專利名稱：由烯酮和/或酰鹵和/或羧酸酐合成強(qiáng)空間位阻仲氨基醚醇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備強(qiáng)空間位阻仲氨基醚醇的方法。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域公知利用胺溶液處理氣體和液體，例如含有酸性氣體的混合物，以脫除這些酸性氣體，包括CO2、H2S、CS2、HCN、COS和C1-C4烴的氧和硫衍生物。胺通常在吸收塔中作為含胺水溶液接觸酸性氣體和液體，并且胺水溶液逆流接觸酸性流體。通常，這種接觸導(dǎo)致同時(shí)脫除了大量的CO2和H2S。例如USP4,112,052利用空間位阻胺，以幾乎完全脫除CO2和H2S酸性氣體。該方法特別適合其中CO2和相關(guān)氣體的分壓較低的體系。對(duì)于其中CO2分壓較高或存在許多酸性氣體，例如H2S、COS、CH3SH、CS2等的體系，實(shí)施利用胺和物理吸收劑的方法，稱之為“非水性溶劑法”。這種體系描述在USP 4,112,051中。
但是，從含有H2S和CO2的酸性氣體體系中選擇性地脫除H2S是非常令人期望的。這種選擇性脫除導(dǎo)致經(jīng)分離的酸性氣本具有較高的H2S/CO2比，這方便了隨后在Claus法中將H2S轉(zhuǎn)化為元素硫。
水性仲胺和叔胺與CO2和H2S的典型反應(yīng)可以表示如下
其中R是相同或不同的有機(jī)基團(tuán)，并可以被羥基取代。由于這些反應(yīng)可逆，它們對(duì)決定反應(yīng)進(jìn)行程度的CO2和H2S分壓敏感。
在低H2S/CO2比和相對(duì)于CO2分壓、H2S分壓較低的體系中，選擇性脫除H2S特別令人期望。胺選擇性脫除這種體系中H2S的能力非常低。
伯胺和仲胺，例如單乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二異丙醇胺(DPA)和羥基乙氧基乙胺(DEA)的溶液吸收H2S和CO2，因而已被證實(shí)不能令人滿意地選擇性脫除H2S，而不除去CO2。CO2較容易與這種胺形成氨基甲酸酯。
已單獨(dú)使用或與非水性物理溶劑，例如環(huán)丁砜混合使用二異丙醇胺(DIPA)，從含有H2S和CO2的氣體中選擇性地脫除H2S。但是，接觸時(shí)間必須短，以利用相對(duì)于CO2與該胺的反應(yīng)速率，H2S與該胺的更快反應(yīng)。
Frazier和Kohl，Ind.And Eng.Chem.，42，2288(1950)表明，叔胺甲基二乙醇胺(MDEA)對(duì)H2S比對(duì)CO2具有更好的吸收選擇性。相對(duì)于該叔胺與H2S的快速反應(yīng)，CO2與該叔胺反應(yīng)較慢。但是，缺點(diǎn)在于在某些氣體中遇到的H2S低壓時(shí)，H2S負(fù)載容量較低，將H2S含量降低到期望水平的能力有限。
英國專利公開No.2,017,524A公開了使用二烷基單醇胺，例如二乙基單乙醇胺(DEAE)的水溶液，選擇性脫除H2S。該材料在更高負(fù)載水平下脫除H2S比MDEA具有更高的選擇性和容量。但是，DEAE的缺點(diǎn)是161℃的低沸點(diǎn)，這使得它具有較高的揮發(fā)性，導(dǎo)致大量的材料損失。
USP 4,471,138(通過引用將其整篇教導(dǎo)內(nèi)容包含于此)教導(dǎo)強(qiáng)空間位阻無環(huán)仲氨基醚醇對(duì)H2S的選擇性比對(duì)CO2的要高。該選擇性在高H2S和CO2負(fù)載時(shí)仍保持。
USP 4,471,138的強(qiáng)空間位阻無環(huán)仲氨基醚醇由下式表示 其中R1和R2分別獨(dú)立地選自具有1-4個(gè)碳原子的烷基或羥烷基，R3、R4、R5和R6分別獨(dú)立地選自氫、具有1-4個(gè)碳原子的烷基或羥烷基，前提是當(dāng)R3為氫時(shí)，與直接和氮原子鍵合的碳原子相鍵合的R4和R5中至少一個(gè)是烷基或羥烷基；x和y分別是2-4的正整數(shù)，z是1-4的正整數(shù)。優(yōu)選在溶劑的存在下，仲烷基或叔烷基伯胺與含有羰基官能團(tuán)的醚醇(在氫源的存在下)或與鹵代烷氧基鏈烷醇進(jìn)行高溫反應(yīng)，制得這些材料。優(yōu)選地，該物質(zhì)的通式如下 其中R1＝R2＝R3＝CH3-；R4＝R5＝R6＝H；R1＝R2＝R3＝CH3-；R4＝H或CH3；R5＝R6＝H；R1＝R2＝R3＝R6＝CH3-；R4＝R5＝H；R1＝R2＝R3＝CH3CH2-；R4＝R5＝R6＝H；或R1≠R2≠R3＝H，CH3-，CH3CH2-；R4≠R5≠R6＝H，CH3-；和x＝2或3。
美國專利4,487,967涉及通過在氫化催化劑的存在下，使伯氨基化合物與聚鏈烯基醚二醇在升高的溫度和壓力下反應(yīng)制備強(qiáng)空間位阻仲氨基醚醇的方法。所用的伯氨基化合物具有如下通式R1-NH2其中R1選自具有3-8個(gè)碳原子的仲或叔烷基或具有3-8個(gè)碳原子的環(huán)烷基。所用的聚鏈烯基醚二醇具有如下通式 其中R2、R3、R4和R5分別獨(dú)立地選自氫、C1-C4烷基和C3-C8環(huán)烷基，前提是如果直接連接到氮原子上的R1碳原子是仲碳，則直接鍵合到與羥基相鍵合的碳上的R2和R3中至少一個(gè)是烷基或環(huán)烷基；x和y分別獨(dú)立地是2-4的正整數(shù)，z為1-10，優(yōu)選1-6，更優(yōu)選1-4。該方法在催化有效量的含第VIII族金屬的氫化載體催化劑的存在下、在升高的溫度和壓力下進(jìn)行，并且當(dāng)z大于1時(shí)，氨基化合物與聚鏈烯基醚二醇的摩爾比小于2∶1。

發(fā)明內(nèi)容
通過包括使式2的有機(jī)酰鹵、有機(jī)羧酸酐或烯酮、或它們中任意兩種或所有三種的混合物與50％硫酸-發(fā)煙硫酸、優(yōu)選75％硫酸-發(fā)煙硫酸、更優(yōu)選90％硫酸-發(fā)煙硫酸反應(yīng)以生成單?；蛩狨?和/或二?；蛩狨?或其混合物，接著它們與式5的1，4-二氧雜環(huán)己烷反應(yīng)以生成式6和/或7的物質(zhì)或其混合物的方法，制備式1的強(qiáng)空間位阻仲氨基醚醇。
式1中R1和R2分別獨(dú)立地選自具有1-4個(gè)碳原子、優(yōu)選1-2個(gè)碳原子的烷基和羥烷基，或R1和R2與它們所連接的碳原子一起形成具有3-8個(gè)碳原子的環(huán)烷基；R3選自氫，具有1-4個(gè)碳原子的烷基和羥烷基及其混合物，優(yōu)選具有1-2個(gè)碳原子，優(yōu)選具有1-4個(gè)碳原子、更優(yōu)選具有1-2個(gè)碳原子的烷基或羥烷基；R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11相同或不同，選自氫，具有1-4個(gè)碳原子、優(yōu)選1-2個(gè)碳原子的烷基或羥烷基，或具有3-8個(gè)碳原子的環(huán)烷基；R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11優(yōu)選是氫，條件是當(dāng)R3為氫時(shí)，與直接和氮原子鍵合的碳原子相鍵合的R4和R5中至少一個(gè)是烷基或羥烷基。

式2中R12和R13相同或不同，均選自具有1-4個(gè)碳原子、優(yōu)選1-2個(gè)碳原子的烷基，最優(yōu)選甲基，或芳基，優(yōu)選被氫、具有1-10個(gè)碳原子、優(yōu)選具有1-4個(gè)碳原子的一個(gè)或多個(gè)烷基、最優(yōu)選被甲基在對(duì)位上取代的苯基及其混合物；x是選自F、Cl、Br、I及其混合的鹵素，優(yōu)選為Cl；Rx和Ry相同或不同，選自氫，具有1-4個(gè)碳原子、優(yōu)選1-2個(gè)碳原子的烷基，芳基，優(yōu)選含有選自氫或具有1-10個(gè)碳原子、優(yōu)選具有1-4個(gè)碳原子的一個(gè)或多個(gè)烷基的取代基的芳基，及其混合物，或者Rx和Ry與它們所連接的碳一起形成具有3-8個(gè)碳原子的環(huán)烷基，優(yōu)選地Rx和Ry是氫或苯基。
其中R12/13表示該產(chǎn)物中R基可以是R12或R13。

式5中R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11相同或不同，選自氫，具有1-4個(gè)碳原子的烷基和羥烷基及其混合物，優(yōu)選具有1-2個(gè)碳原子的烷基和羥烷基及其混合物；更優(yōu)選地，R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11是氫。
在將每一反應(yīng)步驟的產(chǎn)物與隨后反應(yīng)步驟的反應(yīng)物反應(yīng)之前，此時(shí)不必將產(chǎn)物分離出。生成解離產(chǎn)物?？梢砸匀魏雾樞蚧虼涡?qū)⒂袡C(jī)酰鹵、有機(jī)羧酸酐、烯酮、或其混合物與硫酸和二氧雜環(huán)己烷混合。因此，可以將酸酐、酰鹵、烯酮或其混合物與硫酸混合，接著再與二氧雜環(huán)己烷混合；或者可以首先將二氧雜環(huán)己烷與硫酸混合，接著可以加入酸酐、酰鹵、烯酮或其混合物；或者可以將酸酐、酰鹵、烯酮或其混合物與二氧雜環(huán)己烷混合，隨后加入硫酸。因此，可以將酸酐、酰鹵、烯酮或其混合物與二氧雜環(huán)己烷和硫酸結(jié)合成單一反應(yīng)混合物，使其作為混合物反應(yīng)，從而一步生成所期望的解離產(chǎn)物。接著利用式8的烷基胺使該解離產(chǎn)物胺化，以生成式9的物質(zhì)或其混合物，接著用堿使其水解，得到1 式8中R1和R2相同或不同，選自具有1-4個(gè)碳原子、優(yōu)選1-2個(gè)碳原子的烷基和羥烷基及其混合物，更優(yōu)選甲基，或R1和R2與它們所連接的碳原子一起形成具有3-8個(gè)碳原子的環(huán)烷基，及其混合物；R3選自氫，具有1-4個(gè)碳原子、優(yōu)選1-2個(gè)碳原子的烷基和羥烷基及其混合物，優(yōu)選具有1-4個(gè)碳原子、更優(yōu)選具有1-2個(gè)碳原子的烷基或羥烷基，最優(yōu)選甲基，條件是當(dāng)R3為氫時(shí)，R4
和R5中至少一個(gè)是烷基或羥烷基。
式1所定義的化合物優(yōu)選包括 2-(2-叔丁氨基乙氧基)乙醇 2-(2-叔丁氨基丙氧基)乙醇 2-(2-異丙氨基丙氧基)乙醇 2-[2-(1，1-二甲基丙氨基)丙氧基]乙醇 2-[2-(1，1-二甲基丙氨基)乙氧基]乙醇 2-[2-(1-乙基-1-甲基丙氨基)乙氧基]乙醇典型的原料是式2所示的烯酮 其中Rx和Ry相同或不同，選自氫，具有1-4個(gè)碳原子、優(yōu)選1-2個(gè)碳原子的烷基，芳基，優(yōu)選含有選自氫或具有1-10個(gè)碳原子、優(yōu)選具有1-4個(gè)碳原子的一個(gè)或多個(gè)烷基的取代基的芳基，及其混合物，最優(yōu)選氫，或者Rx和Ry與它們所連接的碳一起形成具有3-8個(gè)碳原子的環(huán)烷基及其混合物，優(yōu)選地Rx和Ry是氫或苯基。
本發(fā)明中所用的烯酮可以采用本領(lǐng)域中任何典型方法制得。因此，例如可以在AlPO4的存在下將乙酸高溫脫水，或者可以在500-750℃下將丙酮熱解以生成烯酮和甲烷。
將烯酮、有機(jī)酰鹵、有機(jī)羧酸酐或它們中任意兩種或所有三種的混合物與50％硫酸-發(fā)煙硫酸、優(yōu)選75％硫酸-發(fā)煙硫酸、最優(yōu)選90％硫酸-發(fā)煙硫酸H2SO4優(yōu)選以1∶1摩爾比反應(yīng)生成單?；蛩狨?或以約2∶1摩爾比反應(yīng)生成二?；蛩狨?。專業(yè)人員可以自行決定使用過量硫酸，但是過量酸的使用將要求實(shí)施附加的分離步驟。因此，優(yōu)選使用約化學(xué)計(jì)量比的酸。優(yōu)選使用濃硫酸(90％-發(fā)煙)。發(fā)煙硫酸I也稱為oleum。它是三氧化硫在100％硫酸中的溶液。100％硫酸也稱為一水合物，因?yàn)樗且环肿覵O3和一分子H2O的結(jié)合。游離SO3的百分比用作發(fā)煙硫酸強(qiáng)度的量度。因此，20％發(fā)煙硫酸表示100％硫酸載體溶劑以外，還包含20％游離SO3。20％發(fā)煙硫酸包含20wt％SO3和80wt％H2SO4(100％濃H2SO4)。發(fā)煙硫酸可以包含高達(dá)80％+的游離SO3。反應(yīng)可以在約-80℃-約150℃下、優(yōu)選約-20℃-約125℃下，在約1bar-100bar、優(yōu)選約1bar-50bar、更優(yōu)選約1bar-10bar的壓力下進(jìn)行。該反應(yīng)可以在惰性溶劑，例如環(huán)丁砜、己烷、乙腈中進(jìn)行。優(yōu)選地，用于隨后解離反應(yīng)的二氧雜環(huán)己烷用作該溶劑，從而形成單一的第一個(gè)步驟，其中反應(yīng)混合物包含酰鹵、有機(jī)酸酐、烯酮或其混合物、硫酸和二氧雜環(huán)己烷。接著使該反應(yīng)混合物在隨后描述的二氧雜環(huán)己烷解離反應(yīng)條件下反應(yīng)。
接著，?；蛩狨?或4與具有如下典型化學(xué)式的二氧雜環(huán)己烷5反應(yīng) 可以容易地想到其它取代異構(gòu)體。優(yōu)選地，二氧雜環(huán)己烷是
二氧雜環(huán)己烷環(huán)的解離反應(yīng)要進(jìn)行足夠時(shí)間，以達(dá)到約60-90％轉(zhuǎn)化率。
該反應(yīng)可以在沒有溶劑的存在下進(jìn)行，此時(shí)二氧雜環(huán)己烷充當(dāng)反應(yīng)的溶劑，或者在含有其它惰性溶劑，例如乙腈或甲苯的溶液中進(jìn)行。該反應(yīng)在約-80℃-約200℃的溫度下進(jìn)行。
優(yōu)選地，二氧雜環(huán)己烷充當(dāng)反應(yīng)的溶劑。二氧雜環(huán)己烷與酰基硫酸酯的摩爾比，對(duì)于二氧雜環(huán)己烷與酰基硫酸酯3的反應(yīng)為約1∶1-約10∶1，優(yōu)選為約1∶1-約8∶1，最優(yōu)選為約1∶1-約5∶1，而二氧雜環(huán)己烷與式4?；蛩狨サ哪柋葹榧s2∶1-約10∶1，優(yōu)選為約2∶1-約8∶1，更優(yōu)選為約2∶1-約5∶1。采用不同的表述，二氧雜環(huán)己烷與?；蛩狨サ哪柋葹榧s化學(xué)計(jì)量比-約10∶1，優(yōu)選為約化學(xué)計(jì)量比-約8∶1，更優(yōu)選為約化學(xué)計(jì)量比-約5∶1。二氧雜環(huán)己烷與式3?；蛩狨サ姆磻?yīng)溫度為-80℃-約200℃，優(yōu)選為-20℃-約160℃，最優(yōu)選為-20℃-約50℃。二氧雜環(huán)己烷與式4?；蛩狨サ姆磻?yīng)溫度為約50℃-約200℃，優(yōu)選為70℃-約160℃，更優(yōu)選為80℃-約140℃。
Karger和Mazur在“The Cleavage of Ethers by Mixed Sulfonic-CarboxylicAnhydrides”，Journal of the American Chemical Society，1968，90，3878-3879中更詳細(xì)地描述了醚解離工藝。也可參見“Mixed sulfonic-carboxylic anhydrides.I.Synthesis and thermal stability.New syntheses of sulfonic anhydrides”，Journal ofOrganic Chemistry，1971，36，528；和“Mixed sulfonic-carboxylic anhydrides.II.Reactions with aliphatic ethers and amines”，Journal of Organic Chemistry，1971，36，532。
二氧雜環(huán)己烷5與?；蛩狨?的反應(yīng)生成式6的解離產(chǎn)物，而二氧雜環(huán)己烷5與二?；蛩狨?的反應(yīng)生成式7的解離產(chǎn)物。
接著用具有如下典型化學(xué)式的胺8使解離產(chǎn)物6和7胺化足夠時(shí)間，以使胺8取代解離產(chǎn)物6和7的硫酸酯基 優(yōu)選地
在胺化解離產(chǎn)物7的情況下，對(duì)于每摩爾7，需要至少2摩爾的胺8。一般而言，胺與解離產(chǎn)物磺酸酯基的摩爾比為約化學(xué)計(jì)量比-約10∶1，優(yōu)選為約化學(xué)計(jì)量比-約8∶1，更優(yōu)選為約化學(xué)計(jì)量比-約4∶1。在胺化產(chǎn)物6或7的情況下，生成相同的胺化產(chǎn)物9 該胺化步驟可以在本領(lǐng)域任何典型條件下進(jìn)行。胺化可以在常壓或升高的壓力下進(jìn)行，當(dāng)使用較低沸點(diǎn)胺，例如叔丁胺進(jìn)行胺化時(shí)，在升高壓力下進(jìn)行特別合適。
因此，胺化可以在約常壓(1bar)-約100bar、優(yōu)選約1bar-約50bar的壓力和約40℃-約200℃，優(yōu)選為40℃-約125℃的溫度下進(jìn)行。該工藝可以在回流下進(jìn)行，但這并非絕對(duì)必要?？梢匀芜x地使用惰性溶劑，例如苯、甲苯、二乙醚、己烷等。
使用堿，典型地是堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬醇鹽，例如氫氧化鈉、碳酸鈉、甲醇鈉、叔丁醇鈉等，將該胺化產(chǎn)物9水解為產(chǎn)物1。反應(yīng)在約20℃-約110℃，優(yōu)選約20℃-約50℃下進(jìn)行。該工藝可以在回流下進(jìn)行。如果必要或僅僅是期望，可以使用的溶劑包括水、醇及其混合物。該醇可以與醇鹽堿由其衍生得到的醇相同，對(duì)于用于堿金屬甲醇鹽的溶劑，即甲醇。
實(shí)施例
2-(2-叔丁氨基乙氧基)乙醇(EETB)的制備在氮?dú)夥罩校?00mL單頸燒瓶中加入1，4-二氧雜環(huán)己烷(20g，0.23mol，20mL)；在室溫下加入乙酸酐(4mL，4.28g，42mmol)后，再加入20％發(fā)煙硫酸(1.04mL，2.0g；含有16.4mmol H2SO4)。在101℃下回流該反應(yīng)混合物，并通過NMR校核。1H NMR譜圖表明18小時(shí)后解離產(chǎn)物達(dá)到最大值。在真空中將該反應(yīng)混合物蒸干燥(浴溫50℃，15mm Hg)。在室溫下，向殘余物中加入甲苯(50mL)，隨后加入叔丁胺(30mL，21g，0.29mol)。使該反應(yīng)混合物溫和回流30小時(shí)(叔丁胺沸點(diǎn)BP＝44-46℃)。接著，將該反應(yīng)混合物冷卻到室溫，過濾；用甲苯洗滌沉淀物。在真空中使濾液部分蒸發(fā)，以脫除叔丁胺。過濾殘余物，并用甲苯洗滌沉淀物。在真空中使濾液蒸發(fā)，得到殘余的黃色油(4.5g)。NMR譜圖表明它是純度為60-70％的乙酸2-(2-叔丁氨基乙氧基)乙基酯。1H NMR譜圖中的信號(hào)特征暗示乙酸2-(2-羥基乙氧基)乙基酯是主要雜質(zhì)(乙酰氧基信號(hào)單峰，2.09ppm；醚信號(hào)m，3.65-3.72ppm；酯信號(hào)m，4.21-4.27ppm)，原因是處理過程中胺化或水解不完全。
在甲醇(10mL)中用15mmol NaOH使乙酸2-(2叔丁氨基乙氧基)乙基酯(2g，10mmol)回流6小時(shí)，隨后在真空中蒸發(fā)，用二乙醚萃取，在真空中脫除溶劑，得到1.6g黃色的油，其NMR證實(shí)它是純度為70-75％的2-(2-叔丁氨基乙氧基)乙醇(EETB)。該EETB可能被二乙二醇污染(3.59-3.73ppm之間出現(xiàn)額外的質(zhì)子；與二乙二醇的NMR數(shù)據(jù)比較3.60ppm，m，4H；3.74ppm，m，4H)用由發(fā)煙硫酸和二倍過量的乙酸酐生成的二乙?；蛩狨ソ怆x1，4-二氧雜環(huán)己烷使用如以上利用20％發(fā)煙硫酸和乙酸酐(二倍過量對(duì)于SO3，1當(dāng)量乙酸酐，加對(duì)于H2SO4，2當(dāng)量乙酸酐，再加100％過量)用于解離的相同反應(yīng)條件。而且，在高壓釜(高壓瓶)中用BuNH2進(jìn)行胺化，以達(dá)到最完全的反應(yīng)。
在氮?dú)夥罩?，?00mL單頸燒瓶中加入1，4-二氧雜環(huán)己烷(30g，0.35mol，30mL)；在室溫下加入乙酸酐(7.1mL，7.66g，75mmol)后，再加入20％發(fā)煙硫酸(1.04mL，2.0g；含有0.4g、5.0mmol SO3和1.6g、16.4mmol H2SO4)。使該反應(yīng)混合物回流40小時(shí)，并通過NMR校核。1H NMR譜圖指示解離產(chǎn)物的存在。再繼續(xù)8小時(shí)的回流。NMR呈現(xiàn)與40小時(shí)后相同的信號(hào)集。在真空中將該反應(yīng)混合物蒸發(fā)干燥(防止該反應(yīng)混合物與水接觸；使用干的膜式真空泵將溶劑直接蒸發(fā)到干冰捕集器中；浴溫50℃，5mmHg)。在室溫下，向殘余物中加入甲苯(50mL)，隨后加入叔丁胺(30mL，21g，0.29mol)。將該反應(yīng)混合物攪拌5分鐘，并將其轉(zhuǎn)移到高壓釜(高壓瓶)中，在約170℃(175-180℃的油浴)下攪拌13小時(shí)。將該反應(yīng)混合物冷卻到室溫，從中濾出沉淀物。用甲苯洗滌沉淀物。在真空中蒸發(fā)合并的濾液。向殘余物中加入甲苯，并用碳酸鈉水溶液洗滌該混合物。在硫酸鎂上干燥有機(jī)層，并在真空中使溶劑蒸發(fā)，得到3.4g黃色的油。1H NMR分析表明它是純度為70-75％的期望乙酸2-(2-叔丁氨基乙氧基)乙基酯產(chǎn)物。如前面反應(yīng)中的，主要副產(chǎn)物是乙酸2-(2-羥基乙氧基)乙基酯；在2.09ppm(0.7H，Ac)、3.58-3.72ppm(3H)和4.20-4.24(0.45H，CH2OAc)處有多余質(zhì)子。部分產(chǎn)物結(jié)晶為無色針狀體。
120℃下用由發(fā)煙硫酸和乙酸酐(對(duì)于SO3，1當(dāng)量乙酸酐，加對(duì)于H2SO4，2當(dāng)量乙酸酐)生成的二乙?；蛩狨ソ怆x1，4-二氧雜環(huán)己烷在氮?dú)夥罩?，室溫下?5mL密封管中加入1，4-二氧雜環(huán)己烷(10g，0.11mol，10mL)，加入乙酸酐(2.67mL，2.88g，28.2mmol)后，再加入20％發(fā)煙硫酸(0.78mL，1.5g；含有0.3g、3.75mmol SO3和1.2g、12.23mmol H2SO4)。將該反應(yīng)混合物在120-122℃下攪拌24小時(shí)，并通過NMR校核。1H NMR譜圖指示解離產(chǎn)物的存在。在真空中將該反應(yīng)混合物蒸發(fā)干燥。在室溫下，向殘余物中加入甲苯(50mL)，隨后加入叔丁胺(17mL，11.8g，0.16mol)。將該反應(yīng)混合物溫和回流24小時(shí)，冷卻至室溫，并從中濾出沉淀物。用甲苯洗滌沉淀物，在真空中蒸發(fā)合并的濾液。向殘余物中加入甲苯，并用碳酸鈉水溶液洗滌該混合物。在硫酸鎂上干燥有機(jī)層，并在真空中使溶劑蒸發(fā)，得到3.5g褐色的油。1H NMR分析表明它是純度約為70％的期望產(chǎn)物乙酸2-(2-叔丁氨基乙氧基)乙基酯。主要副產(chǎn)物是乙酸2-(2-羥基乙氧基)乙基酯或乙酸2-(2-乙酰氧基乙氧基)乙基酯。
用由三氧化硫和乙酸酐生成的二乙?；蛩狨ソ怆x1，4-二氧雜環(huán)己烷在氮?dú)夥罩邢?5mL密封管中加入二氧雜環(huán)己烷(10g，0.115mol)、乙酸酐(1.81mL，1.96g，19mmol)和三氧化硫(1.54g，19mmol)。將該反應(yīng)混合物在119-123℃下攪拌5小時(shí)(褐色清溶液)。1H NMR分析顯示出解離產(chǎn)物的特性信號(hào)。在真空中濃縮該反應(yīng)混合物。在溫和回流下，將殘余物和叔丁胺(20mL，13.92g，0.19mol)在甲苯(30mL)中攪拌24小時(shí)。將該反應(yīng)混合物冷卻至室溫，過濾，并用甲苯洗滌沉淀物。蒸發(fā)濾液，并用甲苯萃取產(chǎn)物。在真空中蒸發(fā)萃取物，得到2g黃褐色的油。NMR測試表明它是純度約為65％的期望產(chǎn)物乙酸2-(2-叔丁氨基乙氧基)乙基酯。
權(quán)利要求
1.一種合成式(1)強(qiáng)空間位阻仲氨基醚醇的方法， 其中R1和R2分別選自具有1-4個(gè)碳原子的烷基和羥烷基，或與它們所連接的碳原子一起形成具有3-8個(gè)碳原子的環(huán)烷基；R3選自氫、具有1-4個(gè)碳原子的烷基和羥烷基及其混合物；R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11相同或不同，選自氫、具有1-4個(gè)碳原子的烷基和羥烷基；條件是當(dāng)R3為氫時(shí)，與直接和氮原子鍵合的碳原子相鍵合的R4和R5中至少一個(gè)是烷基或羥烷基；所述方法包括使式2的有機(jī)酰鹵、有機(jī)羧酸酐、烯酮或它們中任意兩種或所有三種的混合物與50％硫酸-發(fā)煙硫酸反應(yīng)以生成單酰基硫酸酯3和/或二?；蛩狨?，接著它們與式5的二氧雜環(huán)己烷反應(yīng)以生成式6和/或7的產(chǎn)物及其混合物，接著利用式8的烷基胺使該產(chǎn)物胺化，以生成式9的物質(zhì)或其混合物，接著用堿使其水解，得到產(chǎn)物(1) 式2中R12和R13相同或不同，選自具有1-4個(gè)碳原子的烷基、其上被氫或C1-C10烷基取代的芳基及其混合物；X是選自F、Cl、Br、I及其混合的鹵素；Rx和Ry相同或不同，選自氫、具有1-4個(gè)碳原子的烷基、芳基、含有選自氫和具有1-10個(gè)碳原子的一個(gè)或多個(gè)烷基的取代基的芳基及其混合物，或者Rx和Ry與它們所連接的碳一起形成具有3-8個(gè)碳原子的環(huán)烷基； 式5中R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11相同或不同，選自氫、具有1-4個(gè)碳原子的烷基和羥烷基； 式8中R1、R2和R3定義如前。
2.如權(quán)利要求1的合成強(qiáng)空間位阻仲氨基醚醇方法，使用下式的有機(jī)酰鹵。
3.如權(quán)利要求1的合成強(qiáng)空間位阻仲氨基醚醇方法，使用下式的有機(jī)羧酸酐。
4.如權(quán)利要求1的合成強(qiáng)空間位阻仲氨基醚醇方法，使用下式的烯酮。
5.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的方法，其中R1、R2和R3是甲基。
6.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的方法，其中R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11是氫，Rx和Ry是氫或苯基。
7.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的方法，其中所述堿選自堿金屬氫氧化物、堿金屬醇鹽或堿金屬碳酸鹽。
8.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的方法，其中R1、R2和R3是甲基，R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11是氫，并且Rx和Ry是氫或苯基。
9.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的方法，其中在約-80℃-約150℃的溫度下，使烯酮、有機(jī)酰鹵、有機(jī)羧酸酐或它們中任意兩種或所有三種的混合物與硫酸以約化學(xué)計(jì)量比反應(yīng)；在約-80℃-約200℃的溫度下使所得的硫酸酯與二氧雜環(huán)己烷以二氧雜環(huán)己烷與硫酸酯的比為約化學(xué)計(jì)量比-約10∶1反應(yīng)，以解離二氧雜環(huán)己烷；在約常壓1bar-約100bar的壓力和約40℃-約200℃的溫度下使所得解離產(chǎn)物與烷基胺以胺與解離產(chǎn)物的摩爾比為約化學(xué)計(jì)量比-約10∶1反應(yīng)，并在約20℃-約110℃下用堿水解所得胺化產(chǎn)物。
10.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的方法，其中在單個(gè)步驟中結(jié)合烯酮、有機(jī)酰鹵、有機(jī)羧酸酐或它們中任意兩種或所有三種的混合物，硫酸和二氧雜環(huán)己烷，在約-80℃-約200℃的溫度下加熱所述反應(yīng)混合物，以生成解離產(chǎn)物；在約常壓1bar-約100bar的壓力和約40℃-約200℃的溫度下使所得解離產(chǎn)物與烷基胺以胺與解離產(chǎn)物的比為約化學(xué)計(jì)量比-約10∶1反應(yīng)，并在約20℃-約110℃的溫度下用堿水解所得胺化產(chǎn)物。
全文摘要
通過包括使烯酮與硫酸反應(yīng)生成酸酐，再將它與二氧雜環(huán)己烷反應(yīng)以解離二氧雜環(huán)己烷的環(huán)，得到解離產(chǎn)物，接著用胺使解離產(chǎn)物胺化，隨后用堿使其水解，得到期望的強(qiáng)空間位阻仲氨基醚醇的方法，制備強(qiáng)空間位阻仲氨基醚醇。
文檔編號(hào)C07C215/08GK1922132SQ200580005229
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月17日
發(fā)明者M·希什金, A·R·卡特里斯基, K·M·基里琴科, A·R·畢曉普, C·N·伊利亞 申請(qǐng)人:?？松梨谘芯抗こ坦?br>