專利名稱：一種催化脫水合成亞胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)合成領(lǐng)域，具體涉及一種催化脫水合成亞胺的方法。 亞胺類化合物是合成氨基酸的中間體，也是催化加氫合成仲胺的中間體，在若 干農(nóng)藥合成得到應(yīng)用，例如手性農(nóng)藥金都爾的合成(EP 0691949B1 ;H-U BLaser， et al， Synlett，1999， Sl，867)。通常，亞胺的合成采用相應(yīng)的酮與胺在計(jì)量的路易酸(例如三氟 化硼)存在下脫出生成的水，該法后處理繁瑣。另外，在質(zhì)子酸、例如硫酸的催化下某些胺 與酮脫水反應(yīng)也可制備亞胺。但是，反應(yīng)進(jìn)行中不可避免生成低聚物而使反應(yīng)復(fù)雜、目標(biāo)產(chǎn) 物產(chǎn)率降低，導(dǎo)致后處理三廢多，手續(xù)繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高轉(zhuǎn)化率、高收率催化脫水合成亞胺的方法，該方法 可連續(xù)操作、三廢少且可大規(guī)模制備目的產(chǎn)物。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下 —種催化脫水合成亞胺的方法以碘作為催化劑，在共沸脫水劑存在下加熱回流 反應(yīng)，由胺與酮縮合脫水生成亞胺。 反應(yīng)原料胺包括脂肪胺或苯、萘等碳環(huán)芳香胺以及雜環(huán)芳香胺，這些胺還可以帶
有l(wèi)-2個(gè)卣素、烷基或芳基取代基。原料酮可以是對(duì)稱或不對(duì)稱的酮包括脂肪酮、芳香基取
代脂肪酮、芳香酮或帶有取代基的芳香酮。具體反應(yīng)式如下
式中 ^選自c「c;烷基、苯基、芐基、萘基、吡啶基、噻吩基或呋喃基，或者上述基團(tuán)進(jìn)一
步帶有1-2個(gè)下述取代基氟、氯、溴、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、特丁基、 苯基或節(jié)基；所述的C「C4烷基可以選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基或特丁基。 R2、 &可相同或不同，分別選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、特丁 基、苯基、節(jié)基、甲氧基取代甲基、乙氧基取代甲基、苯基取代甲基或苯氧基取代甲基。
具體操作如下 在帶有攪拌器和連續(xù)分水裝置的反應(yīng)器中，加入碘催化劑、脫水劑、原料胺和酮 (通常為酮過量)，攪拌加熱至回流，反應(yīng)開始后，將生成的水及時(shí)從反應(yīng)體系中除去，直至 無明顯的水生成即可結(jié)束反應(yīng)。之后蒸餾分出脫水劑和未反應(yīng)的原料以及目的產(chǎn)物亞胺。 根據(jù)原料及目的產(chǎn)物的具體物性，可以采用常壓或減壓、蒸餾或分餾等本領(lǐng)域的技術(shù)人員
背景技術(shù)：
NH2 + OC:
3 I2(Cat.)
3所公知的方式進(jìn)行產(chǎn)品的分離。 按照本發(fā)明的合成方法，上述反應(yīng)式中，&優(yōu)選苯基或噻吩基，或者其苯環(huán)或噻吩 環(huán)上帶有1-2個(gè)下述取代基氟、氯、溴、甲基、乙基、正丙基或異丙基；R2、 R3可相同或不同， 分別優(yōu)選甲基、乙基、正丙基、異丙基、甲氧基取代甲基或乙氧基取代甲基。更優(yōu)選的胺選 自2-甲基-6-乙基-苯胺、2， 6- 二甲基-苯胺或2， 4- 二甲基-3-胺基噻吩；更優(yōu)選的酮 選自甲氧基丙酮。原料胺與酮的比例以摩爾計(jì)為1 : 1.0-2. 5，更優(yōu)選的比例以摩爾計(jì)為 1 : 1.2-2.0。 反應(yīng)所用的碘催化劑為單質(zhì)碘，催化劑的加入量為碘/胺(摩爾比)= 0. 0001-0. 05，優(yōu)選的比例為0. 0002-0. 01。所述的碘催化劑既可以是直接加入的單質(zhì)碘，也 可以在進(jìn)行催化脫水合成亞胺的反應(yīng)時(shí)先加入碘化物、經(jīng)氧化或還原反應(yīng)在反應(yīng)器中制備
新生碘作為反應(yīng)的催化劑。例如將含有碘化鈉和次碘酸鈉的水溶液按i:i摩爾比相混合
(必要時(shí)加酸或堿中和至中性)，制備新生碘。但是，制備過程中發(fā)現(xiàn)，采用這種新生碘的方 式合成亞胺，原料胺的轉(zhuǎn)化率略有降低。 反應(yīng)采用的共沸脫水劑為甲苯、苯、氯仿或四氯化碳，優(yōu)選甲苯、苯作為脫水劑。為 使反應(yīng)生成的水及時(shí)從反應(yīng)系統(tǒng)中除去核反應(yīng)體系的穩(wěn)定，共沸脫水劑的用量以50-1000 毫升/摩爾胺為宜。優(yōu)選用量為120-600毫升/摩爾胺。 按照上述合成方法，反應(yīng)在7小時(shí)內(nèi)即可完成，原料胺的轉(zhuǎn)化率在90%以上，最優(yōu) 選的反應(yīng)實(shí)例中原料胺的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到97%以上。同時(shí)由于反應(yīng)選擇性高，可以減少副 產(chǎn)品的生成與產(chǎn)品分離的麻煩。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開的碘催化脫水合成亞胺的方 法操作簡(jiǎn)便，原料轉(zhuǎn)化率高、選擇性好，產(chǎn)品收率高、質(zhì)量好，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作，適于大規(guī) 模化制備亞胺的反應(yīng)。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例用于進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。在這些實(shí)施例中，除非有特殊聲明，反 應(yīng)物料加入順序可以在物料間隨意組合。實(shí)例采用2-甲基-6-乙基-苯胺(含量96% ) 和甲氧基丙酮(含量99 % )為原料，制備產(chǎn)物N- (2-甲基-6-乙基-苯基)-(1-甲氧基甲 基)l-亞乙胺(簡(jiǎn)稱亞胺)來具體說明本發(fā)明。但是本發(fā)明絕非僅限于以下實(shí)例。在權(quán)利 要求所限定的范圍內(nèi)的原料胺和酮均可按照本發(fā)明提供的方法制備相應(yīng)的亞胺。反應(yīng)過程 用氣相色譜(GC) (Agilent 6890，HP-5柱(30m) ， FID檢測(cè)器，氣化室28(TC檢測(cè)室28(TC ) 檢測(cè)。 實(shí)施例1 于帶有分水器的反應(yīng)瓶中，將O. 12g(0. 00047mol)單質(zhì)碘、70. 4g(0. 5mol) 2_甲 基-6-乙基-苯胺、92.7g(1.0mo1)甲氧基丙酮溶解于110mL甲苯中，攪拌下加熱升溫至回 餾，此時(shí)有水生成說明反應(yīng)已進(jìn)行，繼續(xù)保持回餾狀態(tài)并分出生成的水。4.5小時(shí)后，無明顯 水分出，停止反應(yīng)。取樣分析，2-甲基-6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為97.4%。蒸餾脫出甲苯和 未反應(yīng)的酮，再減壓蒸餾得產(chǎn)品亞胺111. 6g，含量97. 2%，收率94. 8%。
實(shí)施例2 改用110mL苯做脫水劑，其它條件及后處理方式同實(shí)施例1?；仞s反應(yīng)4小時(shí)后， 取樣分析，2_甲基_6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為96.5%。減壓蒸餾得產(chǎn)品亞胺112.6g，含量96. 8%，收率94. 1%。
實(shí)施例3 甲氧基丙酮的加料量改為53. 4g(0. 6mol)，其它條件及后處理方式同實(shí)施例1。反 應(yīng)5. 5小時(shí)后，取樣分析，2-甲基-6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為96. 4%，減壓蒸餾得產(chǎn)品亞胺 99. 6g，含量96. 1%，收率93. 3%。
實(shí)施例4 取lmL的0. 1M的碘化鉀(0. OOOlmol)禾P lmL的0. 1M的次碘酸鉀(0. OOOlmol)相 混合，加入0. 1M鹽酸中和至pH = 7. 0。將充分混合的該液體加入帶有分水器的反應(yīng)瓶中， 并加入70. 4g (0. 5mol) 2-甲基-6-乙基-苯胺、62. 3g (0. 7mo1)甲氧基丙酮溶解于100mL甲 苯中，攪拌下加熱升溫至回餾反應(yīng)6.5小時(shí)后，無明顯水分出，停止反應(yīng)。取樣分析，2-甲 基-6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為92.8%，減壓蒸餾得產(chǎn)品亞胺97. 0g，含量95.6%，收率90. 4% 。
實(shí)施例5 取lmL的0. 5M氫碘酸(0. 0005mol)和0. 5mL的30%的過氧化氫相混合，IO(TC加熱 30分鐘。冷卻后的混合液加入帶有分水器的反應(yīng)瓶中，加入70. 4g(0. 5mol)2-甲基-6-乙 基-苯胺、62.3g(0.7mo1)甲氧基丙酮溶解于100mL甲苯中，攪拌下加熱升溫至回餾反應(yīng)， 7.0小時(shí)后無明顯水分出，停止反應(yīng)。取樣分析，2-甲基-6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為91. 1%， 減壓蒸餾得產(chǎn)品亞胺97. 4g，含量94. 3%，收率89. 5%。
實(shí)施例6加料:0. 2g(0. 00078mol)單質(zhì)碘、70. 4g(0. 5mo1)2-甲基_6_乙基-苯胺、 62.3g(0.7mo1)甲氧基丙酮、110mL甲苯。操作條件同實(shí)施例1。反應(yīng)6.5小時(shí)后，取樣分 析，2-甲基-6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為96. 8 % ，減壓蒸餾得產(chǎn)品亞胺98. 0g，含量97. 6 % ，收 率93. 2%。
實(shí)施例7加料0. 12g(0. 00047mol)單質(zhì)碘、70. 4g(0. 5mo1)2-甲基-6-乙基-苯胺、 66. 7g(0. 75mol)甲氧基丙酮、110mL甲苯。操作條件同實(shí)施例1。反應(yīng)6.0小時(shí)后，取樣分 析，2-甲基-6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為96. 4% ，減壓蒸餾得產(chǎn)品亞胺99. 6g，含量96. 5% ，收 率93. 7%。
實(shí)施例8 甲苯加入量改為70mL，其他加料、操作及反應(yīng)時(shí)間同于實(shí)施例7。取樣分析，2-甲 基-6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為95.3%，減壓蒸餾得產(chǎn)品亞胺99. 5g，含量96. 3 % ，收率93.4%。
實(shí)施例9 甲苯加入量改為150mL，其他加料、操作及反應(yīng)時(shí)間同于實(shí)施例7。取樣分析， 2-甲基-6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為96. 8%，減壓蒸餾得產(chǎn)品亞胺100. 4g，含量96. 9%，收率 94. 8%。 實(shí)施例10 甲苯加入量改為250mL，其他加料、操作及反應(yīng)時(shí)間同于實(shí)施例7。取樣分析， 2-甲基-6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為94. 1 % ，減壓蒸餾得產(chǎn)品亞胺100. 6g，含量95. 1 % ，收率 93. 2%。 實(shí)施例11
單質(zhì)碘加入量改為0. 03g(0. 00012mol)，其他加料及操作同于實(shí)施例10。反應(yīng)7. 0 小時(shí)后，取樣分析，2-甲基-6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為95. 7% ，減壓蒸餾得產(chǎn)品亞胺99. 6g，含 量97.0%，收率94.2%。
實(shí)施例12 加料0. 06g(0. 00024mol)單質(zhì)碘、35. 2g(0. 25mol)2_甲基-6-乙基-苯胺、 33.4g(0. 375mol)甲氧基丙酮、60mL甲苯。操作及反應(yīng)時(shí)間同于實(shí)施例7。取樣分析，2-甲 基-6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為95.1%，減壓蒸餾得產(chǎn)品亞胺49. 8g，含量96. 7 % ，收率93.8%。
實(shí)施例13 加料0. 06g(0. 00024mol)單質(zhì)碘、28. lg(O. 2mol)2_甲基_6_乙基-苯胺、 26.4g(0. 3mol)甲氧基丙酮、50mL甲苯。操作同實(shí)施例7。反應(yīng)5. 5小時(shí)后，取樣分析，2-甲 基-6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為94. 7 % ，減壓蒸餾得產(chǎn)品亞胺39. 8g，含量95.9%，收率93.1%。
實(shí)施例14 力卩料0. 51g(0. 002mol)單質(zhì)碘、28. lg(O. 2mol)2_甲基-6-乙基-苯胺、 26.4g(0. 3mo1)甲氧基丙酮、50mL甲苯。操作及反應(yīng)時(shí)間同于實(shí)施例13。取樣分析，2-甲 基-6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為92.7%，減壓蒸餾得產(chǎn)品亞胺39. 4g，含量95. 2 % ，收率91. 4% 。
比較例 加料70. 4g(0. 5mol)2-甲基-6-乙基-苯胺、92. 7g(1. Omol)甲氧基丙酮、110mL 甲苯。操作同于實(shí)施例l。反應(yīng)8.5小時(shí)后，取樣分析，2-甲基-6-乙基-苯胺轉(zhuǎn)化率為 80. 0%。
權(quán)利要求
一種催化脫水合成亞胺的方法，其特征在于以碘作為催化劑，在共沸脫水劑存在下加熱回流反應(yīng)，由胺與酮縮合脫水生成亞胺，反應(yīng)式如下式中R1選自C1-C4烷基、苯基、芐基、萘基、吡啶基、噻吩基或呋喃基，或者所述的基團(tuán)上進(jìn)一步帶有1-2個(gè)下述取代基氟、氯、溴、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、特丁基、苯基或芐基；R2、R3可相同或不同，分別選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、特丁基、苯基、芐基、甲氧基取代甲基、乙氧基取代甲基、苯基取代甲基或苯氧基取代甲基。F2009100770157C0000011.tif
2. 按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述的碘催化劑為單質(zhì)碘；催化劑的加入 量為0. 0001-0. 05摩爾碘/摩爾胺。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于Ri選自苯基或噻吩基，或者所述的基團(tuán)上進(jìn)一步帶有1-2個(gè)下述取代基氟、氯、溴、甲 基、乙基、正丙基或異丙基；尺2、尺3可相同或不同，分別選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、甲氧基取代甲基或乙氧基取 代甲基；胺與酮的摩爾比為1 : 1.0-2.5。
4. 按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于催化劑的加入量為0.0002-0. 01摩爾碘/ 摩爾胺。
5. 按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的胺選自2-甲基-6-乙基-苯胺、 2， 6- 二甲基-苯胺或2， 4- 二甲基-3-胺基噻吩；所述的酮選自甲氧基丙酮；胺與酮的摩爾比為1 : 1.2-2.0。
6. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于共沸脫水劑選自苯或甲苯，共沸脫水劑的用量為50-1000毫升/摩爾胺。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種催化脫水合成亞胺的方法以碘作為催化劑，在共沸脫水劑存在下加熱回流反應(yīng)，由胺與酮縮合脫水生成亞胺。本發(fā)明公開的碘催化脫水合成亞胺的方法操作簡(jiǎn)便，原料轉(zhuǎn)化率高、選擇性好，產(chǎn)品收率高、質(zhì)量好，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作，適于大規(guī)?；苽鋪啺返姆磻?yīng)。
文檔編號(hào)C07C251/08GK101781230SQ20091007701
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者姜鵬, 孫寧寧 申請(qǐng)人:中國(guó)中化集團(tuán)公司;沈陽化工研究院