[其他]氮雜-3-環丁烷羧酸及其鹽的制備方法

無效

• 申請號: 86106702
• 申請日: 1986-09-29
• 公開（公告）號: CN86106702A
• 公開（公告）日: 1987-04-01
• 發明（設計）人: 彼得·阿德里安·維布魯格;詹尼杰·迪·沃爾;格哈德·迪·林德·萬·維恩加登;詹·維廉姆·萬·里簡達姆
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C07D205/04
• 分類號: C07D205/04;C07F3/00;C07F1/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 張元忠,王杰

本發明涉及未取代的或N-取代的氮雜-3-環丁烷羧酸或其鹽的制備方法，和這類氮雜-3-環丁烷羧酸及其鹽的處理。本發明還涉及一些新的氮雜-3-環丁烷羧酸鹽。

EP-A-29265中公開氮雜-3-環丁烷羧酸是一種化學雜交劑，其作用方式大概是基于其能使植物產生雄性不育的性能。

本發明提供了一種制備式Ⅰ所示的氮雜-3-環丁烷羧酸或其鹽的方法，

式中，R₁代表氫原子，C_1-6烷基或C_3-8環烷基或C₆H₅-CH（R₃）-基，其中R₃代表氫原子，苯基或C_1-4烷基。該方法包括在一種周期表第ⅡB族金屬和/或一種該金屬的化合物組成的催化劑存在下，于150-300℃下，使式Ⅱ所示的氮雜環丁烷與一種堿金屬堿反應，如果需要的話，轉化所得氮雜-3-環丁烷羧酸鹽成為相應的酸，

式中R₁含義與上面式Ⅰ的相同，X代表氫原子，羧基或羥甲基。

在某些脫氫反應中，包括醇轉化為羧酸的反應中，用鋅或鋅化合物作催化劑是已知的。例如，從歐洲專利說明書31，694和美國專利說明書4，251，451得知，可在金屬鋅或鋅化合物存在下，使醇與堿金屬氫氧化物反應以制備某些羧酸鹽。與此相似，在鋅或鋅化合物存在下，通過伯醇的加堿熔化反應已制得一些脂肪酸鹽（見美國專利說明書3，957，838）。

上述氮雜-3-環丁烷羧酸及其鹽都含有氮雜環丁烷骨架（或三亞甲基亞胺骨架）。此四元環（三個碳原子加一個氮原子）處于很大的應力下。從雜環化合物文獻可知，這些鍵容易起化學反應，此氮雜丁烷環相當容易打開，一般來說，氮雜環丁烷經受不住激烈的水解處理。在氮雜環丁烷化合物的制備中，一些其它反應，如聚合反應，消去反應，裂解作用和溶劑分解作用會與閉環作用競爭（見Acheson“雜環化合物化學入門”第三版，INTERSCIENCE，1976，第二章;Paquette“現代雜環化學原理”，

BEN????JAM????IN，1968，第三章;N.H.Cromwell和B.Phillips“化學評論”，1979，Vol????79，No.4，P331-358“氮雜環丁烷，最新合成進展”）。因此，加堿熔化而不破壞環結構是非常令人驚奇的，事實上，這與預期正相反。

更使人驚奇的是，不論用單-3-羥甲基還是用3，3-二羥甲基取代的母體作原料最終產物中占優勢的都是單-3-取代的羧酸。

按照本發明的方法，反應溫度在175-225℃之間較好，最好是180-200℃。反應壓力可以從低于一個大氣壓直至超過大氣壓，例如10⁷帕或更高。不過，此反應最好在常壓下進行。本發明的方法所用的催化劑是一種或幾種選自ⅡB族金屬及其氧化物和鹽的物質。最好的催化劑是一種氧化物，或一種硝酸鹽、氯化物、碳酸鹽、乙酸鹽或其它鹽。ⅡB族金屬包括鋅、鎘和汞，最好是鎘和鋅或鋅化合物，尤以后兩種為最好。鎘具有較高的固有活性，而鋅可以產生粘度較低的反應混合物。最好的鋅化合物是氧化鋅、氯化鋅、碳酸鋅，乙酸鋅，2-乙基己酸鋅和辛酸鋅。這些催化劑以催化量使用，一般，使用重量為所用氮雜環丁烷衍生物重量的0.2-5.0%（以金屬重計算）。

該反應在水凈化劑（以氧化鈣較合適）的存在下易于進行。對于鋅催化劑來說，添加水凈化劑是特別有用的，盡管鋅催化劑的活性比鎘催化劑低，但其它因素較有利。

按照本發明的方法，如果需要，可以從它們的酯就地形成一個或兩個羥甲基。

本發明的方法特別適合于這樣的式Ⅰ化合物，即式中R₁是氫原子或芐基（特別是芐基）、X是氫原子或羥甲基（特別是羥甲基）的化合物。所以，最好的原料化合物是N-芐基-3，3-二羥甲基氮雜環丁烷。N-芐基-3，3-二羥甲基-氮雜環丁烷比N-芐基-3-單-羥甲基-氮雜環丁烷好，這是因為后者難以制備。

堿金屬堿的用量最好是等于化學計算量，或超過化學計算量更好。堿金屬堿與式Ⅰ化合物的羥基的摩爾比率最好是1～5，特別是1.15～2.5。當式Ⅰ化合物為二醇時，堿與二醇化合物的摩爾比率最好是2～10，特別是2.3～5。