[發明專利]借助Xantphos催化劑體系用氨將醇直接胺化成伯胺的方法

有效

• 申請號: 201180068150.0
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN103370302A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: F.克拉佐夫斯基;T.塔克;J.C.普費弗;T.哈斯;M.貝勒;A.馬丁;J.多伊奇;A.克克里茨;S.英姆;J.哈貝爾蘭
• 申請（專利權）人: 贏創德固賽有限公司
• 主分類號: C07C209/16
• 分類號: C07C209/16;C07C213/02;C07C227/08;C07D213/38;C07D493/04;C07C211/07;C07C211/27;C07C211/35;C07C211/38;C07C217/08;C07C229/08;C07C229/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;林森

本發明涉及借助含有至少一種過渡金屬化合物和Xantphos-配體的催化劑體系以高收率用氨將醇直接一步胺化成伯胺的化學催化液相法。

現有技術

含氧官能團轉化成含氮官能團是用于合成許多有機化合物的基本轉化。在文獻和工業中已知一系列經典方法，以實現所述目的。

在大多數出版物中，在這種情況下使伯或仲醇與伯或仲有機胺反應。相反，伯或仲醇與氨反應生成伯胺被描述于僅在特殊的工藝條件、催化劑下使用和僅用于不多的幾種醇。

所有已知方法面臨的挑戰是實現對伯胺的高選擇性，因為這些比氨更親核并因此會優先反應形成更高級的胺。盡管單獨的羥基官能轉化成氨基官能幾乎是熱中性進行的，但形成仲胺和叔胺是放熱的，在每種情況下為大約30?kJ/mol，并因此在熱力學上也優先于形成伯胺。

在氣相中直接胺化

在較低級的可易于汽化的醇的情況中，用氨將伯或仲羥基一步直接轉化成伯胺主要限于氣相反應中。在此，使相應的醇汽化并在主要多相催化劑上在合適的條件（壓力、溫度、氫分壓和任選惰性氣體分壓）下反應。例如在出版物US?4314084、US?5530127、US?5932769、FR?1347648、US?3270059、US?4111840、US?4123462、DE?1667193、Fischer等人（J.?Catal.,?1999,?182,?289-291）或Jenzer等人（Catal.?Lett.,?1999,?61,?111-114）中描述了這種方法。大多數多相催化的氣相法的缺點是使用高溫（最高400℃）和高壓（最高300巴），因此除所希望的伯胺外通常生成顯著量的高級胺、烯烴和烷烴。此外，根據氣相反應的特有壓力條件和溫度條件，用所述方法僅這樣的底物能以經濟的收率轉化成胺，所述底物可以無損失地汽化和反應，或在此情況下胺可以無損失地冷凝或再升華。在這樣的條件下發生分解的特別是具有長的碳鏈的底物或它們相應的胺因此在文獻和工業中在液相合成中反應。

還原胺化

本領域技術人員已知的在液相中借助于還原胺化由醇制備伯胺的方法利用多級路徑，其可隨著攜帶羥基的碳原子的氧化態的變化而出現。由此可區別于在保持氧化態的情況下進行的方法（直接胺化）。在攜帶羥基的碳原子的氧化態變化的情況下（還原胺化），傳統地，可使醇通過氧化生成相應的羰基化合物，隨后通過與胺組分（伯、仲胺或氨）反應形成亞胺和隨后用氫均相或多相催化還原。但是，需要分離羰基化合物的該兩級方法是耗時和昂貴的。

特殊多步法

在保持攜帶羥基的碳原子的氧化態的情況下（直接胺化），可通過多級取代反應將醇轉化成胺。除了用于分離中間步驟的在經濟和時間上的耗費外，在這些方法中，處理在此處常用的爆炸性且有毒的疊氮化物以及形成化學計量量的關聯產物尤其產生不利效果。

醇的直接液相胺化

用氨直接一步液相胺化醇在科學和專利文獻中已描述了較長時間。在一些情況中，由于所用工藝條件，所述方法不能明確分類成氣相法或液相法。

根據DE?19507007，乙醇胺可以在氧化物負載的釕催化劑上在大約170℃的溫度和200巴的壓力下胺化生成乙二胺，由此可實現的收率保持低于40%，而沒有描述其它的實施例。

在Milstein等人的論文（Angew.?Chem.?Int.?Ed.,?2008,?47,?8661-8664）中描述了由相應的一元的任選官能化的伯醇以高收率制備一元的任選官能化的伯胺。在此，描述了有時用雜原子取代的伯脂族和芐醇類通過在溶劑中在7.5巴和135-180℃反應溫度下與過量氨反應12至36小時來直接一步胺化。使用含氮的基于吖啶基的螯合物羰基氯氫[4,5-(二-異丙基膦基甲基吖啶)合釕(II)]作為催化劑，并實現78至96%之間的收率。

此外，WO?2010018570中描述了具有可比較收率的基于喹啉基的螯合配體的應用。然而，在該發表文章中公開的催化劑或者配體不是空氣-和濕氣穩定的；由此產生的增加的工藝消耗不能得到低成本的制備胺的方法。