[發(fā)明專(zhuān)利]制備胺類(lèi)的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380064379.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104837807A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·里斯特;D·A·丘索夫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 科勒研究有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07C209/28
• 分類(lèi)號(hào): C07C209/28;C07C213/08;C07D207/06
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 王貴杰

本發(fā)明涉及新的有機(jī)反應(yīng)和制備和使用這樣的反應(yīng)產(chǎn)物的方法。更具體地，本發(fā)明涉及用于還原氨基化的新反應(yīng)和在無(wú)需外部氫源的情況下由該反應(yīng)產(chǎn)物制備另外的產(chǎn)物的方法。

羰基化合物的還原氨基化是用于生產(chǎn)胺類(lèi)的關(guān)鍵，且毫無(wú)例外地需要?dú)湓矗畛Ｓ玫氖菤錃?H₂)自身。然而，盡管氫不貴且以工業(yè)化規(guī)模使用，但是它與空氣具有寬爆炸范圍且可以引起大爆炸。

此外，當(dāng)今的大部分氫產(chǎn)自化石材料，例如天然氣。實(shí)現(xiàn)這一目的的主要方法通過(guò)包含兩步的甲烷蒸汽重整(SMR)法進(jìn)行。第一步包括使甲烷(CH₄)與蒸汽在750-800℃下反應(yīng)，產(chǎn)生H₂和CO。然后使CO-副產(chǎn)物經(jīng)通道導(dǎo)入第二步，稱(chēng)作水煤氣變換(WGS)反應(yīng)，其中使其與更多蒸汽在催化劑上反應(yīng)，形成另外的H₂和二氧化碳(CO₂)。這種方法自身分兩個(gè)階段進(jìn)行，由在350℃下的高溫變換和在190-210℃下的低溫變換組成。在最終的步驟中，必須從二氧化碳，甲烷，未反應(yīng)的一氧化碳和水中分離氫。一旦純化，則將得到的氫供給用于眾多應(yīng)用，包括還原氨基化。

其它的氫源可能經(jīng)濟(jì)性較低且昂貴或遇濕氣和空氣不穩(wěn)定。

胺類(lèi)是一類(lèi)極為有用的和不能代替的化合物。它們不僅用于工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室作為產(chǎn)物(例如藥物，染料，氣體凈化等)，而且作為試劑和催化劑。因此，對(duì)于用于制備胺類(lèi)的簡(jiǎn)便而有效的方法存在需求。

發(fā)明人已經(jīng)研究了幾種用于制備胺類(lèi)的方法。合成胺類(lèi)的最重要方法之一通過(guò)還原亞胺類(lèi)進(jìn)行。作為更直接和經(jīng)濟(jì)的方法，用胺類(lèi)對(duì)羰基化合物進(jìn)行還原氨基化避免了亞胺形成的分離步驟。這種方法由此需要更少的純化步驟并且生成更少的溶劑廢物。

發(fā)明人研究了幾種潛在的均相和多相催化劑系統(tǒng)，并且認(rèn)為，在工業(yè)化應(yīng)用背景下，使用CO直接作為還原劑可以提供明顯的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樽鳛楸绢I(lǐng)域狀態(tài)下使用的包括加熱至350℃的3個(gè)步驟和3種不同催化劑可以被轉(zhuǎn)化成僅使用單一催化劑的單一操作。

一氧化碳與胺-化合物的反應(yīng)是現(xiàn)有技術(shù)中公知的，例如參見(jiàn)Chan?Sik?Cho，Journal?of?Heterocyclic?Chemistry，1997，1371-1374頁(yè)。然而，該方法是眾所周知的芳基鹵與CO的羰基化反應(yīng)，其與另一種醛的脫氧代-雙取代反應(yīng)組合，由此形成二氫吲哚酮化合物。在該反應(yīng)中，未進(jìn)行還原，且由此該方法不是如本發(fā)明中的還原氨基化。

發(fā)明人還測(cè)試了其它均相和多相金屬催化劑，且最終，發(fā)明人鑒定銠鹽例如乙酸銠作為特別有效的催化劑，其用于用對(duì)-茴香胺對(duì)醛例如苯甲醛在一氧化碳的存在下進(jìn)行還原氨基化，得到N-芐基-4-甲氧基苯胺。在溶劑篩選時(shí)，發(fā)現(xiàn)乙酸銠催化的反應(yīng)有效地在不同溶劑中進(jìn)行，其中在THF中的反應(yīng)速率最高。銠源例如Rh(PPh₃)₃Cl，Rh₆(CO)₁₆，[Rh(CO)₂Cl]₂，[Rh(COD)Cl]₂，HRh(PPh₃)₄，多相銠和釕均顯示了不同的催化活性。

因此，本發(fā)明涉及新的還原氨基化反應(yīng)和由它們制備任意另外產(chǎn)物的方法。該反應(yīng)如方案1中所示。

因此本發(fā)明涉及制備胺類(lèi)的方法，其中使包含式R¹-CO-R²的羰基部分的化合物與式HNR³R⁴的化合物和一氧化碳在催化劑的存在下反應(yīng)。所述催化劑可以具體地選自多相和/或均相金屬催化劑，其選自Pt，Pd，Ir，Rh，Ru，Os，Mo，Ni，Cr，V，Cu，Mn，Zn，F(xiàn)e，硫，硒及它們的催化活性化合物。該反應(yīng)可以在溶劑中進(jìn)行，也可以在無(wú)溶劑下進(jìn)行。

在上述式中，