N-烷基苯胺衍生物的制备制造技术

本发明专利技术涉及通式（Ⅰ）化合物的制备方法，包括在亲核氟化剂和相转移催化剂存在的条件下，使通式（Ⅱ）化合物与通式（Ⅲ）化合物反应。本发明专利技术方法反应条件缓和，且产物收率较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及苯胺衍生物的制备方法，特别涉及通过胺化反应制备通式(I)的N-烷基苯胺衍生物的方法。
技术介绍
苯胺及其衍生物作为重要的化工原料广泛用于染料、橡胶、医药、农药、有机中间体等诸多领域，其中N-烷基苯胺衍生物可用于制备高效、低毒、低残留农药、高效除草剂等，具有重要的经济价值。现有技术中涉及苯胺衍生物制备的文献很多，其中美国专利第4,096,185号公开了在基本无水的溶剂中，用铜化合物与亲核氟化剂的组合物作为催化剂，通过对氯-三氟甲基苯与氨气反应制备对三氟甲基-苯胺的方法。该方法因为采用亲核氟化剂作为催化剂，因此可以将原料的转化率提高约4倍，并且可以得到较高的收率。但因为反应需要基本无水的条件，而在这种条件下亲核氟化剂与底物的互溶性很差，减少了其与底物的接触，因此需要较高的反应温度和压力。在公开号为1330625A的中国专利申请中，公开了在一定含水量的条件下，以碱性氟化物为催化剂，通过多卤代-对三氟甲基苯与氨反应制备多卤代-对三氟甲基苯胺的方法，该方法也需要较高的反应温度。美国专利第5,401,882号中公开了在碱存在的条件下，以N，N-二烷基酰胺为胺化剂制备N，N-二烷基苯胺衍生物的方法。但该方法所需的反应温度较高，反应时间较长，且收率较低。对现有技术的分析表明，在氯代、溴代和碘代苯的胺化反应中加入亲核氟化剂可以缩短反应时间、提高反应转化率。但因为通常卤代苯与亲核氟化剂不互溶，因此需要较高的反应温度。而针对卤素交换反应中卤代苯与亲核氟化剂的溶解性问题，研究者提出通过使用相转移催化剂可增加亲核氟化剂在有机溶剂中的溶解度，或F-与底物的接触机率或其亲核性，从而提高反应速度，缓和反应条件。(申请号为03129999.7的中国专利申请；陈卫东等，化工生产与技术，2003，10(2)，1-5)。本文将上述所有参考文献全文引入作为参考。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种反应条件缓和、产物收率较高的制备通式(I)化合物的方法。本专利技术方法包括在亲核氟化剂和相转移催化剂存在的条件下，使通式(II)化合物与通式(III)化合物反应， 其中，X为Cl、Br或I；R1、R2、R3、R4和R5独立地为氢、烷基或吸电子基，但其中至少有一个为吸电子基；R6和R7独立地为氢或烷基，但其中至少有一个为烷基；R8为氢或酰基。在本专利技术的一方案中，相转移催化剂选自18-冠-6、四甲基氯化铵和(N，N-二甲基-咪唑啉基)-四甲基氯化胍，较优选地为(N，N-二甲基-咪唑啉基)-四甲基氯化胍。在本专利技术的另一方案中R1、R3和R5中至少有一个为吸电子基。优选地，所述吸电子基选自NO2、CN、SO3H、COOH、CHO和CF3。在本专利技术的另一方案中，R6和R7独立地为C1-C4链烷基。在本专利技术的再一方案中，R8为C1-C4酰基。在本专利技术中，所用亲核氟化剂可选自碱金属氟化物、碱土金属氟化物、四烷基氟化铵和氟化铵。优选地，所述亲核氟化剂选自NaF和KF。本专利技术的反应的温度优选为150℃到240℃，较优选为170℃到180℃。本专利技术人通过将卤素交换反应中的相转移催化技术与卤代苯胺化反应中的亲核氟化剂催化技术相结合，提出了以卤代苯衍生物为原料同时使用相转移催化剂和亲核氟化剂作为催化剂制备苯胺衍生物的方法，该方法反应条件缓和，且产物收率较高。具体实施例方式如上所述本专利技术涉及以卤代苯衍生物为原料，通过胺化反应制备N-烷基苯胺衍生物的方法。下面将对本专利技术方法及优选实施方案进行详细描述。本文所用的术语“亲核氟化剂”指可通过F-离子进行亲核取代的含氟化合物，包括但不限于碱金属氟化物、碱土金属氟化物、四烷基氟化铵和氟化铵，优选为碱金属氟化物，更优选为NaF和KF，最优选为KF。本文所用的术语“吸电子基”指可使苯环电子云向其偏移，从而降低苯环上电子云密度的基团，包括但不限于NO2、CN、SO3H、CHO、COOH、COR、COOR、Cl、Br、OR、SR、SO2R和全卤代烃基，优选与苯环相连的原子没有未共享电子对的基团，例如NO2、CN、SO3H、COOH、CHO和CF3，更优选NO2、CN和CF3。本文所用的术语“全卤代烃基”指具有如下结构的基团， 其中每一X’独立地为卤素，优选为Cl和F，更优选为F；R’为烃基、芳基或卤素，优选为卤素；n为不小于1的整数，且仅当R’为卤素时n可等于1，优选n为1～6，更优选n为1～4。本文所用的术语“酰基”指具有如下结构的基团， 其中R”为氢或烃基，优选为氢。本文所用的术语“烃基”指通过从母体烷烃、烯烃或炔烃的单个碳原子上脱去一个氢原子得到的饱和或不饱和、支链、直链或环状单价基团。考虑到空间位阻的关系，所述烃基优选为含1～10个碳原子的直链或支链烃基，更优选1～6个碳原子，特别优选1～4个碳原子。本文所用的术语“烷基”指饱和的支链、直链或环状烃基基团，优选含有1～6个碳原子的直链或支链烷基，更优选1～4个碳原子，最优选为甲基。如上所述，本专利技术涉及通式(I)化合物的制备方法，包括在亲核氟化剂和相转移催化剂存在的条件下，使通式(II)化合物与通式(III)化合物反应， 其中，X为Cl、Br或I，优选为Cl；R1、R2、R3、R4和R5独立地为氢、烷基或吸电子基，但其中至少有一个为吸电子基；R6和R7独立地为氢或烷基，但其中至少有一个为烷基；R8为氢或酰基，优选为酰基。本专利技术中，由于通式(II)化合物的苯环上除X基团外至少具有一个吸电子基，因此可以降低苯环上的电子云密度，从而使苯环上的X基团活化进而更容易被其它亲核基团取代。本领域技术人员可以理解，邻位和对位吸电子基的存在将有助于反应进行。因此本专利技术优选R1、R3和R5中至少有一个为吸电子基。本专利技术方法中所用的相转移催化剂包括但不限于冠醚类、季铵盐类、四苯基膦盐类和聚乙二醇类催化剂，具体地可为18-冠-6、四甲基氯化铵和(N，N-二甲基-咪唑啉基)-四甲基氯化胍，优选为(N，N-二甲基-咪唑啉基)-四甲基氯化胍。本专利技术中所述亲核氟化剂的用量约为通式(II)化合物用量的1-5倍摩尔比，优选为约1-3倍摩尔比；相转移催化剂的用量约为通式(II)化合物用量的0.01-1倍摩尔比；通式(III)化合物的用量约为通式(II)化合物用量的1-100倍摩尔比，优选为约5-25倍摩尔比。通过本专利技术方法可以降低胺化反应所需的温度，较优选的反应温度在约150℃到约240℃范围内，更优选在约170℃到约180℃范围内。通过本专利技术方法还可缩短胺化反应所需的时间，所需反应时间通常为约1-10小时，优选为约1-6小时。本专利技术方法中还可使用溶剂，该溶剂在反应条件下不分解，且不与反应物发生反应。优选的溶剂为极性有机溶剂，例如乙腈、DMSO等等。下面将结合实施例对本专利技术进行更详细的说明。实施例1将对氯三氟甲苯3g(16.6mmol)，KF 1.5g(25.5mmol)，DMF 9.6g(131.5mmol)和(N，N-二甲基-咪唑啉基)-四甲基氯化胍0.05g加入高压反应釜，升温至175℃，搅拌5小时。釜压达到2.5Mpa，经浓缩DMF后，减压蒸馏得到N，N-二甲基-4-三氟甲基苯胺2.7g，收率85％。MS(m/z)189、188、170、145、95、75、69、50、42。IR(cm-1)29本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备通式（Ⅰ）化合物的方法，包括在亲核氟化剂和相转移催化剂存在下，使通式（Ⅱ）化合物与通式（Ⅲ）化合物反应，＊＊＊其中：Ｘ为Ｃｌ、Ｂｒ或Ｉ；Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］、Ｒ↓［４］和Ｒ↓［５］独立地 为氢、烷基或吸电子基，但其中至少有一个为吸电子基；Ｒ↓［６］和Ｒ↓［７］独立地为氢或烷基，但其中至少有一个为烷基；Ｒ↓［８］为氢或酰基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾振鹏，南海军，
申请(专利权)人：大连绿源药业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]