[發明專利]一種4-烴基仲胺基-2-丁醇類化合物的合成路線

有效

• 申請號: 202011001419.0
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112079732B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 梁志武;許新華;柳建斌;劉森;高蘭青;高紅霞
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C07C213/02
• 分類號: C07C213/02;C07C215/08;C07D307/14;C07D213/38;C07C213/08;C07C217/08;C07D333/20;C07C303/28;C07C303/30;C07C309/73
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明為以4?羥基?2?丁酮為起始原料，經磺酰氯試劑取代反應、還原反應以及有機胺的氨解反應后，制得4?烴基仲胺基?2?丁醇類化合物，該新型合成路線解決了現有技術副產物多、產率低、原料貴、有毒有害等問題。相對現有技術，本發明所用原料成本低，且反應穩定溫和，反應副產物少，產率高，綠色環保，且適用系列有機物的合成。同時通過本發明技術通過了放大測試，具有良好的應用前景。

【技術領域】

本發明屬于有機合成領域，具體涉及一種以羥基酮作為底物合成4-烴基仲胺基-2- 丁醇類化合物的合成方法。

【背景技術】

氨基醇(Amino alcohol)又稱作羥基烷叢胺，這類分子同時具有羥基和氨基，是一類重要的有機化合物。自1983年以來，氨基醇溶液被廣泛應用于吸附工業生產中產生的CO₂。對于氨基醇類CO₂吸收劑而言，改變氨基醇的結構可以大幅改變其性質：氨基醇中的羥基與氨基醇在水相中的易溶性相關，并可以擴大對CO₂的吸收量；氨基則為溶液提供堿性并參與 CO₂的吸收。圖1所示的是美國專利US 2008/0050296A1中對乙醇胺(MEA，目前最普遍的氨基醇類CO₂吸收劑)與四種4-烴基胺基-2-丁醇對CO₂的吸收量的對比。如圖2所示，4-異丙胺基-2-丁醇(圖1中1)的CO₂負載當量在不同溫度及壓強下較MEA均有較大的提升。且相關研究指出，該類改性氨基醇較之于MEA等常用氨基醇有著更小的吸收熱，這有利于該類CO₂吸收劑的重復利用并減少了器件損耗(Energy Procedia,2011,4,201-208)。研究該類醇胺的合成路線對于控制我國的碳排放，改進我國火力發電設施，保護環境上有著重要的意義。

在合成4-烴基仲胺基-2-丁醇類化合物的合成方面。美國專利US 2008/0050296A1中報道了丁烯酮與異丙胺、正丙胺等有機胺進行Michael加成后再還原羰基為羥基進而合成 4-烴基仲胺基-2-丁醇的反應(如圖2所示)。然而該方法并不能以高產率制備4-烴基仲胺基-2- 丁醇：該文獻中報道4-正丙胺基-2-丁醇產率僅為27％，4-異丙胺基-2-丁醇的產率經作者實驗測得僅為16％。本課題組通過實驗證明，這主要是因為伯胺與丁烯酮反應所生成的4-仲胺基 -2-丁酮具有更高的親核性，會繼續與丁烯酮發生反應(如圖2)，其次，4-仲胺基-2-丁酮也會發生自聚使得該反應的產物組成更加復雜(如圖2)。Pihlaja等人使用β-氯代丁酮以及4-氯代 -2-丁醇與丙胺發生Hoffman烷基化制備4-異丙胺基-2-丁醇(圖3)，成功制備了4-異丙胺基-2- 丁醇。但常用于仲胺合成的Hoffman烷基化反應同樣也會造成副產物過多的問題。這同樣是因為在Hoffman烷基化所生成的仲胺是更強的親核試劑，會繼續與鹵代烴發生烷基化反應。該反應需要用到昂貴的鹵代烴，對于需規模化制備的CO₂吸收劑而言并不經濟(ARKIVOC, 2011,5,188-199)。可見，上述方法大都存在著合成產率低，副反應多，所用試劑昂貴且非環境友好等問題。本發明針對上述文獻中所存在的問題，開發出一條新的合成路線，以廉價的 4-羥基-2-丁酮為原料，通過對羥基進行磺酸酯化，使得終產物4-烴基仲胺基-2-丁醇因為位阻效應難以與4-對甲苯磺酰氧基-2-丁醇反應，避免了副反應的發生。該方法能夠高效合成4- 異丙胺基-2-丁醇，4-正丙胺基-2-丁醇等一系列4-烴基仲胺基-2-丁醇、反應產率穩定、條件溫和并通過了百克級試驗，有良好的應用前景。

【附圖說明】

圖1所示的是背景技術中美國專利US 2008/0050296A1中改性氨基醇吸附能力與常用6氨基醇吸附能力數據對比。

圖2所示的是背景技術中美國專利US 2008/0050296A1部分化合物合成路線以及其副產物。

圖3所示的是背景技術中Pihlaja等人的研究成果之一。

圖4所示是使用羥基酮制備4-烴基仲胺基-2-丁醇的實驗流程圖。

【發明內容】