專(zhuān)利名稱(chēng)：純4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種經(jīng)五步制取純4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的方法。
背景技術(shù)：
酸基苯磺酸鹽在洗滌劑中用作漂白活化劑。歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)第0,355,384A1公開(kāi)了一種由4-羥基苯磺酸鹽與酸酐和羧酸制取4-酸基苯磺酸鹽的方法。從反應(yīng)混合物中分離得到4-酸基苯磺酸鹽。反應(yīng)終止后，用如醇等親水性溶劑洗滌4-酸基苯磺酸鹽。但這種方法不適宜用來(lái)制取4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽，因?yàn)槠渲虚g體(1-烷?；被?鏈烷酸能環(huán)化形成為一種?；鶅?nèi)酰胺，它不能作漂白活性劑使用，必須要從產(chǎn)物中除去。增加純化步驟也將降低產(chǎn)物的收率。
歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)第0,105,672A1公開(kāi)了一種在一個(gè)釜中制取酸基苯磺酸鹽的方法，其中4-羥基苯磺酸鈉同時(shí)與醋酸酐和羧酸反應(yīng)。通過(guò)用如醚或己烷等疏水性溶劑洗滌，將過(guò)剩的羧酸分離并循環(huán)使用，本方法的缺點(diǎn)是中間體4-羥基苯磺酸鈉不溶于疏水性溶劑，因此當(dāng)反應(yīng)不完全時(shí)，中間體將殘留在產(chǎn)物中。按照該專(zhuān)利不能達(dá)到高收率和高純度制取酸基苯磺酸鹽的要求。本方法還有一個(gè)缺點(diǎn)是要達(dá)到反應(yīng)完全來(lái)制取酸基苯磺酸鹽，必須將4-羥基苯磺酸鈉研磨細(xì)，這是項(xiàng)既煩瑣又耗功本的工序。再說(shuō)，有部分中間產(chǎn)物4-羥基苯磺酸鹽留在最終產(chǎn)物中。此外，醚或己烷等疏水性溶劑是不適于用來(lái)純化4-[(1-烷酰基氨基)鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽粗制物的，因?yàn)槠渲虚g體(1-烷酰基氨基)鏈烷酸是不溶于這些疏水性溶劑的，于是將會(huì)殘留在產(chǎn)物中。
因此，需要開(kāi)發(fā)一種以高收率制備純的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的方法，并要求在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行、不用分離出中間體，而且4-酸基苯磺酸鈉和(1-烷?；被?鏈烷酸中間產(chǎn)物不會(huì)殘留在最終產(chǎn)物中。此外，還應(yīng)有通過(guò)直接蒸發(fā)反應(yīng)溶劑完成產(chǎn)物分離的優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種在一個(gè)反應(yīng)器里不經(jīng)分離中間體制取純4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的方法，它包括(A)在溶劑中將4-羥基苯磺酸堿金屬鹽與C2-C4羧酸酐在足夠的溫度下反應(yīng)一定時(shí)間，生成4-酸基苯磺酸堿金屬鹽和C2-C4羧酸，反應(yīng)中的4-羥基苯磺酸堿金屬鹽和C2-C4羧酸酐摩爾比分別為1∶1-1∶40，溶劑與4-羥基苯磺酸堿金屬鹽的重量比為2∶1-50∶1。
(B)在(A)步反應(yīng)產(chǎn)物中加入(1-烷?；被?鏈烷酸和至少一種酯基轉(zhuǎn)移催化劑，在150℃-250℃溫度下加熱0.5-10小時(shí)并以一定壓力使溶劑產(chǎn)生回流并從反應(yīng)器中除去C2-C4羧酸，生成含4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的反應(yīng)混合物，反應(yīng)中所加的(1-烷?；被?鏈烷酸摩爾量為(A)步所用的4-羥基苯磺酸堿金屬鹽摩爾量的0.7-5倍。
(C)從(B)步中生成的含4-[(1-烷酰基氨基)鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽混合物中除去溶劑。
(D)將(C)步得到的4-[(1-烷酰基氨基)鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽產(chǎn)物與醋酸相混合。
(E)從醋酸中分離出(D)步的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽，得到純的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽和醋酸濾液，上述純的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽通式為
式中R為選自C5-C21烷基，C5-C21鏈烯基、氯代C5-C21烷基或苯基；R1為選自氫或C1-C3烷基；M為選自氫、銨離子和堿金屬原子；n為1-8整數(shù)。
發(fā)明詳述本發(fā)明制備4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的方法包括五步。第一步，(A)步是在溶劑中將4-羥基苯磺酸堿金屬鹽與C2-C4羧酸酐在100℃-250℃溫度下進(jìn)行反應(yīng)0.5-5小時(shí)，以生成4-酸基苯磺酸堿金屬鹽和C2-C4羧酸。最好在140℃-170℃進(jìn)行反應(yīng)1-2小時(shí)，并不推薦用250℃以上溫度；因?yàn)樵?50℃溫度以上更容易發(fā)生生成苯酚酯的脫磺酸基反應(yīng)，而不是生成磺酸鹽。最好溫度控制在低于200℃。4-羥基苯磺酸堿金屬鹽可用鈉、鉀、鈣或鎂任意一種堿金屬鹽，但最好是鈉鹽。
C2-C4的羧酸酐用量為每摩爾4-羥基苯磺酸堿金屬鹽用1-40摩爾，最好為1-5摩爾。更好C2-C4羧酸酐用量為每摩爾4-羥基苯磺酸堿金屬鹽用1-1.5摩爾。適用的C2-C4羧酸酐實(shí)例有醋酸酐、丙酸酐、丁酸酐和異丁酸酐。最好，C2-C4羧酸酐是醋酸酐。
(A)步所用的溶劑包括極性非質(zhì)子溶劑如N，N-二甲基乙酰胺、含1-6碳的烷基的二烷基亞砜如二甲基亞砜、二甘醇的二甲基醚如三甘醇二甲醚、含1-6個(gè)碳的烷基的環(huán)烷基或無(wú)環(huán)烷基砜如四氫噻吩-1，1-二氧化物、鹵代芳香族溶劑如二氯苯如三氯苯、含1-6個(gè)碳的烷基取代的芳香族溶劑如三異丙基苯。最好的溶劑為四氫噻吩-1，1-二氧化物。
所用溶劑重量與4-羥基苯磺酸堿金屬鹽重量之比為2∶1-50∶1，最好為4∶1-6∶1。溶劑用量不足會(huì)造成原料不能完全溶解，從而導(dǎo)致反應(yīng)進(jìn)行不完全并造成反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)和生成粘性糊狀混合物，而使反應(yīng)難以進(jìn)行。雖然溶劑用量高限沒(méi)有嚴(yán)格限定，但從除去過(guò)剩溶劑期間的加熱和冷卻所消耗能量考慮，所用溶劑量高于4-羥基苯磺酸堿金屬鹽重50倍則會(huì)造成無(wú)為的浪費(fèi)。
在本發(fā)明方法中不使用的溶劑包括質(zhì)子性溶劑如水、醇類(lèi)和含1-20個(gè)碳原子的羧酸如醋酸。如醇類(lèi)等質(zhì)子溶劑會(huì)與(A)步使用的C2-C4羧酸酐反應(yīng)并干擾(B)步中的酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。如醋酸可以用于(A)步反應(yīng)中，但必須在(B)步中除去以使得反應(yīng)進(jìn)行完全。
第二步，(B)步是酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)步驟。它包括在(A)步的反應(yīng)產(chǎn)物中加入(1-烷?；被?鏈烷酸和酯基轉(zhuǎn)移催化劑并在150℃-250℃溫度下加熱0.5-10小時(shí)，以足夠壓力使溶劑產(chǎn)生回流并從反應(yīng)器中除去C2-C4羧酸，以生成含4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的反應(yīng)混合物。最好，酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)在160℃-180℃溫度下進(jìn)行2-6小時(shí)。聯(lián)產(chǎn)物羧酸可以通過(guò)蒸餾或用如氮?dú)獾榷栊詺怏w噴霧來(lái)除去。為保持反應(yīng)混合物呈流體，在(B)步中可添加與(A)步中所用相同的溶劑。加入的(1-烷?；被?鏈烷酸的摩爾量為(A)步中所用的4-羥基苯磺酸堿金屬鹽摩爾量的0.7-5倍。
(1-烷?；被?鏈烷酸由本領(lǐng)域熟知的酰胺化反應(yīng)制取，它包括選自?xún)?nèi)酰胺和氨基酸的含氮化合物與羧酸或羧酸酯相反應(yīng)。最好，(1-烷?；被?鏈烷酸是6-(1-辛酰基氨基)己酸、6-(1-壬?；被?己酸或6-(1-癸?；被?己酸，也可以用它們的混合物。
適用的內(nèi)酰胺單體至少每個(gè)分子中含有3個(gè)碳原子，最好每個(gè)分子中含4-7個(gè)碳原子。適用的內(nèi)酰胺單體包括丁內(nèi)酰胺、戍內(nèi)酰胺、ε-己內(nèi)酰胺、β-丙內(nèi)酰胺、δ-戍內(nèi)酰胺和類(lèi)似的內(nèi)酰胺。這些內(nèi)酰胺的氮原子可以被含1-3個(gè)碳的烴基所取代，例如，可用甲基己內(nèi)酰胺。ε-己內(nèi)酰胺，它的取代衍生物是最好的內(nèi)酰胺單體。
氨基酸的通式為NH2(CR′R″)mCOOH，其特征是有堿性氨基團(tuán)(NH2)和酸性羧基團(tuán)(COOH)。分子式中m為1-26，最好為1-10。R′和R″基分別選自氫、未取代或取代的直鏈或支鏈的C1-C20烷基、未取代或取代的C3-C8環(huán)烷基、C3-C8鏈烯基、C3-C8炔基和C6-C14芳基。
上述所述的未取代和取代的C3-C8環(huán)烷基指的是在環(huán)上含3-8個(gè)碳原子，最好含5或6個(gè)碳原子的環(huán)脂族烴基團(tuán)和那些用1個(gè)或2個(gè)的C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、羥基或C1-C4烷酰氧基所取代的環(huán)烷基團(tuán)。
C3-C8鏈烯基和C3-C8炔基代表在鏈上含3-8個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烴基團(tuán)并分別有碳碳雙鍵或碳碳三鍵。
所用名詞“芳基”包括含有直到14個(gè)碳的碳環(huán)芳香基團(tuán)如苯基、萘基和由1個(gè)或2個(gè)選自C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4烷酰氧基、C1-C4烷酰氨基、鹵素，氰基，C1-C4烷基磺?；?、C1-C4亞烷基-(OH)n、O-C1-C4亞烷基-(OH)n、-S-C1-C4亞烷基(OH)n、-SO2-C1-C4亞烷基-(OH)n、-CO2-C1-C4亞烷基-(OH)n、SO2N(R17)-C1-C4亞烷基-(OH)n、-SO2N(C1-C4亞烷基-OH)2、-CON(R17)C1-C4亞烷基-(OH)n、-CON(C1-C4亞烷基-OH)2、-N(SO2C1-C4烷基)-亞烷基-(OH)n或-N(SO2苯基)-C1-C4亞烷基-(OH)n取代的苯基和萘基，其中n為1或2。
所用名詞“芳基”也包括雜環(huán)芳香族基團(tuán)，如含有1個(gè)氧原子和/或1個(gè)硫原子、和/或直到3個(gè)氮原子的有5或6個(gè)原子數(shù)的雜環(huán)芳香族環(huán)，所述的雜環(huán)芳香環(huán)任意地稠合到1個(gè)或2個(gè)苯環(huán)上或稠合到另外的有5個(gè)或6個(gè)原子數(shù)的雜芳環(huán)上。這些雜環(huán)芳基的實(shí)例有噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、異噻唑基、噁唑基、異噁唑基、三唑基、噻二唑基、噁二唑基、四唑基、噻三唑基、噁三唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、噠嗪基、噻嗪基、噁嗪基、三嗪基、噻二嗪基、噁二嗪基、二噻嗪基、二噁嗪基、噁噻嗪基、四嗪基、噻三嗪基、噁三嗪基、二噻二嗪基、咪唑啉基、二羥嘧啶基、四羥嘧啶基、四吡咯-(1.5-6)噠嗪基和嘌呤基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、吲哚基等等和由1個(gè)或幾個(gè)上述“芳基”定義中所列取代基取代的那些雜環(huán)。
此外，名詞“芳基”包括亞芳基團(tuán)。用“亞芳基”名詞代表含直到14個(gè)碳的二價(jià)碳環(huán)的芳基烴部分，如鄰位、間位和對(duì)位亞苯基和用1個(gè)或2個(gè)選自C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或鹵素取代的上述亞苯基。
羧酸化合物為羧酸或羧酸酯及其混合物，它們含有如直鏈或支鏈脂族基、脂環(huán)族基或氫化芳族基。羧酸或羧酸酯有6-26個(gè)碳原子，最好有8-20個(gè)碳原子，更好有8-10個(gè)碳原子。上述基團(tuán)可以通過(guò)芳族基團(tuán)連接到羧基上。羧酸或羧酸酯可以是天然或合成的直鏈或支鏈的脂肪酸，可以為飽和的或不飽和的脂肪酸。羧酸或羧酸酯可含1個(gè)以上的羧酸或酯基，羧酸酯包括羧酸的甲酯、乙酯、丙酯或丁酯，而且不限于這些酯，可以用從市場(chǎng)購(gòu)得的純羧酸或羧酸酯或其混合物。
羧酸和羧酸酯的實(shí)例有辛酸、辛酸甲酯、壬酸、壬酸甲酯、癸酸、癸酸甲酯、癸酸異丙酯、十一烷酸、十二烷酸、十六烷酸、十八烷酸、油酸、亞麻酸、二十二烷酸、對(duì)苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸二甲酯、苯二甲酸、間苯二甲酸、萘-2，6-二羧酸、環(huán)己烷二羧酸、環(huán)己烷二乙酸、聯(lián)苯-4，4-二羧酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等等。最好的羧酸為癸酸、辛酸。最好的羧酸酯是癸酸甲酯和辛酸甲酯。
(B)步中所用的酯基轉(zhuǎn)移催化劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。這些酯基轉(zhuǎn)移催化劑包括叔胺催化劑、堿金屬鹽催化劑、金屬催化劑、酸性催化劑及其混合物。本發(fā)明方法所用的酯基轉(zhuǎn)移催化劑實(shí)例有二甲基氨基吡啶、咪唑、醋酸鈉、氫氧化鈉和四異丙醇鈦。酯基轉(zhuǎn)移催化劑加入量為每摩爾(A)步中所用4-羥基苯磺酸堿金屬鹽的0.01-0.3摩爾。在(B)步可用1種以上的酯基轉(zhuǎn)移催化劑。
(B)步的酯基轉(zhuǎn)移催化步驟的副產(chǎn)物，當(dāng)(1-烷?；被?鏈烷酸用6-(1-辛酰基氨基)己酸時(shí)，副產(chǎn)物為4-[6-[6-(1-辛?；被?(1-己?；?氨基]己酸基]苯磺酸單鈉鹽；在使用6-(1-壬?；被?己酸時(shí)，副產(chǎn)物為4-[6-[6(1-壬?；被?(1-己?；?氨基]己酸基]苯磺酸單鈉鹽；在使用6-(1-癸?；被?己酸時(shí)，副產(chǎn)物為4-[6-[6-(1-癸?；被?(1-己酰基)氨基]己酸基]苯磺酸單鈉鹽，這些雜質(zhì)的通式為
在上式中，R為C5-C21烷基、C5-C21鏈烯基、氯代C5-C21烷基或被1-3個(gè)F、Cl、SO3M、COOM、C1-C21烷基或C2-C20鏈烯基取代的苯基；R1各自代表氫和C1-C3烷基；M代表氫、銨離子、或鈉、鉀等堿金屬原子；n為1-8整數(shù)。
第三步，(C)步是從含(B)步中生成的含4-[(1-烷酰基氨基)鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的反應(yīng)混合物中除去溶劑。除去溶劑可以通過(guò)如蒸餾或干燥等蒸發(fā)過(guò)程或用結(jié)晶后過(guò)濾來(lái)完成。除去溶劑在低真空和能蒸發(fā)溶劑的溫度下進(jìn)行。最好，真空在0.5大氣壓到100mmHg范圍，而溫度在140℃-250℃范圍。最好，經(jīng)蒸發(fā)至少除去90％的溶劑，更好地，至少經(jīng)蒸發(fā)除去95％的溶劑。重要的是要注意從反應(yīng)溶劑結(jié)晶會(huì)使產(chǎn)物分離成為問(wèn)題，因?yàn)槿軇?huì)與4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽絡(luò)合使產(chǎn)物成膠體。
第四步，(D)步是在(C)步的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽產(chǎn)物中加入醋酸。醋酸含水應(yīng)少于5％。最好用羧酸純度＞99％的冰醋酸。在純化操作中也可用C1-C4的醇和酸以及它們相應(yīng)的酯代替醋酸，其效果稍差。4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的純化通過(guò)如重淤漿、洗滌、浸提和重結(jié)晶等眾所周知的現(xiàn)有技術(shù)來(lái)完成。
醋酸從反應(yīng)產(chǎn)物中除去在反應(yīng)過(guò)程中生成的雜質(zhì)如4-[6-[6-(1-辛酰基氨基)(1-己?；?氨基]己酸基]苯磺酸單鈉鹽；4-[6-[6-(1-壬?；被?(1-己?；?氨基]己酸基]苯磺酸單鈉鹽；4-[6-[6-(1-癸?；被?(1-己酰基)氨基]己酸基]苯磺酸單鈉鹽和反應(yīng)產(chǎn)品中的殘余的溶劑及未反應(yīng)的原料。此外，醋酸改善了得到固體產(chǎn)物4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽顏色。
第五步，(E)步是從醋酸中分離出固態(tài)的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽產(chǎn)物，得到純4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽和醋酸濾液。分離采用熟知的離心或真空過(guò)濾技術(shù)來(lái)完成。從預(yù)先制備的(E)步中得到的濾液可以循環(huán)，用作醋酸的一部分加入到(D)步中，以降低物料損耗。用環(huán)形干燥器或真空烘箱等任何常規(guī)干燥技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)物干燥。(D)步和(E)步可反復(fù)直到獲得所要求純度的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽。依據(jù)原料(1-烷?；被?鏈烷酸的純度，用本發(fā)明的方法得到產(chǎn)物的產(chǎn)率大于80％。
本發(fā)明制備純的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的方法可以間歇或連續(xù)工藝分段進(jìn)行。純的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽產(chǎn)物通式為
在上述通式中，R代表C5-C21烷基、C5-C21鏈烯基、氯代C5-C21烷基、或可為1-3個(gè)F、Cl、SO3M、COOM、C1-C21烷基或C2-C20鏈烯基等基團(tuán)取代的苯基；R1代表氫或C1-C3烷基；M代表氫、銨離子、或鈉、鉀等堿金屬；n為1-8的整數(shù)。最好純的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽產(chǎn)物是4-[6(1-辛?；被?己酸基]苯磺酸鈉，即通式中R是C7H15，n是5，M是鈉；4-[6(1-壬?；被?己酸基]苯磺酸鈉，即通式中R是C8H17，n是5，M是鈉，或4-6-[(1-癸?；被?己酸基]苯磺酸鈉，即通式中R是C9H19，n是5，M是鈉。產(chǎn)品也可以是上述化合物的混合物。
所示結(jié)果測(cè)定所用的物料和過(guò)程如下用液相色譜法則測(cè)定4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽產(chǎn)物的純度將一定重量的樣品稀釋并注入反相液體色譜柱中用含配對(duì)離子試劑的水/乙腈作移動(dòng)相，用于205nm的紫外(UV)檢知器檢測(cè)洗脫液組分。將樣品組分的峰面積與注入已知標(biāo)準(zhǔn)樣得到的峰面積比較以測(cè)出各組分的濃度。
本發(fā)明的方法將用下列實(shí)例加以進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)例。除另存說(shuō)明外，實(shí)例中所有份數(shù)和百分?jǐn)?shù)均以重量計(jì)。
實(shí)例1不經(jīng)純化步驟在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)合成4-[6-(1-辛酰基氨基)己酸基]苯磺酸鈉和4-[6-(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸鈉。
在攪拌下于140℃將8.3克，0.042摩爾的4-羥基苯磺酸鈉和6.4克，0.063摩爾的醋酸酐加到60克的四氫噻吩-1，1-二氧化物中。讓得到的混合物在140℃攪拌2小時(shí)后，將壓力在45分鐘降到100-160mmHg。然后將反應(yīng)混合物的溫度提高到170℃，加入12克，約0.046摩爾的6-(1-辛酰基氨基)己酸和6-(1-癸?；被?己酸的混合物、0.14克，0.0014摩爾的咪唑和0.17克，0.0020摩爾的醋酸鈉。讓所得的反應(yīng)混合物在100mmHg并于每小時(shí)約0.5立方英尺氮?dú)獯祾呦聰嚢璺磻?yīng)約3小時(shí)。整個(gè)反應(yīng)期間從反應(yīng)器中同時(shí)蒸發(fā)出醋酸，未加收集。反應(yīng)3小時(shí)后，壓力降到20mmHg并讓四氫噻吩-1，1-二氧化物從反應(yīng)器中蒸餾出來(lái)。從反應(yīng)器蒸餾完四氫噻吩-1，1-二氧化物之后，讓反應(yīng)體約20克冷卻成硬固體。將該硬固體，約16.7克研磨成如砂的粒度再放入真空烘箱于70℃干燥約70小時(shí)，得到13.7克干的產(chǎn)物。干產(chǎn)物的HPLC數(shù)值匯總于表1。
實(shí)例2不經(jīng)純化步驟在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)合成4-[6-(1-辛?；被?己酸基]苯磺酸鈉和4-[6-(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸鈉。
在攪拌下于約35℃將29克，0.12摩爾的4-乙酸基苯磺酸鈉、34克的含51％6-[1-辛?；被鵠己酸和34％6-(1-癸酰基氨基)己酸混合物、0.40克，0.0060摩爾的咪唑和0.49克，0.0058摩爾醋酸鈉加到172克的四氫噻吩-1，1-二氧化物中。當(dāng)壓力降到約20mmHg時(shí)，讓反應(yīng)混合物加熱到約170℃。[調(diào)整壓力和溫度使裝填12″不銹鋼填料的15″長(zhǎng)蒸餾柱頂產(chǎn)生穩(wěn)定回流]。在壓力降到使溶劑從反應(yīng)瓶蒸餾出之前，讓反應(yīng)混合物回流約1小時(shí)。再將壓力分段降到約5mmHg，直到不再有溶劑從反應(yīng)瓶中蒸餾出來(lái)(蒸餾期約耗1.7小時(shí))。讓得到的糊狀固體冷卻成硬固體，約90克，再將84.4克硬固體研磨成如砂的粒度并放入真空烘箱于130℃和29″Hg下烘約18小時(shí)，得到53.6克干的產(chǎn)物。干產(chǎn)物的HPLC數(shù)值匯總于表1。
實(shí)例3未經(jīng)純化步驟在一反應(yīng)器內(nèi)合成4-[6-(1-辛?；被?己酸基]苯磺酸鈉和4-[6-(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸鈉。
在攪拌下于約35℃將29克，0.12摩爾的4-乙酸基苯磺酸鈉、34克的含51％6-(1-辛酰基氨基)己酸和34％6-(1-癸?；被?己酸的混合物、0.40克，0.0060摩爾的咪唑和0.49克，0.0058摩爾的醋酸鈉加到172克的四氫噻吩-1，1-二氧化物中。當(dāng)壓力降到約20mmHg時(shí)，讓反應(yīng)混合物加熱到約170℃。[調(diào)整壓力和溫度使裝填有12″不銹鋼填料的15″長(zhǎng)蒸餾柱頂產(chǎn)生穩(wěn)定回流]。在壓力降到使溶劑從反應(yīng)瓶中蒸餾出之前，讓反應(yīng)混合物回流約1小時(shí)，再將壓力分段降到約5mmHg，直到不再有溶劑從反應(yīng)瓶中蒸餾出來(lái)(蒸餾期約1.7小時(shí))。讓得到的糊狀固體冷卻成硬固體，約90克。再將82.6克硬固體研磨成如砂的粒度并放入真空烘箱在130℃和29″Hg下干燥約18小時(shí)，得到53.7克的干產(chǎn)物。干產(chǎn)物的HPLC數(shù)值匯總于表1。
實(shí)例4實(shí)例3制取的產(chǎn)物純化在攪拌下將53.5克實(shí)例3制取的粗制固體產(chǎn)物加到215克的醋酸中。讓得到的混合物加溫到70℃，20分鐘后再讓它冷卻到25℃。然后混合物經(jīng)過(guò)濾得到59.6克的含醋酸濕固體和191.3克的暗黑色濾液。將濕固體放在真空烘箱內(nèi)在70℃和20″Hg下干燥約18小時(shí)，得到31.1克的干燥產(chǎn)物。干產(chǎn)物的HPLC數(shù)值匯總于表1。
實(shí)例5實(shí)例4中回收的濾液循環(huán)使用將192.6克的冰醋酸和95.0克由類(lèi)似實(shí)例2所述方法制取的粗制反應(yīng)產(chǎn)物加到189.4克實(shí)施例4的回收濾液中。讓得到的混合物加溫到70℃，20分鐘后讓它冷卻到25℃。然后混合物經(jīng)過(guò)濾得到139.7克含醋酸濕固體和319.9克的暗黑色濾液。將濕固體放在真空烘箱內(nèi)在70℃和20英寸Hg下干燥約18小時(shí)，得到65.8克的干燥產(chǎn)物。干產(chǎn)物HPLC的數(shù)值匯總于表1。
實(shí)例6
將105.6克的冰醋酸和105.3克類(lèi)似于實(shí)例2所述方法制取的粗制反應(yīng)產(chǎn)物加到316.4克的實(shí)例5回收濾液中。讓得到的混合物加溫到70℃，20分鐘后讓它冷卻到25℃。然后過(guò)濾混合物得到153.2克的含醋酸濕固體和357.3克的暗黑色濾液。將濕固體放入真空烘箱在70℃和20″Hg下干燥18小時(shí)，得到84.8克的干燥產(chǎn)物，干產(chǎn)物的HPLC數(shù)值匯總于表1。
表IHPLC分析(％重)實(shí)例 產(chǎn)物 雜質(zhì)1雜質(zhì)2原料 雜質(zhì)3Ex.C-10 C-8 C-10 C-8 C-10 C-8 C-10 C-8 C-10 C-8 ABS SPS1 25％ 45％ 5％ 10％ 1％ 0％ 5％ 2％ 1％ 1％ 1％ 6％2 27％ 44％ 5％ 9％ 1％ 1％ 1％ 3％ 0％ 1％ 1％ 5％3 28％ 48％ 5％ 10％ 0％ 0％ 1％ 3％ 1％ 2％ 0％ 5％4 37％ 53％ 1％ 3％ 0％ 0％ 1％ 1％ 0％ 1％ 0％ 2％5 34％ 52％ 2％ 4％ 0％ 0％ 2％ 1％ 0％ 1％ 0％ 3％6 32％ 51％ 3％ 5％ 0％ 0％ 3％ 1％ 0％ 1％ 0％ 3％產(chǎn)物(C-8)4-[6-(1-辛?；被?己酸基]苯磺酸堿金屬鹽產(chǎn)物(C-10)4-[6-(1-癸?；被?己酸基]苯磺酸堿金屬鹽雜質(zhì)1(C-8)4-6-[6-(1-辛酰基氨基)(1-己?；?氨基]己酸基]苯磺酸單鈉鹽雜質(zhì)1(C-10)4-6-[6-(1-癸?；被?(1-己?；?氨基]己酸基]苯磺酸單鈉鹽雜質(zhì)2(C-8)4-辛酸基苯磺酸鈉雜質(zhì)2(C-10)4-癸酸基苯磺酸鈉原料(C-8)6-(1-辛?；被?己酸原料(C-10)6-(1-癸酰基氨基)己酸雜質(zhì)3(C-8)6-[6-(1-辛?；被?(1-己?；?氨基]己酸雜質(zhì)3(C-10)6-[6-(1-癸?；被?(1-己?；?氨基]己酸ABS4-乙酸基苯磺酸鈉SPS4-羥基苯磺酸鈉表I的結(jié)果清楚地表明純化步驟對(duì)4-[(1-烷酰基氨基)鏈烷酸基]苯磺酸鈉產(chǎn)物的影響。在實(shí)例4中，通過(guò)與醋酸相混合，得到90％純度的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸鈉產(chǎn)物。醋酸從產(chǎn)物中除去雜質(zhì)、殘余的溶劑和未反應(yīng)的原料。此外，表1中的實(shí)例1-3結(jié)果顯示出本方法的可重復(fù)性。
實(shí)例7-9將(B)步得到經(jīng)過(guò)濾除去反應(yīng)溶劑的等量粗制反應(yīng)產(chǎn)物與表2所列的純化溶劑混合。讓所得混合物在25℃下攪拌20分鐘，經(jīng)過(guò)濾并干燥固體物。干產(chǎn)物的HPLC數(shù)值匯總于表II。
實(shí)例10將(B)步得到經(jīng)過(guò)濾除去反應(yīng)溶劑的粗制反應(yīng)產(chǎn)物與醋酸混合，其中醋酸用量為該粗制反應(yīng)產(chǎn)物重量的1.7倍。將反應(yīng)產(chǎn)物和醋酸加熱并在70℃混合10分鐘，再冷卻至25℃過(guò)濾。干燥固體物。干產(chǎn)物的HPLC數(shù)值匯總于表II。
表II經(jīng)純化步驟除去組份的百分?jǐn)?shù)實(shí)例純化溶劑 產(chǎn)物 雜質(zhì)1原料雜質(zhì)3ABS7醋酸 1.5％ 34.0％ 77.4％ 58.0％ 47.3％8甲醇 0％4.4％ 77.2％ 47.1％ 54.6％9 醋酸甲酯 0％0.0％ 60.9％3.4％ 2.9％10醋酸 7.3％ 93.8％ 83.1％ 100.0％ 94.3％產(chǎn)物4-[6(1-癸?；被?己酸基]苯磺酸鈉雜質(zhì)14-[6-[6-(1-癸酰基氨基)-(1-己?；?氨基]己酸基]苯磺酸鈉原料6-(1-癸酰基氨基)己酸雜質(zhì)36-[6(1-癸?；被?-(1-己?；?氨基]己酸ABS4-乙酸基苯磺酸鈉表II結(jié)果清楚地表示從4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽產(chǎn)物中除去雜質(zhì)、殘余溶劑和未反應(yīng)原料，醋酸要比甲醇或醋酸甲酯更有效。而且醋酸對(duì)4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽產(chǎn)物無(wú)任何影響。
本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)是不用分離4-乙酸基苯磺酸鹽制備純4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽。此外，用醋酸完成純化這是未料想到的，因?yàn)樵邗ヮ?lèi)轉(zhuǎn)移反應(yīng)中醋酸是副產(chǎn)物并料想會(huì)造成逆反應(yīng)的。本發(fā)明已確定醋酸能從4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽產(chǎn)物中除去雜質(zhì)、殘余溶劑和未反應(yīng)的原料。而且醋酸還改善純化產(chǎn)物的顏色。
此外，在(C)步直接蒸發(fā)溶劑避免膠體的形成，在使用1種以上(1-烷?；被?鏈烷酸時(shí)，反應(yīng)混合物冷卻中常會(huì)出現(xiàn)膠體問(wèn)題。
按照上面詳細(xì)的描述本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)想到許多變更，但所有這些明顯的修改全屬于所附權(quán)利要求書(shū)的整個(gè)預(yù)想范圍。
權(quán)利要求
1.一種在一個(gè)反應(yīng)器里不經(jīng)分離中間體制備純的4-[(1-烷酰基氨基)鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的方法，它包括(A)在溶劑中將4-羥基苯磺酸堿金屬鹽與C2-C4羧酸酐于足夠溫度下反應(yīng)足夠時(shí)間，生成4-酸基苯磺酸堿金屬鹽和C2-C4羧酸，其中所加的4-羥基苯磺酸堿金屬鹽和C2-C4羧酸酐摩爾比為1∶1-1∶40，溶劑與4-羥基苯磺酸堿金屬鹽的重量比為2∶1-50∶1，(B)在(A)步的反應(yīng)產(chǎn)物中加入(1-烷?；被?鏈烷酸和至少一種酯基轉(zhuǎn)移催化劑，在150℃-200℃溫度下加熱0.5-10小時(shí)，并以一定壓力使溶劑產(chǎn)生回流并從反應(yīng)器中除去C2-C4羧酸，生成含4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的反應(yīng)混合物，其中所加的(1-烷?；被?鏈烷酸摩爾量為(A)步的4-羥基苯磺酸堿金屬鹽摩爾0.7-5倍，(C)從(B)步中生成的含4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的反應(yīng)混合物中除去溶劑，(D)將(C)步得到的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽產(chǎn)物與醋酸相混合，(E)從醋酸中分離出(D)步的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽，得到純的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽和醋酸濾液，上述純的4-[(1-烷酰基氨基)鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的通式為
式中R為選自C5-C21烷基，C5-C21鏈烯基、氯代C5-C21烷基或苯基；R1選自氫或C1-C3烷基；M為選自氫、銨離子或堿金屬原子；n為1-8整數(shù)。
2.一種在一個(gè)反應(yīng)器里不經(jīng)分離中間體制取純的4-[6-(1-辛?；被?己酸基]苯磺酸鈉的方法，它包括(A)在四氫噻吩-1，1-二氧化物中將4-羥基苯磺酸鈉與醋酸酐于100℃-200℃下反應(yīng)0.5-5小時(shí)，生成4-乙酸基苯磺酸鈉和醋酸，其中所加4-羥基苯磺酸鈉與醋酸酐的摩爾比為1∶1-1∶5，四氫噻吩-1，1-二氧化物與4-羥基苯磺酸鈉的重量比為2∶1-50∶1，(B)在(A)步反應(yīng)產(chǎn)物中加入6-(1-辛酰基氨基)己酸和至少-種酯基轉(zhuǎn)移催化劑，并在150℃-250℃溫度下加熱0.5-10小時(shí)，以一定壓力使四氫噻吩-1，1-二氧化物產(chǎn)生回流和從反應(yīng)器中除去醋酸，生成含4-[6-(1-辛?；被?己酸基]苯磺酸鈉的反應(yīng)混合物，其中所加的6-(1-辛?；被?己酸摩爾量為(A)步中所用的4-羥基苯磺酸鈉摩爾量的0.7-5倍，(C)從(B)步生成的含4-[6-(1-辛?；被?己酸基]苯磺酸鈉的反應(yīng)混合物中蒸發(fā)出四氫噻吩-1，1-二氧化物，(D)將(C)步得到的4-[6-(1-辛酰基氨基)己酸基]苯磺酸鈉產(chǎn)物與醋酸相混合，(E)從醋酸中分離出(D)步的4-[6-(1-辛酰基氨基)己酸基]苯磺酸鈉。
3.一種在一個(gè)反應(yīng)器里不經(jīng)分離中間體制備純的4-[6-(1-壬酰基氨基)己酸基]苯磺酸鈉的方法，它包括(A)在四氫噻吩-1，1-二氧化物中將4-羥基苯磺酸鈉與醋酸酐于100℃-200℃下反應(yīng)0.5-5小時(shí)，生成4-乙酸基苯磺酸鈉和醋酸，其中所加4-羥基苯磺酸鈉與醋酸酐的摩爾比為1∶1-1∶5，四氫噻吩-1，1-二氧化物與4-羥基苯磺酸鈉的重量比為2∶1-50∶1，(B)在(A)步反應(yīng)產(chǎn)物中加入6-(1-壬?；被?己酸和至少一種酯基轉(zhuǎn)移催化劑并在150℃-250℃溫度下加熱1-6小時(shí)，以一定壓力使四氫噻吩-1，1-二氧化物產(chǎn)生回流和從反應(yīng)器中除去醋酸，生成含4-[6-(1-壬?；被?己酸基]苯磺酸鈉的反應(yīng)混合物，其中所加6-(1-壬?；被?己酸摩爾量為(A)步中所加4-羥基苯磺酸鈉摩爾量的0.7-5倍，(C)從(B)步生成的含4-[6-(1-壬?；被?己酸基]苯磺酸鈉的反應(yīng)混合物中蒸發(fā)出四氫噻吩-1，1-二氧化物，(D)將(C)步得到的4-[6-(1-壬酰基氨基)己酸基]苯磺酸鈉產(chǎn)物與醋酸相混合，(E)從醋酸中分離出(D)步的4-[6-(1-壬?；被?己酸基]苯磺酸鈉。
4.一種在一個(gè)反應(yīng)器里不經(jīng)分離中間體制備純的4-[6-(1-癸?；被?己酸基]苯磺酸鈉的方法，它包括(A)在四氫噻吩-1，1-二氧化物中將4-羥基苯磺酸鈉與醋酸酐于100℃-200℃下反應(yīng)0.5-5小時(shí)，生成4-乙酸基苯磺酸鈉和醋酸，其中所加4-羥基苯磺酸鈉與醋酸酐的摩爾比為1∶1-1∶5，四氫噻吩-1，1-二氧化物與4-羥基苯磺酸鈉重量比為2∶1-50∶1，(B)在(A)步反應(yīng)產(chǎn)物中加入6-(1-癸?；被?己酸和至少一種酯基轉(zhuǎn)移催化劑并在150℃-250℃溫度下加熱1-6小時(shí)，以一定壓力使四氫噻吩-1，1-二氧化物產(chǎn)生回流和從反應(yīng)器中除去醋酸，生成含4-[6-(1-癸?；被?己酸基]苯磺酸鈉反應(yīng)混合物，其中所加的6-(1-癸?；被?己酸摩爾量為(A)步中所用的4-羥基苯磺酸鈉摩爾量的0.7-5倍，(C)從(B)步生成的含4-[6-(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸鈉反應(yīng)混合物中蒸發(fā)出四氫噻吩-1，1-二氧化物，(D)將(C)步得到的4-[6-(1-癸?；被?己酸基]苯磺酸鈉與醋酸混合，(E)從醋酸中分離出(D)步的4-[6-(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸鈉。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其中(A)步的羧酸酐用量為每摩爾4-羥基苯磺酸堿金屬鹽用1-5摩爾的羧酸酐。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其中(A)步的羧酸酐選自乙酸酐，丙酸酐、丁酸酐和異丁酸酐。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其中溶劑選自N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜，三甘醇二甲醚、四氫噻吩-1，1-二氧化物、二氯苯、三氯苯和三異丙基苯。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其中(A)步所用溶劑與4-羥基苯磺酸堿金屬鹽的重量比為4∶1-6∶1。
9.按照權(quán)利要求1的方法，其中(B)步的酯基轉(zhuǎn)移催化劑選自二甲基氨基吡啶、咪唑、乙酸鈉、氫氧化鈉和四異丙醇鈦。
10.按照權(quán)利要求1的方法，其中(C)步至少除去90％的溶劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在一個(gè)反應(yīng)器里不經(jīng)分離中間體，用五步制取純的4-[(1-烷?；被?鏈烷酸基]苯磺酸堿金屬鹽的方法。第一步在溶劑中將4-羥基苯磺酸堿金屬鹽和C
文檔編號(hào)C07C303/32GK1161688SQ95195777
公開(kāi)日1997年10月8日 申請(qǐng)日期1995年8月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月7日
發(fā)明者G·P·路茲, G·C·茲馬, R·伯納德 申請(qǐng)人:伊斯曼化學(xué)公司