[發(fā)明專利]一種利用芳胺與醇醚類物質(zhì)的N-烷基化反應制備胺醚類化合物的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202111597522.0
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114249661A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設計）人: 呂井輝;郭劍敏;馬嘉鑫;丁成榮;張國富;張群峰;李小年;馮茂盛;王昊杰;李玲;姚錦珂
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: C07C213/02
• 分類號: C07C213/02;C07C217/08
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

本發(fā)明公開了一種利用式I所示的芳胺與醇醚類物質(zhì)的N?烷基化反應制備胺醚類化合物的方法，所述方法是以芳胺與醇醚類物質(zhì)為反應物，在惰性氣氛中，兩性氧化物催化劑的作用下經(jīng)一步N?烷基化反應制備得到胺醚類化合物；所述的兩性氧化物載體為Al₂O₃、ZrO₂或CeO₂；所述的醇醚類物質(zhì)是乙二醇單正丙醚、二乙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚、二乙二醇單丁醚或乙二醇單丁醚。本發(fā)明具有綠色環(huán)保、簡單可靠、收率高的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學領(lǐng)域，具體來說涉及一種利用芳胺與醇醚類物質(zhì)的N-烷基化反應制備胺醚類化合物的方法。

背景技術(shù)

N-烷基化反應是一類重要的有機合成反應，其合成產(chǎn)物涉及到包括化工、醫(yī)療、醫(yī)藥及國防等重要科技領(lǐng)域。近年來隨著化學技術(shù)的發(fā)展，該類反應已成為有機化學的研究重點之一。氮的烷基化反應大多是從含氮化合物出發(fā)，以鹵代烴、醛、胺等物質(zhì)作為烷基化試劑，在一定的條件下經(jīng)縮合、氧化、還原、偶聯(lián)等反應得到烷基化胺。按反應類型及所用烷基化試劑的不同，芳胺的N-烷基化分為3種：(1)取代烷基化：以醇、鹵代烷(特別是碘代烷、溴代烷和氯代烷)和強酸的酯為烷基化劑進行烷基化；(2)加成烷基化：芳胺與丙烯酸衍生物、環(huán)氧化合物為烷基化劑發(fā)生加成，但產(chǎn)物上帶有羥基，需進一步處理產(chǎn)物上的羥基；(3)還原烷基化：芳胺與醛、酮等烷基化劑發(fā)生縮合。關(guān)于這一C-N鍵構(gòu)建方面的研究，早期有著名的Ullmann反應和Goldberg反應。由于當時條件所限，這些方法往往存在許多不足:(1)反應中使用有機鹵化物，副產(chǎn)對環(huán)境有害的鹵化氫和大量酸性廢水；(2)沒有較好的催化體系，反應往往需要200℃及以上高溫；(3)需要加入很多強堿作為縛酸劑，產(chǎn)生大量無機固體廢物；(4)原子利用率低，產(chǎn)物選擇性差。

目前在生成胺醚類化合物的生產(chǎn)過程中，大多數(shù)通常使用苯胺類化合物與氯醚類化合物通過N-烷基化反應得到。在其N-烷基化反應過程中，通常需要加入助劑或者縛酸劑才能使目標產(chǎn)物具有較好的選擇性與收率。申請公布號為CN111100019A的發(fā)明專利中，杜曉華等人以原料2，6-二乙基苯胺與氯乙基丙基醚進行N-烷基化反應，加入N，N-二正丙基-2-丙氧基乙胺作為助劑抑制二次氮烷基化反應，并加入NaOH調(diào)節(jié)反應液的pH值，提高目標產(chǎn)物的選擇性。申請公布號為CN102229542A的發(fā)明專利中，生成胺醚類化合物需要兩步走，以2,6-乙基苯胺和環(huán)氧乙烷為起始原料，在溶劑和催化劑的條件下，制得N-(1-甲基-2-羥基乙基)-2,6-二乙基苯胺，再與正氯丙烷為起始原料進行反應，同樣在反應過程中，加入強堿作為縛酸劑進行反應生成胺醚。那么在反應過程中，會存在腐蝕實驗設備的可能以及其他副產(chǎn)物。

經(jīng)過多年的研究發(fā)展，醇已經(jīng)被證實在反應過程中具有與鹵代烷烴、鹵代芳烴相同的性質(zhì)，成為新一代的烷基化試劑，并且以醇作為烷基化試劑與芳胺反應合成取代芳胺，具有原料廉價易得，原子利用率高，副產(chǎn)物只有水等諸多優(yōu)點。因此以醇作為烷基化試劑的綠色有機合成方法，越來越受到研究者青睞。比如日本Ken-ichi Shimizu(ACSCatal.2013,3,5,998–1005)等在胺與醇N-烷基化的反應中采用鎳基負載在θ-Al₂O₃，研究發(fā)現(xiàn)酸堿雙功能載體比堿性或酸性載體具有更高的活性，表明載體上的酸堿位點是必要的。

但在催化芳胺與醇醚類物質(zhì)的N-烷基化反應中，含醚鍵的醇醚類物質(zhì)在相對的條件下反應更加復雜，在反應過程中會致使醚鍵發(fā)生斷裂，生成醛或是醇類等小分子，斷鍵后的這些物質(zhì)可以作為烷基化試劑生成一系列副產(chǎn)物，降低了反應選擇性。那么選擇一種合適的催化劑載體及其對金屬進行改性對N-烷基化反應有著重大意義。

從可持續(xù)化學的角度來看，制備一系列能夠最大限度地減少副產(chǎn)物和三廢的催化劑是在工業(yè)化發(fā)展中最重要的目標之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用芳胺與醇醚類物質(zhì)的N-烷基化反應制備胺醚類化合物的方法，具有綠色環(huán)保、簡單可靠、收率高的特點。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：