[發明專利]使用N-甲基-N-亞硝基化合物使烯烴類環丙烷化的方法

有效

• 申請號: 201680053827.6
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN108025997B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: F·施羅德;M·施特克
• 申請（專利權）人: 奇華頓股份有限公司
• 主分類號: C07C2/86
• 分類號: C07C2/86;C07C13/04;C07C241/00;C07C243/06
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 王貴杰

一種將底物上的碳?碳雙鍵轉化成環丙烷環的方法，該方法包括用N?烷基?N?亞硝基化合物、過渡金屬催化劑和含水堿處理底物的步驟，其中所述N?烷基?N?亞硝基化合物通過使烷基胺與堿金屬亞硝酸鹽在一元或二元酸或其混合物的存在下反應而形成，并且其中所述N?烷基?N?亞硝基化合物在與所述底物、催化劑和堿混合前不進行蒸餾。

發明領域

本公開涉及使烯烴類環丙烷化的方法

發明背景

碳-碳雙鍵向環丙烷環的轉化是在有機化合物合成中常用的化學轉化。實驗室規模的環丙烷化通常借助于重氮化合物例如重氮甲烷(DAM)和典型地包含銅或鈀配合物的過渡金屬催化劑來進行。重氮化合物例如DAM由N-烷基-N-亞硝基化合物、更具體地為N-甲基-N-亞硝基化合物(MNC)且仍然更具體地由具有式R(N(NO)Me)x的MNC制備。為了使這類方法在工業中有用，如果MNC和DAM都可以原位形成并進一步在不進行分離地情況下反應，以避免與處理這些有毒物質相關的危害，則是高度期望的。在WO2015059290中描述了這樣的方法，其中N-烷基-N-亞硝基化合物在液相中由胺HNRR'、水、NaNO₂和酸的混合物生成。一旦N-烷基-N-亞硝基化合物形成，則可將有機溶劑加入到N-烷基-N-亞硝基化合物中以促進相分離。N-烷基-N-亞硝基化合物分配到為此目的而提供的有機溶劑中。形成雙相混合物，并且可以在相分離步驟中將有機相與水相分離。此后，將包含N-烷基-N-亞硝基化合物的有機相加入到烯烴底物中，而不必首先將其以純的形式分離。由于N-烷基-N-亞硝基化合物處于有機溶劑中，因此可以潔凈和簡單地將其轉移到包含烯烴底物的反應容器中。

特別適合的N-烷基-N-亞硝基化合物是N-亞硝基-β-甲基氨基異丁基甲基酮NMK(有時稱為“Liquizald”)，其可以通過在酸存在下的亞硝化從甲胺異亞丙基丙酮加合物制備。

NMK首先由E.C.S.Jones和J.Kenner(JCS 363，1933)制備并用于在堿存在下重氮甲烷的制備。在HCl(1mol當量)存在下進行亞硝化(使用2mol當量NaNO₂)，并且在從有機相中萃取后蒸餾NMK。在堿存在下分解NMK得到DAM，將其在用于苯甲酸的亞甲基化之前進行蒸餾。

還通過在水相中使用2.5mol-eq乙酸和NaNO₂(2.35mol-eq)使甲胺異亞丙基丙酮加合物亞硝基化來制備NMK。用堿處理粗NMK，得到DAM，在用于酸甲基化之前，將其再次蒸餾(D.W.Adamson，J.Kenner JCS 1553(1937)。

隨后，由C.E.Redemann，F.O.Rice，R.Roberts和H.P.Ward(Org.Synth.Coll.Vol.3，244，1955)采用相同的方法，通過使用較少的乙酸(HOAc)(1.7mol-eq)和NaNO₂(1.2mol-eq)/mol異亞丙基丙酮用于制備NMK。用堿處理粗NMK并將DAM蒸餾。給出了進一步衍生DAM的參考文獻，然而，當時并不知曉過渡金屬催化的雙鍵與DAM的亞甲基化。

從這些現有技術參考文獻可以得出結論，雖然NMK和DAM可以通過在乙酸存在下亞硝化甲胺異亞丙基丙酮加合物有效地生成，但是NMK和/或DAM通過蒸餾純化和分離，然后用于隨后的反應。實際上，蒸餾被認為是必要的，以將NMK和/或DAM與乙酸分離，因為一旦生成DAM就會發生乙酸的甲基化。換言之，乙酸在任何甲基化反應中都是競爭性底物，且由此會降低任何期望的亞甲基化產物的收率。DAM與乙酸的反應在本領域中有充分的記載，參見，例如WO0147869。