專利名稱：合成n-未取代或n-取代氮丙啶的方法
合成N-未取代或N-取代氮丙咬的方法 本發明涉及制備N-未取代或N-取代氮丙啶的方法。
N-未取代氮丙啶和N-取代氮丙啶是重要的有機中間體，其具有高反應性并 用于例如制備聚合物和雜環化合物。
氮丙啶(C2HsN)在工業上通過如下方法制備用空氣或氧氣將乙烯環氣化以 形成環氧乙烷，用氨使后者開環以產生單乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的混合 物，從該混合物中分離乙醇胺，用硫酸將乙醇胺酯化以形成p-M乙基硫酸， 將該產物環化產生氮丙啶。在所述方法中，每摩爾氮丙啶使用2摩爾氬氧化鈉， 從而形成1摩爾硫酸鈉(H.丄Arpe， Industrielle Organische Chemic， 2007年第 6版，Wiley-VCH-Verlag，第158-160和172-174頁)。取代的氮丙咬也可以類 似的方式獲得。
這些方法的缺點是很多工藝步驟和鹽的化學計量形成。
已知在氮上被對甲苯磺酰基取代的氮丙啶可通過使烯烴與氯胺T(可由對甲 苯磺酰胺和次氯酸鈉獲得)、碳酸鉀、二氧化硅以及催化量的碘反應來制備(S. Minakata等，Ang亂Ch亂int. Ed. 2004， 43，第79-81頁)。
所述方法的缺點在于氮丙啶的氮通過可以多步合成制備的氯胺T引入，并 因此需要化學計量量的氯胺T。這還意味著僅可獲得N-取代氮丙啶，并形成化 學計量量的氯化鈉。
還已知在氮上被對甲苯磺酰基取代的氮丙咬可通過使烯烴與對甲苯磺酰胺 和次珙酸叔丁酯(由次氯酸叔丁酯和缺化鈉原位制備)反應來合成(S. Minakata 等，Chcm. Commun. 2006，第3337-3339頁和JP-A-2007 055958)。
該方法具有類似于上述使用氯胺T的方法的那些缺點。
因此本發明的目的是克服現有技術的缺點，并發現可由烯烴以較少反應步 驟制備N-未取代和N-取代氮丙啶，如果可能不形成或僅形成少量鹽的方法。
根據本發明，已認識到通過氨或伯胺引入氮丙啶的氮明顯更有利。
因此我們發現了制備式II的N-未取代氮丙啶的方法<formula>formula see original document page 7</formula>
所述方法包括在碘或溴存在下使式I的烯烴與氨反應
<formula>formula see original document page 7</formula>
其中R1-W各自彼此獨立為氫，具有l-16個碳原子的直鏈或支鏈烷基，具有1-4 個碳原子的羥基烷基，具有5-7個碳原子的環烷基，在每種情形下均可在苯基的 鄰位、間位或對位被甲氧基、羥基、氯或具有l-4個碳原子的烷基取代的千基或 苯基，基團R'或I^可與基團I 或R"—起閉合形成5-12元環，或者，基團R1 和1一可閉合形成5-12元環。
此外，我們發現了制備式II的N-未取代氮丙啶的方法，所述方法包括在碘 化物和能將^4t物氧化成碘的氧化劑存在下使式1的烯烴與氨反應。
此外，我們發現了制備式II的N-未取代氮丙啶的方法，所述方法包括在溴 化物和能將溴化物氧化成溴的氧化劑存在下使式I的烯烴與氨反應。
此外，我們發現了制備式III的N-取代氮丙啶的方法
<formula>formula see original document page 7</formula>
所述方法包括在碘或溴存在下使式I的烯烴與式R5NH2的伯胺反應<formula>formula see original document page 7</formula>其中R'-W各自彼此獨立為氫，R"-R5各自彼此獨立為具有l-16個碳原子的直鏈 或支鏈烷基，具有l-4個碳原子的羥基烷基，具有5-7個碳原子的環烷基，在每 種情形下均可在苯基的鄰位、間位或對位被曱氧基、羥基、氯或具有l-4個碳原 子的烷基取代的千基或苯基，基團R'或W可與基團1義3或W閉合形成5-12元 環，或者基團R'和W可閉合形成5-12元環，其中伯胺(I^NH2)在反應混合物中 的濃度小于或等于UM(《L1M)。
此外，我們發現了制備式川的氮丙啶的方法，所述方法包括在碘化物和能將橫化物氧化成碘的氧化劑存在下使式I的烯烴與式RSNH2的伯胺反應，其中 伯胺(I^NH2)在反應混合物中的濃度小于或等于1.1M(《1.1M)。
此外，我們發現了制備式III的氮丙啶的方法，所述方法包括在溴化物和能 將溴化物氧化成溴的氧化劑存在下使式I的烯烴與式RSNH2的伯胺反應，其中 伯胺(R5NH2)在反應混合物中的濃度小于或等于1.1M(< I.IM)。
在制備式II的IN-取代氮丙啶的方法中，在開始反應時反應混合物中氨的濃 度優選大于或等于1.2M(>1,2M)，特別大于或等于1.25M(> 1.25M),例如為> 1.2M至15M，特別優選為> 1.2M至2M。
在制備式III的N-取代氮丙啶的方法中，伯胺(RSNH2)在反應混合物中的濃 度優選小于或等于1.0M(《1.0M)。在開始反應時反應混合物中伯胺(RSNH2)的濃 度優選大于().5M(〉().5M),特別優選大于0.7M(〉0.7M)，非常特別優選大于 O駕(X)廁)。
根據本發明，已認識到只有當將反應混合物中伯胺(R5NH"的初始濃度設定 在上述范圍(〉().5M至《U)M,特別優選〉0.8M至《1.1M)時，制備式III的
N-取代氮丙啶的方法才特別有利地進行，特別是在產率和選擇性方面。
例如當使用作為烯烴的苯乙烯和氨(以及作為溶劑的水)時，根據本發明的反 應可由如下反應方禾呈式表示
-CH:二CH， + 3 NH3 + 12-->《 \)~—CH---CH.' + 2 NHd
2 '1 zH，O \ ,
NH
例如當使用作為烯烴的苯乙烯、氨、作為溶劑的水、作為碘化物的碘化銨 和作為氧化劑的次氯酸鈉時，使用碘化物和氧化劑的所述方法的優選實施方案 可由如下反應方程式表示
CH 二CH,'十NH 十NaOCI ^^ <( 、〉 一CH-----CH2十NaCI
—
2 3 H，0
類似的情形適用于當使用伯胺(R H2)而非氨時。
式1的烯烴中的基團R'-R"的實例如下H、甲基、乙基、正丙基、異丙基、 正丁基、異丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、3-羥基 丙基、4-羥基丁基、環戊基、環己基。
合適烯烴I的實例是乙烯、丙烯、異丁烯、l-丁烯、2-丁烯、l-戊烯、1-己烯、2-己烯、環戊烯、亞曱基環戊烷、環己烯、亞曱基環己烷、3-己烯、2-甲基 -l-庚烯、l-辛烯、環辛烯、2-辛烯、l-癸烯、苯乙烯、a-曱基苯乙烯、p-甲基苯 乙烯、對甲基苯乙烯、對曱氧基苯乙烯、對羥基苯乙烯、間氯苯乙烯、對氯苯 乙烯、2-丁烯-l-醇、2-丁烯-l，4-二醇。
氨優選以水溶液使用，其可優選包含(U-30重量％的氨。根據本發明的反 應還可在能在反應條件下釋放氨的化合物存在下進行。
伯胺(1《 112)中基團115的實例如下甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁 基、異丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、環戊基、 環己基。
特別優選的伯胺(R5NH2)是甲胺和乙胺。
伯胺(RSNH2)優選以水溶液使用。所述溶液可包含至飽和溶解度的伯胺。根 據本發明的反應還可在能在反應條件下釋放伯胺的化合物存在下進行。
在所述方法的實施方案中，可使用捵和/或碘化物。還可使用溴和溴化物替 代碘和碘化物。與溴和溴化物相比，優選碘和碘化物。
合適的碘化物或溴化物是堿金屬碘化物、堿土金屬碘化物、碘化銨和四烷 基碘化銨，或者堿金屬溴化物、堿土金屬溴化物、溴化銨和四烷基溴化銨，以 及N-卣代酰亞胺，其中烷基卣化銨中的烷基優選各自彼此獨立含有1-5個碳原 子。此類卣化物的實例是碘化銨、溴化銨、N-溴丁二酰亞胺、N-碘丁二酰亞 胺、碘化鈉、溴化鈉、碘化鉀、溴化鉀、碘化鎂、溴化鎂、四曱基碘化銨、四 甲基溴化銨；特別優選碘化銨和澳化銨。還可用碘化物和元素碘的混合物代替 碘化物，用元素溴和溴化物的混合物代替溴化物。
在碘化物和碘的混合物的情況下，碘化物與碘的摩爾比可為1:0.01-0.()1:1。 相同的摩爾比適用于溴化物和溴。
在本發明方法中使用的氧化劑能將碘化物氧化成碘或者將溴化物氧化成 溴。合適的氧化劑例如是氧氣(例如空氣形式)，過氧化氬(優選作為水溶液)、烷 基氫過氧化物如氫過氧化枯烯、叔丁基氫過氧化物、環己基氫過氧化物、曱基 苯基氫過氧化物，內過氧化蒽醌，次氯酸，堿金屬和堿土金屬次氯酸鹽，次氯 酸叔丁酯，次溴酸7^又丁酯，次碘酸叔丁酯和一氧化二氮。
還可將碘化物或溴化物電化學地氧化成碘或溴。作為溶劑，優選使用其中氨和伯胺、碘化物和溴化物以及大部分氧化劑充 分溶解的水。雖然碘在水中僅可溶解非常少的量，但其在碘化物存在下易溶。
然而，還可能有利的是使用水和在反應條件下是惰性的有機溶劑的混合物。 此時易溶于水和不太易溶于水的溶劑都可以。易溶于水的溶劑例如包括醚如四 氫呋喃和二氧六環，而不太易溶于水的溶劑包括脂族、環脂族和芳族烴如正己 烷、庚烷、環己烷和甲苯。
加入在水中具有低溶解度的溶劑通常導致有機相和水相的分離改善，因此 導致反應混合物的后處理簡化。
烯烴(I)與氨與碘化物、碘或碘化物+碘的摩爾比優選為1:1-100:0.001-1.5， 特別優選1:1-卯:().()1-1.3,非常特別優選為1:1-80:0.1-1.1。相同的摩爾比適用于 烯烴與氨與溴化物、溴或溴化物+淡之比。
烯烴(I)與伯胺(R5NH2)與碘化物、碘或碘化物+碘的摩爾比優選為 1:1-10():().()01-1.5,特別優選1:1-90:0.01-1.3，非常特別優選1:1-80:0.1-1.1。相
同的摩爾比適用于烯烴與伯胺(RSNH2)與溴化物、溴或溴化物+溴之比。
碘化物或碘與氧化劑的摩爾比優選為1:1-10，特別優選1:1-4，非常特別優 選1:1-3。
烯烴(I)與氧化劑的摩爾比優選為1:1-5，特別優選1:1-3，非常特別優選1:2。 反應混合物優選包含30-9()重量％的水和1-30重量％的有才兒溶劑，特別優
選7()-8()重量％的水和2-20重量的有機溶劑。
在優選的工作模式中，將表面活性物質加入反應混合物中。這引起氮丙咬
產率的明顯提高。
合適的表面活性物質基本上是在UHmanns工業化學百科全書，第6版，第 35巻，關鍵詞"表面活性劑"，第293-368頁中提及的所有類物質。
這些包括陰離子、陽離子、非離子、兩性和陰離子/陽離子表面活性物質("表 面活性劑")。
優選的表面活性物質是非離子表面活性劑如聚亞烷基二醇烷基醚(例如 Bri廣)。它們是其中親脂部分含有脂肪醇而親水部分含有短鏈聚亞烷基二醇，優 選聚乙二醇的共聚物。作為脂肪醇，優選使用衍生自月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸 或油酸的醇。合適非離子表面活性劑的其它實例是Triton/(4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚的乙氧基化物)、Luteiisoh^(乙氧基化脂肪醇、烷基酚或脂肪胺)、 Tweens，脫水山梨糖醇酯的聚氧乙烯衍生物，即聚乙氧基脫水山梨糖醇月桂酸酯)。
表面活性物質的量優選為0.01-10重量％,特別優選0.5-5重量％,非常特 別優選1-2%重量，在每種情況下均基于總反應混合物。
在>'弗石和/或其它多孔無機材料存在下進行。此時也可觀察到氮丙啶產率的明顯 提高。
合適的沸石基本上是所有天然存在和可合成獲得的沸石，即A、 X、 Y和L 型沸石，其在孔徑和Si02:Al203比(系數)方面不同。優選包含SiC)2的沸石，例 如具有高Si()2含量即高系數的硅沸石(silicalite)和沸石，例如ZSM-5沸石(系數 為約為30)和合成的發光沸石(系數為約為10)。
沸石和/或其它多孔無機材料的量優選為1-20重量％，特別優選1-10重量 %,非常特別優選1-5重量％，在每種情況下均基于總反應混合物。
氮丙啶的制備優選在()-30(rC,特別優選10-250°C,非常特別優選20-200 。C ，例如20-50。C的溫度下進行。
反應優選在1-300巴，特別優選1-250巴，非常特別優選1-150巴，例如在
巴的絕對壓力下進行。
根據本發明的反應可在液相中以一步、兩步或兩步以上進行。 在單步操作模式的情況下，在氧化劑存在下和如果合適另外在有機溶劑、 表面活性物質和/或懸浮或固定的沸石存在下、在反應容器中和所示反應條件下 將反應物烯烴、氨或伯胺、卣素和/或卣化物在作為溶劑的水中混合例如(U-30 小時。可分批或連續進行反應。 一般而言，反應后可將反應混合物分離成液體 水相和液體有機相。
液體有機相包含所形成的氮丙啶、可能未反應的烯烴、表面活性物質和有 機溶劑。
液體水相包含卣素和卣化物、氨或伯胺以及可能的表面活性物質。它們可 再循環到合成步驟中。
有機相的后處理可以本身已知方式如通過蒸餾進行。未反應的烯烴、有機溶劑和表面活性物質可再循環到合成步驟中。
在本發明方法的有利變化形式中，隨后氧化在氮丙啶合成中形成的碘化物 或溴化物，并再循環到合成步驟中。
在兩步操作模式的情況下，在第一步驟中，不加入氧化劑和如果合適另外 在有機溶劑、表面活性物質和/或懸浮或固定的催化劑即上述沸石和/或其它多孔 無機材料存在下、在反應容器中和所示反應條件下，將反應物烯烴、氨或伯胺
和鹵素(即溴或碘)在作為溶劑的水中混合例如0.1-30小時。可分批或連續進行反
應。在反應后，分離相。如就單步操作模式所述后處理有機相。
在第二步中，用氧化劑如上述氣化劑處理水相，或者電化學將其氧化。在 此時，將碘化物或溴化物氧化成碘或溴。然后將包含卣素的水相再循環到合成
步驟中。 實施例
通過氣相色譜法測定反應產出物的組成以及氮丙啶的產率和選擇性。Brij 35"是聚氧乙烯(23)月桂基醚的商品名。
Tritons" X-l()()是包含4-(l,l，3，3-四曱基丁基)苯酚的乙氧基化物的非離子表 面活性劑。Lutcnsols"是基于乙氧基化脂肪醇、烷基酚或脂肪胺的非離子表面活 性劑。Twecn,是脫水山梨糖醇酯的聚氧乙烯衍生物，例如聚乙氧基脫水山梨糖 醇月桂酸酯(Tm'en^ 20)、聚乙氧基脫水山梨糖醇棕櫚酸酯(Tweens⑧40)和聚乙 氧基脫水山梨糖醇油酸酯(Twet'ns'K 80)。 實施例1
將Brij 35，卯mg)和().5mm()1珙(127mg)加入5ml 25重量％濃度的氨水溶液 中。通過力口入().5mmo1苯乙烯(57pl)起動反應。(因此Brij 35的比例為2重量％， 磺和苯乙烯的摩爾濃度各為(UM)。在室溫下反應2小時后，用乙醚萃取反應混 合物。2-苯基氮丙啶的產率為65%(選擇性>99%)。
當反應在相同條件下進行24小時，產率為81%(選擇性=99%)。 實施例2
將Bri,j 35"(18()mg)和().5mmo1石典(127mg)加入5ml 25重量％濃度的氨水溶 液中。通過力口入().49mmo1 a-曱基苯乙烯(65pl)起動反應。(因此Brij 35的比例 為4重量％，碘和ot-甲基苯乙烯的摩爾濃度各為(UM)。在室溫下反應2小時后，用乙醚萃取反應混合物。2-甲基-2-苯基氮丙啶的產率為76%(選擇性>99%)。 實施例3
a) 將Brij 35，180mg)和0.5mmo1碘(127mg)加入5ml 25重量％濃度的氨水 溶液中。通過加入0.5mmo1對氯苯乙烯(6(^1)起動反應。(因此Brij 35的比例為 4重量％，碘和對氯苯乙烯的摩爾濃度各為O.IM)。在室溫下反應2小時后，用 乙醚萃取反應混合物。2-(對氯苯基)氮丙哽的產率為60%(選擇性>99%)。
b) 在與實施例3a)相同的反應條件下，將p-曱基苯乙烯、對曱基苯乙烯、 對甲氧基苯乙烯和間氯苯乙烯轉化成相應的氮丙啶。荻得了如下產率1-苯基-2-甲基氮丙啶為30%， 2-(對甲基苯基)氮丙啶為60%, 2-(對甲氧基苯基)氮丙啶為 56%, 2-(間氯苯基)氮丙啶為61 % 。
c) 在與實施例3a)相同的反應條件下，在一系列不帶電的表面活性物質(4 重量('/ )存在下使苯乙烯反應。在表面活性物質后面的括號中給出了 2-苯基氮丙 淀的產率:Triton X-l00 (45%)， Lute腸ls， AT25 (49%)， FB AT8() (50%), XL 140(51%), T證n2()(49(!/")、 40(51%)、 ,9%)。
d) 當在沒有表面活性物質存在下進行實施例3c)時，發現1%的2-苯基氮丙啶。
實施例4
a) 當在代替表面活性物質的硅沸石(5.5重量％)存在下重復實施例3c)的程 序時，2-苯基氮丙啶的產率為35%。
b) 當用M(:'M-41(5.5重量％)代替硅沸石重復實施例4a)的程序時，產率為 35%。
實施例5
將Brij 3S"(180mg)和0.5mmo1石典(127mg)加入5ml 25重量％濃度的氨水溶 液中。通過加入().46mmo1 2-甲基-l-庚烯(78]LU)起動反應。(因此BHj 35的比例 是4重量％，碘的摩爾濃度為().IM， 2-甲基-1-庚烯的摩爾濃度為0.9M)。在70 。C下反應2小時后，用乙醚萃取反應混合物。2-甲基-2-苯基氮丙啶的產率為 1%(選擇性>98%)。 實施例6
將Brij 35K(18()mg)、碘化銨(73mg)和0.5mm()1苯乙烯(57]iU)力a入5ml 25重量％濃度的氨水溶液中。通過分批加入10-13重量％濃度的次氯酸鈉水溶液
(40()pl)起動反應，其中每5分鐘加入40^1。在室溫下反應2小時后，用乙醚萃 取反應混合物。2-苯基氫丙啶的產率為74%(選擇性=98%)。 實施例7
將Brij 35⑧(18()mg)、碘化銨(73mg)和0.46mmo1 2-曱基陽l-庚烯(78pl)加入5ml
25重量％濃度的氨水溶液中。通過分批加入10-13重量％濃度的次氯酸鈉水溶 液(lml)起動反應。每5分鐘2()0|al分批加入次氯酸鈉溶液。在室溫下反應2小 時后，用乙醚萃取反應混合物。2-甲基-2-笨基氮丙。定的產率為1%。 實施例8(對比實施例)
將Brij 35圾(18()mg)和().5mmo1苯乙烯(57^il)加入5ml 25重量％濃度的氨水 溶液中。通過分批加入10-13重量"/。濃度的次氯酸鈉水溶液(lml)起動反應，其 中每5分鐘加入200pl。在室溫下反應2小時后，用乙醚萃取反應混合物。2-苯 基氮丙啶的產率<1%。 實施例9
將Brij 35敏(18()mg)、石典化銨(50mo10/0， 37mg)和0.5mmo1苯乙烯(57^1)力口入 5ml 25%濃度的氨水溶液中。通過分批(40W/5min)加入10-13重量％濃度的次氯 酸鈉水溶液(4()(^1)起動反應。在室溫下反應2小時后，用乙醚萃取反應混合物。 2-苯基氮丙啶的產率為6()%。 實施例10
將15rij 35 (180mg)、石爽化銨(29mg)和().5mmo1苯乙烯(57^il)加入5ml 1.3M 的氨水溶液中。通過分批加入10-13重量％濃度的次氯酸鈉水溶液(400^11)起動反 應，其中每5分鐘力口入40pl。在室溫下反應2小時后，用乙醚萃取反應混合物。 2-苯基氮丙咬的產率為卯％(選擇性99%)。 實施例11
將Brij 35"(180mg)、石典化銨(29mg)和().5mmol(量見下文)取代的苯乙烯衍生 物加入5ml 1.3M的氨水溶液中。通過分批加入10-13重量％濃度的次氯酸鈉水 溶液(4()0pl)起動反應，其中每5分鐘加入40^1。在室溫下反應2小時后，用乙 醚萃取反應混合物。各取代的2-苯基氮丙啶的產率如下 來自對氯苯乙烯(6()pl)的2-(對氯苯基)氮丙啶為74%(選擇性99%)來自a-曱基苯乙烯W5jal)的2-曱基_2-苯基氮丙。定為92%(選擇性"％) 來自p-甲基苯乙烯(65nl)的2-曱基-3-苯基氮丙啶為56%(選擇性98%) 實施例12
將Brij 35⑧(卯mg)和0.5nimo1碘(127mg)加入5ml 1M的甲胺水溶液中。通 過加入().5mmo1苯乙烯(57ji,)起動反應。在室溫下反應2小時后，用乙醚萃取反 應混合物。l-甲基-2-苯基氮丙啶的產率為43。/。(選擇性84%)。
當在相同條件下進行反應5小時時，產率為64%(選擇性86%)。 實施例13
將Brij 35⑧(卯mg)和0.5mmo1碘(127mg)加入5ml 0.6M的乙胺水溶液中。 通過加入().5mmo1苯乙烯(57pl)起動反應。在室溫下反應2小時后，用乙醚萃取 反應混合物。l-乙基-2-苯基氮丙啶的產率為28%(選擇性93%)。 實施例14
將Brij 35超(9()mg)和().5mmo1硤(127mg)加入5ml 1M的甲胺水溶液中。通 過加入U.5mniol對氯苯乙烯(6()…)起動反應。在室溫下反應2小時后，用乙醚萃 取反應混合物。l-甲基-2-(對氯苯基)氮丙啶的產率為39%(選擇性93%)。 實施例15
將Brij 35"(卯mg)和().2mmo1石典(254mg)加入5ml 1 M的甲胺水溶液中。通 過加入().5mmo1苯乙烯(57inl)起動反應。在室溫下反應2小時后，用乙醚萃取反 應混合物。l-曱基-2-苯基氮丙啶的產率為68%(選擇性83%)。 實施例16
將Brij 35"(卯mg)和0.1mm()l石典(127mg)加入5ml 1M的甲胺水溶液中。通 過加入().48mmol的2-甲基-l-庚烯(57pl)起動反應。在室溫下反應2小時后，用 乙醚萃取反應混合物。l-甲基-2-苯基氮丙啶的產率為3%(選擇性83%)。 實施例17
將Brij 35'(卯mg)、碘化按(73mg)和0.5mmo1苯乙烯(57pl)加入5ml 1M的 甲胺水溶液中。通過分批加入10-13重量％濃度的次氯酸鈉水溶液(4()( 1)起動反 應，其中每5分鐘加入40pl。在室溫下反應2小時后，用乙醚萃取反應混合物。 l一甲基—2-苯基氮丙啶的產率為39%(選擇性95%)。 實施例18將Brij 35⑧(卯mg)、碘化銨(73mg)和0.5mmo1苯乙烯(57pl)加入5ml 1M的 甲胺水溶液中 通過分批加入10-13重量。/。濃度的次氯酸鈉水溶液(lml)起動反 應，其中每5分鐘加入10()nl。在室溫下反應2小時后，用乙醚萃取反應混合物。 l-甲基-2-苯基氮丙啶的產率為73%(選擇性97%)。 實施例19
將Brij 35 (W)mg)、碘化銨(73mg)和0.5mmol苯乙烯(57ml)加入5ml 0.5M 的曱胺水溶液中。通過分批加入10-13重量"/。濃度的次氯酸鈉水溶液(lml)起動 反應，其中每5分鐘加入100^1。在室溫下反應2小時后，用乙醚萃取反應混合 物。l-曱基-2-苯基氮丙啶的產率為52%(選擇性95%)。 實施例20
將Brij 35敏(卯mg)、碘化銨(73mg)和0.5mmo1苯乙烯(57^U)加入5ml 0.6M的 乙胺水溶液中。通過分批加入10-13重量。/。濃度的次氯酸鈉水溶液(lml)起動反 應，其中每5分鐘加入IO()ilU。在室溫下反應2小時后，用乙醚萃取反應混合物。 l-乙基-2-苯基氮丙啶的產率為55%(選擇性96%)。
下
圖1示出了對根據本發明苯乙烯與氨(NH3)的反應的實施例而言，2-苯基 氮丙啶的產率對初始氨濃度的依賴性。實驗條件對應于實施例6的那些，只是 改變了 NH.,濃度。如所示，發現優選的氨濃度為>1.2M至15M。相反，在根據 本發明的與伯胺(R H2)的反應中發現優選伯胺濃度驚人地為>().5M至《 I.IM。還比較了實施例6和19。
權利要求
1.一種制備式II的N-未取代氮丙啶的方法所述方法包括在碘或溴存在下使式I的烯烴與氨反應其中R1-R4各自彼此獨立為氫，具有1-16個碳原子的直鏈或支鏈烷基，具有1-4個碳原子的羥基烷基，具有5-7個碳原子的環烷基，在每種情形下均可在苯基的鄰位、間位或對位被甲氧基、羥基、氯或具有1-4個碳原子的烷基取代的芐基或苯基，基團R1或R2與基團R3或R4一起可閉合形成5-12元環，或者基團R1和R2可閉合形成5-12元環。
1.
2. —種制備式n(該式如權利要求1所定義)的氮丙啶的方法，所述方法包 括在硤化物和能將碘化物氧化成碘的氧化劑存在下使式l(該式如權利要求1所 定義)的烯烴與氨反應。
3. —種制備式II(該式如權利要求1所定義)的氮丙啶的方法，所述方法包 括在淡化物和能將溴化物氧化成溴的氧化劑存在下使式l(該式如權利要求1所 定義)的烯烴與氨反應。
4. 根據前述權利要求中任一項的方法，其中反應混合物中氨的濃度在開始 反應時大于或等于1.2M(> 1.2M)。
5. —種制備式III的N-取代氮丙啶的方法所述方法包括在碘或淡存在下使式1的烯烴與式R H2的伯胺反應: <formula>formula see original document page 2</formula>其中R'-I^各自彼此獨立為氬，R'-RS各自彼此獨立為具有l-16個碳原子的直鏈 或支鏈烷基，具有l-4個碳原子的羥基烷基，具有5-7個碳原子的環烷基，在每 種情形下均可在苯基的鄰位、間位或對位被甲氧基、羥基、氯或具有l-4個碳原 子的烷基取代的千基或苯基，基團lV或RZ可與基團R"或W—起閉合形成5-12 元環，或者基團R'和I^可閉合形成5-12元環，其中反應混合物中伯胺(RSNH2) 的濃度小于或等于1.1M(《I.IM)。
6. —種制備式III(該式如權利要求5所定義)的氮丙啶的方法，所述方法包 括在碘化物和能將碘化物氧化成碘的氧化劑存在下使式l(該式如權利要求5所 定義)的烯烴與式1義5>1112的伯胺反應，其中反應混合物中伯胺(RSNH2)的濃度小 于或等于I.IM(《I.IM)。
7. —種制備式III(該式如權利要求5所定義)的氮丙啶的方法，所迷方法包 括在溴化物和能將溴化物氧化成溴的氧化劑存在下使式I(該式如權利要求5所 定義)的烯烴與式RS]VH2的伯胺反應，其中反應混合物中伯胺(RSNH2)的濃度小 于或等于I.IM)。
8. 根據三個前述權利要求中任一項的方法，其中反應混合物中伯胺(R5NH2) 的濃度在開始反應時大于0.5M(X).5M)。
9. 根據權利要求2、 4、 6或8的方法，其中將堿金屬碘化物、堿土金屬碘物。
10.().根據權利要求3、 4, 7或8的方法，其中將堿金屬溴化物、堿土金屬溴 化物、溴化銨和四烷基溴化銨或者這些溴化物(兩種或更多種)的混合物用作溴化物。
11. 根據權利要求2、 4、 6、 8或9的方法，其中以碘化物和碘的混合物使用碘化物。
12. 根據權利要求3、 4、 7、 8或1(1的方法，其中以溴化物和溴的混合物使用溴化物。
13. 根據權利要求2、 3、 4、 6-12中任一項的方法，其中將氧氣、過氧化氫、 氫過氧化枯烯、甲基苯基氫過氧化物、內過氧化蒽醌、次氯酸、次氯酸叔丁酯、 次溴酸叔丁酯、次碘酸叔丁酯、 一氧化二氮、堿金屬次氯酸鹽或堿土金屬次氯酸鹽用作氧化劑。
14. 根據權利要求2、 3、 4、 6-12中任一項的方法，其中將陽極用作氧化劑 (電化學氧化)。
15. 根據前述權利要求中任一項的方法，其中反應在水存在下進行。
16. 根據權利要求1-14中任一項的方法，其中反應在水和有機溶劑存在下進行。
17. 根據前一權利要求的方法，其中將醚或脂族、環脂族或芳族烴用作有機溶劑。
18. 根據前述權利要求中任一項的方法，其中氮丙啶合成在表面活性物質存在下進行。
19. 根據前一權利要求的方法，其中氮丙啶合成在非離子表面活性物質存在下進行。
20. 根據前一權利要求的方法，其中將聚亞烷基二醇烷基醚或乙氧基化脂肪 醇、乙氧基化烷基酚或乙氧基化脂肪胺用作非離子表面活性物質。
21. 根據前述權利要求中任一項的方法，其中氮丙啶合成在沸石存在下進行。
22. 根據前述權利要求中任一項的方法，其中烯烴(I)與氨與卣化物、卣素或 卣化物+卣素的摩爾比為1:1-l()O:().OOl-1.5,烯烴(1)與伯胺(1《51\^12)與卣化物、卣 素或卣化物+卣素的摩爾比為1:1-100:0.001-1.5。
23. 根據前述權利要求中任一項的方法，其中氮丙啶的制備在0-30(TC的溫度下進行。
24. 根據前述權利要求中任一項的方法，其中氮丙啶的制備在1-300巴的絕 對壓力下進4亍。
25. 根據權利要求l、 4、 5、 8、 15-24中任一項的方法，其中氮丙啶的制備 按兩個子步驟進行，其中在第一子步驟中于碘或溴存在下使烯烴(I)與氨或伯胺 (R lh)進行反應，在第二子步驟中將在第一子步驟中形成的卣化物再氧化成相 應的卣素并再循環到第 一子步驟中。
26. 根據前述權利要求中任一項的制備氮丙啶或N-曱基氮丙啶或N-乙基氮 丙啶的方法，其中使乙烯與氨或單甲胺或單乙胺反應。
27. 根據權利要求1-25中任一項的制備2-曱基氮丙咬或1，2-二甲基氮丙啶 或l-乙基-2-曱基氮丙啶的方法，其中使丙烯與氨或單甲胺或單乙胺反應。
28, 根據權利要求1-25中任一項的制備2，2-二曱基氮丙啶或1，2，2-三甲基氮 丙啶或l-乙基-2,2-二曱基氮丙啶的方法，其中使異丁烯與氨或單甲胺或單乙胺反應。
全文摘要
本發明涉及合成式(III)的N-未取代或N-取代氮丙啶的方法，其中在碘或溴存在下使式I的烯烴與氨或式R<sup>5</sup>NH<sub>2</sub>的伯胺反應，其中R<sup>1</sup>-R<sup>5</sup>彼此獨立代表氫，具有1-16個碳原子的直鏈或支鏈烷基，具有1-4個碳原子的羥基烷基，具有5-7個碳原子的環烷基，可在苯基的鄰位、間位或對位被甲氧基、羥基、氯或具有1-4個碳原子的烷基取代的芐基和苯基，基團R<sup>1</sup>和R<sup>2</sup>與基團R<sup>3</sup>和R<sup>4</sup>可為閉合的5-12元環。
文檔編號C07D203/08GK101679234SQ200880020995
公開日2010年3月24日 申請日期2008年6月18日 優先權日2007年6月20日
發明者B·塞爾斯, C·瓦斯則吉, D·德沃斯, E·施瓦布, J-P·梅爾德, M·恩斯特, T·格拉赫 申請人:巴斯夫歐洲公司