在与内酰胺羰基直接相邻的位置必须不能具有除碳原子外的任 意原子,R"为C广C20亚烷基、CVd2亚环烷基、CVd2亚芳基或者间隔有一个或多 个氧原子和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基和/或一个或 多个环烷基、-(CO)-、 -O(CO)O-、 -(NH)(CO)O-、 -O(CO)(NH)-、 -O(CO)國 或-(CO)O-基团的CVC20亚烷基,其中所述基团可各自被芳基、烷基、芳 氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取代,或 R2-OH为式-Xi]k-H的基团, k为1-50,和对各i=l-k而言,Xj可各自独立选自-CH2-CH2-0-、 -CH2-CH2-N(H)-、 -CH2-CH2-CH2-N(H)- 、-CH2CH(NH2)- 、-CH2-CH(NHCHO)-、GHrO- 、 -CH2—C(CH3)2—O画、 -C(CH3)2-CH2-0- 、-CH2-CH2-CH2-0- 、-CH2-CH2-CH2-CH20-、 -CH2-CHVinO-、 -CHVin-CH2-0-、 -<:112-<:1^11-0-和画(:1^11陽(:112-0-,其 中Ph为苯基,Vin为乙烯基,其中在没有溶剂存在下和在反应开始时全部加入用作催化剂的金属 C广do醇盐(A)。下文也将反应物(曱基)丙烯酸(S)和(甲基)丙烯酸酯(D)—起归纳到术语 (甲基)丙烯酸化合物(B)中。借助于本专利技术方法,可以至少一个以下优势制备N-羟烷基化内酰胺的(曱基)丙烯酸酯-高产率, -温和反应条件,-良好色值,和-没有纯化反应混合物所需的洗涤步骤。在本专利技术方法中,在没有溶剂存在下即以纯物质使用用作催化剂的金 属d-do醇盐(A)。优选以固体加入金属d-Cn)醇盐(A)。结果,与现有技 术相反,没有将必须以复杂方式去除的其它组分引入反应体系中。与现有 技术相比这尤其有利,因为在现有技术中以甲醇溶液使用所用曱醇盐。然 而,由于酯交换释放出甲醇,额外引入的甲醇使反应平衡向反应物端移动。本专利技术在反应开始时全部即不在反应过程中连续加入用作催化剂的金 属d-do醇盐。这对可在工业上使用的工艺尤其有利,因为逐渐或连续加 入催化剂由于技术问题而通常是不可能的。在上述定义中,任选被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取代的d-C20 亚烷基为例如亚甲基、1,2-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、 1,6-亚己基、2-曱基-l,3-亚丙基、2-乙基-l,3-亚丙基、2,2-二曱基-1,3-亚丙基、 2,2-二曱基-1,4-亚丁基,任选被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取代的C5-C12 亚环烷基为例如亚环丙基、亚环戊基、亚环己基、亚环辛基、亚环十二烷基,任选被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取代并间隔有 一个或多个氧原子和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基和/或一个或多个环烷基、-(CO)-、 -O(CO)O曙、-(NH)(CO)O-、 -O(CO)(NH)-、 -O(CO)-或-(CO)O-基团的C广C2Q亚烷基为例如l-氧杂-l,3-亚丙基,1,4-二 氧杂-l,6-亚己基,1,4,7-三氧杂-1,9-亚壬基,l-氧杂-l,4-亚丁基,1,5-二氧杂 -1,8-亚辛基,l-氧杂-l,5-亚戊基,l-氧杂-l,7-亚庚基,1,6-二氧杂-1,10-亚癸 基,l-氧杂-3-甲基-l,3-亚丙基,l-氧杂-3-曱基-l,4-亚丁基,l-氧杂-3,3-二曱 基-l,4-亚丁基,l-氧杂-3,3-二甲基-l,5-亚戊基,1,4-二氧杂-3,6-二甲基-1,6-亚己基,l-氧杂-2-甲基-l,3-亚丙基,1,4-二氧杂-2,5-二甲基-1,6-亚己基,1-氧杂-l,5-亚戊-3-烯基,l-氧杂-l,5-亚戊-3-炔基,l,l-、 1,2-、 1,3-或1,4-亚环 己基,1,2-或1,3-亚环戊基,1,2-、 1,3-或1,4-亚苯基,4,4,-亚联苯基,1,4-二氮杂-l,4-亚丁基,l-氮杂-l,3-亚丙基,1,4,7-三氮杂-1,7-亚庚基,1,4-二氮 杂-l,6-亚己基,1,4-二氮杂-7-氧杂-1,7-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备N-羟烷基化内酰胺的(甲基)丙烯酸酯(F)的方法,其中在至少一种金属C↓[1]-C↓[10]醇盐(A)存在下使环状N-羟烷基化内酰胺(L)与(甲基)丙烯酸(S)酯化或与至少一种(甲基)丙烯酸酯(D)酯交换: ***-R↑[2] -OH (L) 其中 R↑[1]为C↓[1]-C↓[5]亚烷基或者间隔有一个或多个氧原子和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基和/或一个或多个环烷基、-(CO)-、-O(CO)O-、-(NH)(CO)O-、-O(CO )(NH)-、-O(CO)-或-(CO)O-基团的C↓[2]-C↓[20]亚烷基,其中所述基团可各自被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取代, 条件是R↑[1]在与内酰胺羰基直接相邻的位置必须不能具有除碳原子外的任意原子,   R↑[2]为C↓[1]-C↓[20]亚烷基、C↓[5]-C↓[12]亚环烷基、C↓[6]-C↓[12]亚芳基或者间隔有一个或多个氧原子和/或硫原子和/或一个或多个取代或未取代的亚氨基和/或一个或多个环烷基、-(CO)-、-O(CO)O -、-(NH)(CO)O-、-O(CO)(NH)-、-O(CO)-或-(CO)O-基团的C↓[2]-C↓[20]亚烷基,其中所述基团可各自被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取代,或 R↑[2]-OH为式-[X↓[i]]↓[ k]-H的基团, k为1-50,和 对各i=1-k而言,X↓[i]可各自独立选自-CH↓[2]-CH↓[2]-O-、-CH↓[2]-CH↓[2]-N(H)-、-CH↓[2]-CH↓[2]-CH↓[2]-N(H)-、-CH↓[2] -CH(NH↓[2])-、-CH↓[2]-CH(NHCHO)-、-CH↓[2]-CH(CH↓[3])-O-、-CH(CH↓[3])-CH↓[2]-O-、-CH↓[2]-C(CH↓[3])↓[2]-O-、-C(CH↓[3])↓[2]-CH↓[2]-O-、-CH↓[2]-CH↓[2]-CH↓[2]-O-、-CH↓[2]-CH↓[2]-CH↓[2]-CH↓[2]-O-、-CH↓[2]-CHVin-O-、-CHVin-CH↓[2]-O-、-CH↓[2]-CHPh-O-和-CHPh-CH↓[2]-O-,其中Ph为苯基,Vin为乙烯基, 其中在没有溶剂存在下和在反应开始时全部加入用作催化剂的金属C1-C10醇盐...

【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:H博格曼F赫费尔M安格尔
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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