專利名稱：酰胺的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及酰胺，特別是涉及丁酰胺的新制造方法。
背景技術(shù)：
參考結(jié)合于本發(fā)明的美國專利4,153,679和4,226,988揭示了對烷和無環(huán)酰胺作為對皮膚和粘膜有清涼作用的應(yīng)用。這兩個(gè)專利揭示通過三步反應(yīng)法制備和分離上述化合物的方法。這些步驟主要涉及將上述化合物水解成酸。然后使該酸產(chǎn)物與亞硫酰氯反應(yīng)，形成酰氯。然后再使該酰氯與烷基胺反應(yīng)形成酰胺。
雖然該反應(yīng)適于制備酰胺，但該方法沒有按簡要經(jīng)濟(jì)的方法制備所需的產(chǎn)物。
因此，存在用簡單和低成本的方法高產(chǎn)率地制備酰胺的潛在需求。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種制備式I的酰胺的方法 式中Q為 式中R獨(dú)立地選自氫、(C1-C12)烷基、(C1-C12)烷氧基、鹵代(C1-C12)烷基、鹵代(C1-C12)烷氧基、(C2-C12)鏈烯基、鹵代(C2-C12)鏈烯基、(C2-C12)鏈炔基、鹵代(C2-C12)鏈炔基、(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基、(C1-C12)烷氧基(C2-C12)鏈烯基、(C1-C12)烷氧基(C2-C12)鏈炔基、(C2-C12)鏈烯基(C1-C12)烷氧基、(C2-C12)鏈炔基(C1-C12)烷氧基、(C2-C12)鏈炔基(C2-C12)鏈烯基、(C2-C12)鏈烯基(C2-C12)鏈炔基、(C3-C7)環(huán)烷基、鹵代(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C1-C12)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C2-C12)鏈烯基、(C3-C7)環(huán)烷基(C2-C12)鏈炔基、(C1-C12)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C12)烷氧基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基、鹵代(C1-C12)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、鹵代(C1-C12)烷氧基(C3-C7)環(huán)烷基、鹵代(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、鹵代(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基、鹵代(C3-C7)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、鹵代(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C12)烷氧基(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈烯基(C1-C12)烷氧基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C12)烷氧基(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈炔基(C1-C12)烷氧基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈烯基(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈炔基(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C12)烷基(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C12)烷氧基(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C1-C12)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C1-C12)烷氧基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C1-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C1-C12)烷氧基(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基、芳基、芳烷基、芳基(C1-C12)烷氧基、芳基(C2-C12)鏈烯基、芳基(C2-C12)鏈炔基、芳基(C3-C7)環(huán)烷基、芳氧基(C1-C12)烷基、芳氧基(C2-C12)鏈炔基、芳氧基(C2-C12)鏈烯基、芳基(C1-C12)烷氧基(C3-C7)環(huán)烷基、芳基(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、芳基(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基、芳基(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基芳基、芳基(C1-C4)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、雜環(huán)基、芳基(C1-C4)烷基雜環(huán)基、芳基(C2-C4)鏈烯基雜環(huán)基、芳基(C2-C4)鏈炔基雜環(huán)基、雜環(huán)基(C1-C4)烷基和雜環(huán)基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C6)烷基氧膦基、(C1-C6)烷基膦?；㈧⑺?C1-C6)烷基酯基、亞磷酸(C1-C6)烷基酯基，該方法包括提供式II的腈化合物， 式中Q優(yōu)選是 或 且Q可如上所述和使該腈化合物與如下式III化合物反應(yīng) R如上所述 (III)更具體地說，本發(fā)明涉及通過硫酸二甲酯與二異丙基丙腈反應(yīng)制備N，2，3-三甲基-2-異乙基(isoethyl)-基丁酰胺的方法。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式涉及通過腈與硫酸二乙酯反應(yīng)制備N-2，3-三甲基-2-乙基基丁酰胺的方法。
本發(fā)明的反應(yīng)用簡單的反應(yīng)步驟以工業(yè)上可接受的產(chǎn)率制備酰胺。在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方式中，將二元醇酯和三元醇酯用作溶劑?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，這樣可提高反應(yīng)產(chǎn)率。通過閱讀本發(fā)明的如下描述，可清楚本發(fā)明的這些和其它實(shí)施方式。
發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明是在發(fā)現(xiàn)一個(gè)形成上述酰胺化合物的簡單、高效的反應(yīng)的基礎(chǔ)上作出的。本發(fā)明的優(yōu)選反應(yīng)產(chǎn)物是N-甲基三甲基異丙基丁酰胺和N-乙基基羧酸酰胺。通過腈化合物與硫酸酯化合物的反應(yīng)可在一個(gè)反應(yīng)步驟中制備這些酰胺。
合適的式I腈化合物包括二異丙基丙腈和腈等。
式I的腈與式II的硫酸酯化合物反應(yīng)。式II的硫酸酯化合物較好選自硫酸二甲酯和硫酸二乙酯。
式I和II的化合物可按化學(xué)計(jì)量等量地加入。硫酸二甲酯和硫酸二乙酯的加入量較好超過化學(xué)計(jì)量，從而進(jìn)一步提高所得酰胺的產(chǎn)率。
上述的(C1-C12)烷基、(C1-C12)烷氧基、(C2-C12)鏈烯基、(C2-C12)鏈炔基和(C3-C7)環(huán)烷基可任選地被高達(dá)三個(gè)取代基取代。上述的取代基選自硝基、三鹵代甲基和氰基。
術(shù)語“烷基”包括含1-12個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基。常見的烷基是甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、正己基、正庚基、異辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。術(shù)語“鹵代烷基”是指被1-3個(gè)鹵原子取代的烷基。
術(shù)語“烷氧基”包括含至少一個(gè)氧原子和1-12個(gè)碳原子的直鏈和支鏈烷基。常見的烷氧基是甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、異戊氧基、正己氧基、正庚氧基等。術(shù)語“鹵代烷氧基”是指被1-3個(gè)鹵原子取代的烷氧基。
術(shù)語“鏈烯基”是指鏈長為2-12個(gè)碳原子且含有1-2個(gè)烯鍵的烯鍵式不飽和直鏈或支鏈烴基。術(shù)語“鹵代鏈烯基”是指被1-3個(gè)鹵原子取代的鏈烯基。
術(shù)語“鏈炔基”是指鏈長為2-12個(gè)碳原子且含有1-2個(gè)炔鍵的不飽和直鏈或支鏈烴基。術(shù)語“鹵代鏈炔基”是指被1-3個(gè)鹵原子取代的鏈炔基。
術(shù)語“環(huán)烷基”是指含3-7個(gè)碳原子的飽和環(huán)系。
術(shù)語“芳基”包括苯基或萘基，它們可被高達(dá)3個(gè)取代基取代。上述的取代基獨(dú)立地選自鹵素、氰基、硝基、苯基、苯氧基、(C1-C6)烷基、(C1-C4)烷硫基、(C1-C4)烷基亞砜、(C1-C6)烷氧基和鹵代(C1-C4)烷基。
常見的芳基取代基包括，但不限于4-氯苯基、4-氟苯基、4-溴苯基、2-甲氧基苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2，4-二溴苯基、3，5-二氟苯基、2，4，6-三氯苯基、4-甲氧基苯基、2-氯萘基、2，4-二甲氧基苯基、4-三氟甲基苯基和2-碘-4-甲基苯基。
術(shù)語“雜語”是指含1、2或3個(gè)雜原子(較好含1或2個(gè)雜原子)的取代或未取代的5-6元不飽和環(huán)或含高達(dá)10個(gè)原子且包含一個(gè)雜原子的不飽和雙環(huán)體系。上述的雜原子選自氧、氮和硫。雜環(huán)基的實(shí)例包括，但不限于2-、3-或4-吡啶基、吡嗪基、2-、4-、或5-嘧啶基、噠嗪基、三唑基、咪唑基、2-或3-噻吩基、2-或3-呋喃基、吡咯基、噁唑基、異噁唑基、噻唑基、異噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、喹啉基和異喹啉基。雜環(huán)可任選地被高達(dá)二個(gè)取代基取代。這些取代基獨(dú)立地選自(C1-C2)烷基、鹵素、氰基、硝基和三鹵代甲基。
術(shù)語“芳烷基”用于描述烷基鏈為1-10個(gè)碳原子，可以是直鏈或支鏈(較好為直鏈)，而上述的芳基形成芳烷基的未端部分的基團(tuán)。常見的芳烷基是被任意取代的芐基、苯乙基、苯丙基和苯丁基。常見的芐基是2-氯芐基、3-氯芐基、4-氯芐基、2-氟芐基、3-氟芐基、4-氟芐基、4-三氟甲基芐基、2，4-二氯芐基、2，4-二溴芐基、2-甲基芐基、3-甲基芐基和4-甲基芐基。常見的苯乙基是2-(氯苯基)乙基、2-(3-氯苯基)乙基、2-(4-氯苯基)乙基、2-(2-氟苯基)乙基、2-(3-氟苯基)乙基、2-(4-氟苯基)乙基、2-(2-甲基苯基)乙基、2-(3-苯基)乙基、2-(4-甲基苯基)乙基、2-(4-三氟甲基苯基)乙基、2-(2-甲氧基苯基)乙基、2-(3-甲氧基苯基)乙基、2-(4-甲氧基苯基)乙基、2(2，4-二氯苯基)乙基、2-(3，5-二甲氧基苯基)乙基。常見的苯丙基是3-苯基丙基、3-(2-氯苯基)丙基、3-(3-氯苯基)丙基、3-(4-氯苯基)丙基、3-(2，4-二氯苯基)丙基、3-(2-氟苯基)丙基、3-(3-氟苯基)丙基、3-(4-氟苯基)丙基、3-(2-甲基苯基)丙基、3-(3-甲基苯基)丙基、3-(4-甲基苯基)丙基、3-(2-甲氧基苯基)丙基、3-(3-甲氧基苯基)丙基、3-(4-甲氧基苯基)丙基、3-(4-三氟甲基苯基)丙基、3-(2，4-二氯苯基)丙基和3-(3，5-二甲氧基苯基)丙基。
常見的苯丁基包括4-苯基丁基、4-(2-氯苯基)丁基、4-(3-氯苯基)丁基、4-(4-氯苯基)丁基、4-(2-氟苯基)丁基、4-(3-氟苯基)丁基、4-(4-氟苯基)丁基、4-(2-甲基苯基)丁基、4-(3-甲基苯基)丁基、4-(4-甲基苯基)丁基、4(2，4-二氯苯基)丁基、4-(2-甲氧基苯基)丁基、4-(3-甲氧基苯基)丁基和4-(4-甲氧基苯基)丁基。
鹵素包括碘、氟、溴和氯。
反應(yīng)溫度約為120-165℃；較好為130-155℃，最好為135-150℃。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，使用溶劑體系。上述的溶劑選自各種二元醇和三元醇的酯以及它們的混合物。二元醇酯具有式IV表示的結(jié)構(gòu) 三元醇酯具有用式V表示的結(jié)構(gòu) 式中R2是H或(C1-C18)烷基；R3是H或(C1-C18)烷基。
合適的溶劑包括甘油三乙酸酯、丙二醇乙酸酯、乙二醇乙酸酯、1，2，6-己三醇乙酸酯等。溶劑與腈的摩爾比較好大于1.25/1；更好大于1.5/1，最好大于1.75/1。例如，甘油三乙酸酯的加入量較好為與硫酸二甲酯反應(yīng)的二異丙基丙腈的化學(xué)計(jì)量的1.5倍。
本發(fā)明足以提供大于50％摩爾的產(chǎn)率(按加入的腈量計(jì)算)。本發(fā)明也可得到大于60％摩爾，更好大于70％摩爾的產(chǎn)率。
現(xiàn)已令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，加入一元醇、二元醇和三元醇的酯作為溶劑可以提高產(chǎn)率和縮短反應(yīng)時(shí)間。如果不加入二元醇或三元醇的酯溶劑，反應(yīng)的產(chǎn)率低得多，反應(yīng)時(shí)間長得多?，F(xiàn)在參照如下實(shí)施例說明本發(fā)明。
實(shí)施例1制備三甲基異丙基丁酰胺將二異丙基丙腈(200克)和甘油三乙酸酯(1000克)加入一個(gè)裝有機(jī)械攪拌器、冷凝器和加熱套的5升反應(yīng)器中。將反應(yīng)器中的物質(zhì)加熱到145℃。向反應(yīng)器中加入硫酸二甲酯(344克)，同時(shí)回收乙酸甲酯。讓反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行到不能回收到乙酸甲酯為止。反應(yīng)時(shí)間約為5小時(shí)。
然后讓反應(yīng)器內(nèi)物質(zhì)冷卻至室溫，加入乙酸乙酯，以降低產(chǎn)物的粘度。然后將該批料分解成25％苛性的。粗產(chǎn)物用鹽水洗2次。然后將該粗產(chǎn)物蒸餾。
本發(fā)明方法的產(chǎn)率約為70％摩爾，按二異丙基丙腈的加入摩爾量計(jì)。
權(quán)利要求
1.式I的酰胺的制備方法， 式中Q為 該方法包括提供式II的腈 式中Q優(yōu)選是 或 且Q可如上所述和使所述化合物與式III的化合物反應(yīng)， R如上所述 (III)式中R獨(dú)立地選自氫、(C1-C12)烷基、(C1-C12)烷氧基、鹵代(C1-C12)烷基、鹵代(C1-C12)烷氧基、(C2-C12)鏈烯基、鹵代(C2-C12)鏈烯基、(C2-C12)鏈炔基、鹵代(C2-C12)鏈炔基、(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基、(C1-C12)烷氧基(C2-C12)鏈烯基、(C1-C12)烷氧基(C2-C12)鏈炔基、(C2-C12)鏈烯基(C1-C12)烷氧基、(C2-C12)鏈炔基(C1-C12)烷氧基、(C2-C12)鏈炔基(C2-C12)鏈烯基、(C2-C12)鏈烯基(C2-C12)鏈炔基、(C3-C7)環(huán)烷基、鹵代(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C1-C12)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C2-C12)鏈烯基、(C3-C7)環(huán)烷基(C2-C12)鏈炔基、(C1-C12)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C12)烷氧基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、鹵代(C1-C12)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、鹵代(C1-C12)烷氧基(C3-C7)環(huán)烷基、鹵代(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、鹵代(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基、鹵代(C3-C7)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、鹵代(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C12)烷氧基(C1-C12)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C12)烷氧基(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈烯基(C1-C12)烷氧基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C12)烷氧基(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈炔基(C1-C12)烷氧基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈烯基(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈炔基(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C12)烷基(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C12)烷氧基(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C1-C12)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C1-C12)烷氧基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C1-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基(C1-C12)烷氧基(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基、芳基、芳烷基、芳基(C1-C12)烷氧基、芳基(C2-C12)鏈烯基、芳基(C2-C12)鏈炔基、芳基(C3-C7)環(huán)烷基、芳氧基(C1-C12)烷基、芳氧基(C2-C12)鏈炔基、芳氧基(C2-C12)鏈烯基、芳基(C1-C12)烷氧基(C3-C7)環(huán)烷基、芳基(C2-C12)鏈烯基(C3-C7)環(huán)烷基、芳基(C2-C12)鏈炔基(C3-C7)環(huán)烷基、芳基(C3-C7)環(huán)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、(C3-C7)環(huán)烷基芳基、芳基(C1-C4)烷基(C3-C7)環(huán)烷基、雜環(huán)基、芳基(C1-C4)烷基雜環(huán)基、芳基(C2-C4)鏈烯基雜環(huán)基、芳基(C2-C4)鏈炔基雜環(huán)基、雜環(huán)基(C1-C4)烷基和雜環(huán)基(C3-C7)環(huán)烷基、(C1-C6)烷基氧膦基、(C1-C6)烷基膦?；?、膦酸(C1-C6)烷基酯基、亞磷酸(C1-C6)烷基酯基。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于使用溶劑。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的溶劑選自二元醇酯、三元醇酯或它們的混合物。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的溶劑選自具有式IV表示的結(jié)構(gòu)的二元醇酯 或式V表示結(jié)構(gòu)的三元醇酯 式中R2選自H或(C1-C15)烷基；R3選自H或(C1-C18)烷基。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的硫酸酯是硫酸二甲酯。
6.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述的腈是二異丙基腈。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述的酰胺是三甲基異丙基丁酰胺。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于產(chǎn)率大于50％摩爾。
9.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的溶劑選自甘油三乙酸酯、丙二醇乙酸酯、乙二醇乙酸酯或1，2，6-己三醇乙酸酯。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于Q選自如下基 或
全文摘要
本發(fā)明涉及通過腈化合物與硫酸酯化合物的反應(yīng)制備相應(yīng)酰胺化合物的方法。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,將二元醇或三元醇用作溶劑,從而提高產(chǎn)物的產(chǎn)率。
文檔編號C07C233/05GK1340499SQ0112498
公開日2002年3月20日 申請日期2001年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月10日
發(fā)明者R·M·博登, C·拉米雷斯 申請人:國際香料和香精公司