專利名稱：制備氨基苯甲酸酯的方法
技術領域：
本發明一般性涉及制備氨基苯甲酸酯的方法。更具體地，本發明 一般性涉及制備含有一個或多個輕基的醇有機化合物的氨基苯曱酸酯
的方法。在某些實施方案中，醇有機化合物具有含2 -300個重復單元 的低聚或聚合骨架。
背景技術：
氨基苯甲酸酯可在諸如但不限于涂料、粘合劑、可澆鑄高彈體、 模塑制品以及環氧型材料的柔韌劑或增韌劑的各種應用中用作低聚胺 硫化劑(curative)。制備這些有機酯的反應一般是諸如方程式1中所示 的酯交換反應，其中氨基苯甲酸烷基酯(l)在催化劑(未示出)存在下與醇 試劑(2)反應，形成氨基苯甲酸酯(3),以及相應的副產物烷基醇(4)。該 反應一般是在采用過量的某一種反應劑時幾乎完全反應的平衡反應， 并通過例如蒸餾或分餾從反應混合物中除去產物。
COOR1
:(p H2NC6H4COO)nR' + n R1OH 2 4
方程1
可用于制備氨基苯甲酸酯的一種氨基苯曱酸烷基酯是4-氨基苯甲 酸乙酯，也稱為苯唑呼因(benzocaine)。然而，4-氨基苯甲酸乙酯的較 高蒸氣壓可能引起其從反應混合物中損失掉，從而導致氨基苯曱酸酯 最終產物的產率降低，以及固體4-氨基苯甲酸乙酯在反應裝置中的沉 積。結果，典型的工業實踐是采用諸如4-氨基苯曱酸丁酯(也稱為氨苯 丁酯(butamben))的較低揮發性試劑，它可分開加入到反應混合物中， 或在反應混合物中就地形成。使用4-氨基苯曱酸丁酯制備氨基苯曱酸
酯有一些缺點。在現階段而言，4-氨基苯甲酸丁酯是經濟性不如4-氨 基苯曱酸乙酯的試劑。此外，4-氨基苯甲酸丁酯與醇試劑的反應比4-氨基苯曱酸乙酯與醇試劑的反應慢得多。
避免從反應混合物中損失4-氨基苯曱酸乙酯的另一個解決方案可 以是在反應混合物中引入諸如例如曱苯或二曱苯的烴溶劑。烴溶劑提 供了回流，從而使試劑保持在反應混合物中，并提高反應效率。然而， 這種方案一般要求諸如例如通過汽提從最終產物中除去這些溶劑的額 外步驟。此外，由于許多這些溶劑對健康有害，而且因為它們的化學 性能與反應中存在的試劑、副產物和產物有很大不同，因此一般需要 將它們去除到非常低的含量，以制備可商用的產物。
盡管氨基苯甲酸酯和其它有機酯的制備是現有技術公知的，但本 領域技術人員仍在尋求制備氨基苯曱酸酯的改進方法。例如，美國專 利6,111，129即，129專利提出了可用作制備聚氨酯脲用的固化劑的鏈烷 二醇-二氨基苯曱酸酯的制備。該鏈烷二醇-二氨基苯曱酸酯通過對氨基 苯曱酸烷基酯與未聚合的二醇(對氨基苯曱酸烷基酯與二醇的化學計量 比一般至少為2:1或更高)在酯交換催化劑存在下的酯交換反應制備。 該，129專利公開了苯唑^因作為可用于反應中的對氨基苯甲酸烷基 酯。該，129專利還提出了通過用醇結晶對鏈烷二醇-二氨基苯曱酸酯進 行后續提純。
類似地，美國專利4,732,959即，959專利提出了通過聚異氰酸酯與 聚酯多元醇的對氨基苯曱酸酯衍生物的反應制備聚(氨酯)脲酰胺。該后 者衍生物通過聚酯多元醇與氨基苯甲酸烷基酯的酯交換制備。該，959 專利的實施例1提出了內酯型聚酯多元醇與對氨基苯甲酸乙酯或苯唑 。卡因的酯交換反應，以及反應副產物或乙醇在形成后的去除。實施例1 還提出了通過在真空下將反應混合物加熱到200°C 3小時而除去反應 混合物中未反應的苯唑啼因，以提供聚酯多元醇衍生物。
美國專利5,792，800即，800專利討論了氨基苯甲酸酯用作橡膠-電 線粘合促進劑。該，800專利的實施例l描述了通過苯唑呻因與1-十八 烷醇以1:1的化學計量比在含有混合二甲苯的反應混合物中的酯交換 反應制備4-氨基苯曱酸十八烷基酯。
參考文獻"普魯卡因制備方法的進展(Devd叩ment of the Method of Novacain Production) ，， , M.G.Abdullaev , Pharmaceutical ChemistryJournal, Vol.35, No.10 (2001), pp.556畫559即"Abdullaev"提出了用 對硝基苯曱酸乙酯作為起始試劑，通過采用對氫化反應和酯交換反應 都具有活性的催化劑體系，同時進行這兩種反應，從而合成普魯卡因。
該同時反應在較低溫度即約45。C下進行。由于該4支低溫度，反應混合 物中4-氨基苯曱酸乙酯的揮發性以及反應裝置中4-氨基苯曱酸乙酯固 體的沉積可以忽略。
因此，需要一種用氨基苯甲酸烷基酯制備醇有機化合物的氨基苯 曱酸酯的方法，該方法沒有氨基苯甲酸烷基酯的揮發性帶來的產率降 低、反應時間慢和/或操作上的問題。
發明內容
本發明 一方面提供了 一種滿足這一 需求的制備含有下式(I) (NH2C6H5COO)xR2(OH)y的醇有機化合物的氨基苯甲酸酯的改進方法， 其中R2是直鏈或支鏈的、取代或未取代的含有3 - 300個碳原子的烷基 和/或亞烷基，且其中x和y各自獨立地是0-100的數，條件是x或y 不同時為0,其中該方法包括以下步驟(a)提供包含含有下式(n) NH2C6H4COOR1的氨基苯曱酸烷基酯(其中R是含1 - 20個碳原子的烷 基)、含有下式(III)(HOy^的醇試劑(其中W是直鏈或支鏈的、取代或 未取代的含有3 - 300個碳原子的烷基和/或亞烷基，且n是表達式"x+y，， 的和)以及輔助醇(其中輔助醇的蒸汽壓大于氨基苯曱酸烷基酯和氨基 苯甲酸酯的蒸汽壓)的反應混合物，和(b)將該反應混合物暴露于能有效 提供包含該氨基苯曱酸酯的最終產物混合物的條件下。
另一方面，本發明提供了一種制備氨基苯曱酸酯的方法，包括以 下步驟(a)提供包含氨基苯甲酸烷基酯和醇試劑的反應混合物；(b)在 反應混合物中引入輔助醇，其中輔助醇的沸點低于氨基苯曱酸烷基酯 的沸點和氨基苯曱酸酯的沸點；和(c)將反應混合物加熱到120 °C或更高 溫度足夠長時間以制備包含氨基苯曱酸酯的最終產物混合物。在 一 個 具體實施方案中，步驟(b)在至少部分步驟(a)期間進行。
在又一個方面，本發明提供了一種制備氨基苯曱酸酯的方法，包 括以下步驟(a)提供包含氨基苯甲酸烷基酯和醇試劑的反應混合物； (b)在反應混合物中引入輔助醇，其中反應混合物中的至少部分輔助醇 反應，以提供醇副產物，且其中醇副產物的蒸汽壓高于輔助醇的蒸汽
壓；和(c)將反應混合物暴露在能有效提供包含氨基苯曱酸酯的最終產 物混合物的條件下。在某些實施方案中，反應混合物中的至少部分輔 助醇反應，以提供醇副產物，其中醇副產物的蒸汽壓高于輔助醇的蒸 汽壓。
圖1比較了實施例4所述方法的4-氨基苯曱酸乙酯和氨苯下酯與 聚(四氫呋喃)的反應速率。
圖2提供了實施例5中獲得的各種餾出液試樣的氣相色譜("GC") 分析結果。
具體實施例方式
這里描述的方法是由氨基苯曱酸烷基酯制備醇有機化合物的氨基 苯曱酸酯的改進方法，該方法可避免由于從反應混合物中損失氨基苯 曱酸烷基酯試劑而帶來的產率降低、反應時間慢和/或操作問題。此處 描述的方法通過在反應混合物中引入沸點低于氨基苯甲酸烷基酯的沸
點和氨基苯曱酸酯的沸點的輔助醇來避免這些問題。此處所用術語"輔 助醇，，指與氨基苯曱酸烷基酯試劑反應，形成比該醇本身以及反應混
合物中的醇試劑更具揮發性的醇副產物的醇。
在一個具體實施方案中，加入到反應混合物中的輔助醇是l-丁醇，
且氨基苯曱酸烷基酯是4-氨基苯曱酸乙酯。1-丁醇輔助醇比反應混合 物中的4-氨基苯甲酸乙酯和醇試劑更容易揮發，從而提供了回流。雖 然不受理論的約束，但據信這種回流避免了 4-氨基苯曱酸乙酯離開反 應混合物以及在頂部管道和裝置上形成固體沉積物。此外，至少部分 1-丁醇與4-氨基苯曱酸乙酯反應，提供醇副產物或乙醇。由于1-丁醇 比乙醇更不容易揮發，所以能從反應混合物中選擇性去除乙醇，而不 會顯著損失l-丁醇。在某些實施方案中， 一旦大部分乙醇副產物被去 除，則能去除l-丁醇。
這里描述的方法提供了優于其它現有方法的一個或幾個以下優 點。首先，該方法可以允許使用成本較低的試劑。例如，在某些實施 方案中，該方法可采用4-氨基苯曱酸乙酯試劑，而非常用的4-氨基苯 曱酸丁酯試劑。目前，4-氨基苯曱酸乙酯比4-氨基苯曱酸丁酯便宜。
其次，這里描述的方法可避免使用諸如曱苯、二曱苯、苯、己烷等的 烴溶劑。相反，在這里描述的方法中，苯甲酸烷基酯與輔助醇的反應
的副產物(例如作為4-氨基苯曱酸乙酯與輔助醇1-丁醇間的反應的副產
物的乙醇)更容易從最終產物混合物中去除，和/或不成為最終產物混合 物中的有害雜質。相信輔助醇提供了反應期間反應混合物中的回流， 而且不像烴溶劑那樣會與氨基苯甲酸烷基酯進一步反應，從而降低反 應混合物中存在的氨基苯曱酸烷基酯的數量。在某些實施方案中，輔 助醇本身以及輔助醇與氨基苯曱酸烷基酯的反應產生的醇副產物可容 易地用蒸鎦、分餾、汽提或其它手段從反應混合物去除。這里描述的
方法還降低了諸如4-氨基苯甲酸乙酯的氨基苯甲酸烷基酯從反應器損 失和/或固體氨基苯甲酸烷基酯及其反應產物在反應器裝置上沉積的風 險。
方程式2描述了用于形成含有氨基苯曱酸酯(3)的最終產物混合物的這 里描述的方法的一個實施方案。在方程式2中，氨基苯甲酸烷基酯(l) 和醇試劑(2)形成反應混合物。將具有式I^OH(其中W指含有1 - 14個 碳原子的烷基或亞烷基)且沸點低于氨基苯曱酸烷基酯(l)和氨基苯曱 酸酉旨(3)的沸點的輔助醇(5)引入到反應混合物中。輔助醇(5)與氨基苯曱 酸烷基酯(1)和醇試劑(2)反應，從而形成醇副產物(4)。輔助醇(5)和醇副 產物(4)可容易地用蒸餾、分餾、汽提或其它手段從反應混合物去除。 為了便于輔助醇(5)以及氨基苯甲酸烷基酯(1)的反應產生的醇副產物(4) 的去除，優選在部分或完全真空下進行部分反應。
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方程2 反應混合物含有至少 一種氨基苯曱酸烷基酯。合適的氨基苯曱酸
烷基酯包括具有下式(II): NH2C6H4COOR的那些。在式(II)中，R1是 含有1-20,或1-12,或1-4個碳原子的烷基部分，其是直鏈或支 鏈的，諸如但不限于曱基、乙基、丙基、丁基、己基、庚基、辛基、 壬基、癸基、十一烷基、十二烷基及其異構體。此處所用術語"烷基" 還適用于諸如卣代烷基、烷芳基或芳烷基的其它基團中所含的烷基部 分。在某些實施方案中，氨基苯甲酸烷基酯可以是4-氨基苯曱酸曱酯、 4-氨基苯曱酸丁酯、4-氨基苯甲酸乙酯或它們的組合。在一個優選實施 方案中，氨基苯曱酸烷基酯是4-氨基苯曱酸乙酯。反應混合物中存在 的氨基苯曱酸烷基酯的量可為0.1-2.0,或0.5-1.1,或0.8-l.O當量 每當量醇試劑中的多元醇羥基基團。
在某些優選實施方案中，氨基苯甲酸烷基酯具有1-4個碳原子。 在這些實施方案中，采用烷基中具有較少碳原子的氨基苯甲酸烷基酯 縮短了提供最終產物混合物的反應時間。例如，在其中氨基苯曱酸烷 基酯試劑是4-氨基苯曱酸乙酯而非4-氨基苯甲酸丁酯的實施方案中， 4-氨基苯曱酸乙酯與醇的反應時間比4-氨基苯甲酸丁酯與醇的反應時 間顯著短。在這些實施方案中，較低分子量的氨基苯甲酸烷基酯不僅 提供了高于較高分子量的4-氨基苯甲酸烷基酯的固有反應速率，而且 當在反應混合物中引入輔助醇以提供連續回流時，反應可在例如120 。C或更高的較高溫度下進行，而不會從反應混合物中損失氨基苯甲酸 烷基酯，從而進一步縮短反應時間。
反應混合物還含有至少一種醇試劑。醇試劑的分子量可在60-10,000，或200- 5,000,或500 -2,000范圍內。示例醇試劑包括諸如 但不限于聚(四氫呋喃)、聚(丙二醇)、1，4-丁二醇及其組合的低聚或聚 合醇或多元醇。其它示例醇試劑包括具有下式(III): (OH)nR2的化合物， 其中W可以是烷基和/或亞烷基的任何直鏈或支鏈的組合，可以是取代 或未取代的，n是所連羥基的數目。此處所用術語"取代的"指烷基和 /或亞烷基可含有諸如氧、氮、硫和/或除碳原子外的其它原子的一個或 多個其它元素原子。在某些實施方案中， 一個或多個烷基和/或亞烷基 可被氧原子取代。合適的RS基團的實例可包括但不限于-(CH2)n-CH3-、 -CH2-CH2-CH2- 、 -[CH2-CH2-CH2-CH2-0]m-CH2-CH2-CH2-CH2- 和 -[CH2-CH2-0]m-CH2-CH2-，其中m指重復單元數。在一個優選實施方
案中，醇是聚(四氫呋喃)。在這里描述的方法中，優選醇有足夠的不揮 發性，以允許優先去除輔助醇和醇副產物。換言之，反應混合物中所 用醇試劑優選具有高于輔助醇和醇副產物以及反應混合物中的 一種或
多種試劑的沸點。例如，在一個實施方案中，反應混合物中含有4-氨 基苯甲酸乙酯、羥基數為112mgKOH/g的聚(四氫呋喃)和-l 丁醇。在 該實施方案中，聚四氫呋喃在150。C溫度下具有低于10mm汞柱的蒸汽 壓，該溫度高于1-丁醇的標準沸點即116。C以及4-氨基苯曱酸乙酯與 1 - 丁醇或乙醇間反應的醇副產物的標準沸點(8 2 °C)。
在這里描述的方法中，氨基苯甲酸烷基酯與醇試劑間的至少部分 反應在至少一種輔助醇存在下進行。輔助醇可存在于反應混合物本身 中，或可在氨基苯甲酸烷基酯與醇試劑的反應開始前、反應期間和/或 反應后引入。基于此，可在反應開始前加入全部或部分的醇、在反應 步驟期間連續加入或二者組合。在優選的實施方案中，輔助醇是具有 式R OH的醇(其中W是具有1-14個碳原子，或2-8個碳原子的烷 基或亞烷基)，例如但不限于正丁醇、異丙醇、乙醇、正丙醇、曱醇、 2-丙醇、丙醇、異丁醇、戊醇、異戊醇、2-乙基-l-己醇、2-曱基-l-丁醇 及其組合。在上述輔助醇中，優選的是輔助醇本身和/或反應混合物中 一種或多種試劑的反應的醇副產物，且輔助醇應^艮容易從最終產物混 合物中去除，而不會損害最終產物。在作為選擇的實施方案中，輔助 醇可以5 wt。/o最終產物混合物或更低，或0.5 wt。/o最終產物混合物或更 低的量存在于最終產物混合物中。存在于反應混合物中的輔助醇的量 可為0.1 - 5.0,或0.1 -2.0或0.5- 2.0摩爾每摩爾氨基苯甲酸烷基酯。 在一個具體實施方案中，反應混合物中輔助醇與氨基苯甲酸烷基酯的 化學計量比為1.0:1.0。
氨基苯甲酸烷基酯與醇試劑的反應在適合于酯交換反應的催化劑 存在下進行。存在于反應混合物中的催化劑的量為足以促進氨基苯甲 酸烷基酯與醇試劑間的反應的量，且可在約0.001-約10 wt%,或約 0.001-約5wtQ/0，或約0.005 -約0.01 wtM范圍內。可用于這里描述的 方法的合適酯交換催化劑的實例包括但不限于辛酸亞錫、草酸亞錫、 二丁基錫二月桂酸酯、二辛基錫二月桂酸酯、二丁基錫二-2-乙基己酸 酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸四丁酯、鈦酸四-2-乙基己酯、二丁基錫二月 桂基硫醇鹽、二丁基錫二異辛基巰基乙酸酯、二辛基錫二月桂基硫醇
鹽、二甲基錫二月桂基硫醇鹽、二曱基錫二異辛基巰基乙酸酯、二丁 基錫氧化物、丁基錫酸及其組合。
反應混合物暴露在足以提供含有氨基苯曱酸烷基酯的最終產物混 合物的條件下。在某些實施方案中，最終產物混合物含有作為主要組
分的、具有下式(I): (NH2C6H4COO)xR2(OH)y的氨基苯曱酸酯，其中 W是直鏈或支鏈的、取代或未取代的含有3 - 300個碳原子的烷基和/ 或亞烷基，且x和y各自獨立地是O-100的數，且x或y不能同時為 0。在式(I)中，x是酯化的羥基數，y是未酯化的羥基數。在其中醇試 劑具有式(III)或(OH)nR2的實施方案中，式(I)中的表達式"x+y"的和等 于羥基單元的總數或式(III)中的"n"。最終產物混合物可含有純酯(例 如上式中y=0),或其中化合物上的醇官能團已經酯化到不同程度的品 種的混合物。在后者的實施方案中，最終產物混合物可含有部分和全 部酯化的材料(NH2C6H4COO)x(OH)n-xR2,使x=l至n或加入反應混合 物的醇試劑上的羥基數。
存在許多可實施這里描述的方法的途徑。在某些優選實施方案中， 將反應混合物加熱到足以使其中所含試劑反應并形成反應混合物和最 終產物混合物中所含反應溶劑和試劑的 一種或多種副產物的某一溫度 達一段時間。根據反應混合物中所含的試劑，反應溫度可在8CTC -200 。C,或120°C-200'°C,或120°C - 18(TC范圍。反應時間可在約0小時 或瞬時-約100小時，或約0-約60小時，或約4-約48小時。在某 些實施方案中，氨基苯曱酸烷基酯可通過諸如蒸餾、色譜法、重結晶 和/或滴定的標準方法從最終產物混合物中除去。在其它實施方案中， 最終產物混合物中氨基苯甲酸烷基酯的百分比產率可足夠高，以避免 需要額外的處理步驟。在這些或其它實施方案中，最終產物混合物中 未反應材料的量可由于該材料的揮發性而足夠低(例如最終產物混合物 的5 wt。/。或更低)，或可由于該材料是產物中可接受的雜質而保留在最 終產物混合物中。
在一個實施方案中，允許試劑(例如氨基苯曱酸烷基酯、醇試劑、 輔助醇以及酯交換催化劑)在總回流條件下的適當溫度和壓力下反應足 夠長時間，以實現氨基苯曱酸烷基酯與輔助醇、醇試劑或二者的明顯 反應。這種轉化在反應器中氨基苯甲酸烷基酯的濃度降低到其揮發性 對于操作性或產率不再成為問題的點時就足夠了 。由于這些反應一般
受到平衡的限制，因此在該實施方案中可能需要使用較高含量的輔助 醇，以實現氨基苯曱酸烷基酯濃度降低到要求的程度。 一旦實現了氨 基苯甲酸烷基酯的這種消耗，回流就能消除，輔助醇和醇副產物就都 能作為頂部冷凝液除去，以便去除平衡約束，驅動期望的反應向前。
在某些優選實施方案中，該方法用蒸餾方法進行。在這些實施方 案中，可選擇性去除輔助醇與一種或多種試劑間的反應副產物，同時 在反應混合物中保留至少部分輔助醇。例如，在其中反應混合物含有
4-氨基苯甲酸乙酯和l-丁醇的實施方案中，可分餾頂部蒸汽，使乙醇(4-氨基苯曱酸乙酯與1 - 丁醇和/或醇試劑間的反應副產物)優先從反應混 合物除去，而l-丁醇回流。在這些實施方案中，蒸餾裝置的布置優選 使反應器和柱之間的所有管道被回流潤濕，或保持在4-氨基苯曱酸乙 酯的熔點(88。C)以上，以最小化固體4-氨基苯甲酸乙酯的沉積。在這些 實施方案中，乙醇副產物優先從反應混合物開始除去，然后是1-丁醇 輔助醇。 一旦大部分醇副產物通過分餾除去，回流就能消除，輔助醇 和殘余量的副產物醇就都能作為頂部冷凝液除去，以便去除平衡約束， 并驅動期望的反應向前。在該實施方案中，在頂部冷^:的1-丁醇輔助 醇將足夠的純，使其能再次用于后續批料。
這里描述的方法可用諸如發明內容和權利要求中的某些字母描 述。這并不意味著暗示了先后次序。事實上，除非另外指出，方法或 處理步驟可以各種不同順序進行，例如同時、依次等。
這里描述的方法將參考以下實施例更詳細地舉例說明，但應該理 解并不認為該方法受此限制。
實施例
對于以下實施例，氣相色譜("GC")分析在30m x 0.25mm x 0.25|um HP5-MS毛細管柱上進行。對實施例的NMR分析在Bmker DXR 400 FT畫NMR光譜儀上，以470.67.4MHz(19F)、 500.29MHz(H)操作獲得。 化學位移參考CFCl3溶劑。
對比例1:由4-氨基苯甲酸乙酯純實驗室制備平均分子量為1000 的聚(四氫呋喃)的4-氨基苯甲酸二酯
將4-氨基苯曱酸乙酯(47.08g)和聚(四氫呋喃)(147.40g羥基數為112.0的材料)加入裝有磁性攪拌棒、氮氣噴氣口和水冷頂式冷凝器以及 迪安-斯達克榻分水器組件的250mL圓底燒瓶中。用氮氣吹掃反應器。 加入四(正丁醇)鈦(IV)(0.18g),并將反應器內容物在常壓下攪拌加熱到
i65°c。反應在165-nrc下保持24小時，并周期性取樣進行后續的
4-氨基苯曱酸乙酯轉化。24小時后停止反應，殘余4-氨基苯曱酸乙酯 濃度為2.8wt。/Q。考慮取樣損耗的最終產率為理論值的95%。然而，導 入迪安-斯達克榻分水器的1/2"玻璃管的大致l"長完全被針狀晶體接 通。它們溶解在曱醇中并用氣相色譜法分析，并證實基本上是純的4-氨基苯曱酸乙酯。
實施例2:用1當量1-丁醇由4-氨基苯曱酸乙酯實驗室制備平均 分子量為1000的聚(四氫呋喃)的4-氨基苯曱酸二酯
將4-氨基苯曱酸乙酯(46.94g)、聚(四氫呋喃)(！47.5g羥基數為 112.0的材料)和l-丁醇(20.91g)加入裝有磁性攪拌棒、氮氣噴氣口和 水冷頂式冷凝器以及迪安-斯達克榻分水器組件的250mL圓底燒瓶 中。用氮氣吹掃反應器。加入四(正丁醇)鈦(IV)(0.18g),并將反應器 內容物在常壓下攪拌加熱到150°C。反應在150 - 157。C下保持16小 時，并周期性取樣進行后續的4-氨基苯甲酸乙酯轉化。在此點使反應 器溫度升高到165 - 170。C并再保持76小時，此時存在0.09 wt。/o的殘 余4-氨基苯曱酸乙酯和1.60 wt。/o的殘余4-氨基苯曱酸丁酯。考慮取 樣損耗的最終產率為理論值的96%。不像對比例l，頂部玻璃器亞中 沒有觀察到固體沉積物。
實施例3:用1當量2-乙基己醇由4-氨基苯甲酸乙酯以1升級實 驗室制備平均分子量為1000的聚(四氫呋喃)的4-氨基苯甲酸二酯
將4-氨基苯曱酸乙酯(165.2g)、聚(四氬呋喃)(507.3g羥基數為115.2 的材料)和2-乙基己醇(130.3g)加入到裝有直接驅動高速攪拌機、氮氣噴 氣口 、帶有Propak不規則填充物的1英寸玻璃蒸餾柱和冷凝器以及可 調節回流分配器組件的l升玻璃釜中。用氮氣吹掃反應器，并攪拌加 熱內容物，在8.3mmHg絕對壓力下回流。分離出約12mL蒸餾液，以 保證反應器內容物基本不含水。加入丁醇鈦(IV)(0.50g),將絕對壓力降 低到60mmHg，并將反應器內容物攪拌再加熱到回流(約150°C)。反應
在150 - 170。C下共保持75小時。在最后24小時內用簡單的釜對釜蒸 餾組件代替蒸餾柱，并明顯增強氮氣吹掃，以幫助去除殘余的2-乙基 己醇。最終產物通過氣相色譜法和13C NMR分析。2-乙基己醇和2-乙 基己基-4-氨基苯曱酸酯的含量都低于0.1 wt%。考慮由于取樣損耗的最 終產率基本為理論值的100%。頂部玻璃器亞中沒有觀察到固體沉積 物。
實施例4: 4-氨基苯甲酸乙酯和4-氨基苯曱酸丁酯與平均分子量為 1000的聚(四氬呋喃)的反應速率比較
將4-氨基苯曱酸乙酯(0.225mol)和4-氨基苯曱酸丁酯(0.225mo1) 加入裝有直接驅動高速攪拌機、氮氣噴氣口、帶有Propak不規則填 充物的1英寸玻璃蒸餾柱和冷凝器以及可調節回流分配器組件的1升 玻璃釜中。加入聚(四氫呋喃)(228.3g羥基數為115.0的材料)和180mL 二曱苯。二曱苯的作用是保持回流，以保留反應器中的4-氨基苯曱酸 乙酯，同時允許乙醇和l-丁醇逸出。真空下加熱反應物沖牛至完全回流 (580mmHg絕對壓力下15(TC)，在頂部收集少量材料，以除去體系中 的任何痕量水。然后加入丁醇鈦(IV)(0.45g),并恢復完全回流。 一旦 達到常壓和156。C反應器溫度下的穩定狀態，就開始非常緩慢地去除 蒸餾液，以便在醇形成時即予以去除。應該承認仍有少量二曱苯損耗。 反應器溫度通過逐步降低絕對反應器壓力而保持在160 - 175°C。周 期性取樣并通過氣相色譜法分析4-氨基苯曱酸乙酯和4-氨基苯甲酸 丁酯內容物。數據以每種組分(任意單位)對半對數方式的時間繪制在 圖1中。這些結果表明4-氨基苯曱酸乙酯與聚(四氫呋喃)的反應速率 比4-氨基苯曱酸丁酯大致快兩倍。這證實了使用4-氨基苯曱酸乙酯 代替4-氨基苯曱酸丁酯除了原料成本優勢外，在縮短總體反應時間上 的好處。
實施例5:用1當量1-丁醇由4-氨基苯甲酸乙酯來以商業規模制 備平均分子量為1000的聚(四氫呋喃)的4-氨基苯曱酸二酯
將4-氨基苯曱酸乙酯(4960磅)、聚(四氫呋喃)(16020磅羥基數為 109.4的材料)和1-丁醇(2244磅)加入到裝有冷卻盤管、三螺距葉片高速 攪拌機和頂式蒸餾柱及冷凝器的工業夾套反應器中。對反應器內容物
的分析表明含水率低于0.05%。加入丁醇鈦(IV)(IO磅)，并在約 610mmHg絕對壓力下將反應器內容物攪拌加熱到150°C。保持完全回 流直至頂部餾出物富含乙醇，這可通過頂部餾出物溫度降到80。C以下 來表明。此時開始去除餾出液。約3小時后就開始需要降低絕對壓力， 以保持反應器溫度低于17(TC,并最終保持需要節流的夾套的蒸汽速 率。 一旦餾出液停止餾出，就保持反應器在160 - 170°C，并用氮氣噴 射和攪拌以完成反應。從餾出液開始排出起共27小時后，殘余4-氨基 苯曱酸丁酯含量為2.0 wt%, 33小時后為1.2 wt%。此時冷卻并包裝反 應器內容物。最終產率為理論值的97%。頂部管路或分餾裝置中未觀 察到固體沉積物。
/人回流管路中取一組試樣，此時測量餾出液的組成，并將這些試 樣的組成和溫度分別以白色菱形和黑色圓圏示于圖2中。這些實施例 表明乙醇副產物可從4-氨基苯曱酸乙酯與l-丁醇或與聚(四氫呋喃)的 反應中選擇性去除，同時保留反應器中的大部分l-丁醇。
實施例6:用1當量1-丁醇由4-氨基苯甲酸乙酯實驗室制備平均 分子量為2000的聚(丙二醇)的4-氨基苯曱酸二酯
將4-氨基苯曱酸乙酯(82.6g)、聚(丙二醇)(536.8g羥基數為55.39 的材料)和l-丁醇(55.6g)加入到裝有直接驅動高速攪拌機、氮氣噴氣口、 帶有Propak不規則填充物的1英寸玻璃蒸餾柱和冷凝器以及可調節回 流分配器組件的1升玻璃釜中。用氮氣吹掃反應器，并攪拌加熱內容 物，在300mmHg絕對壓力下回流。分離出約12g蒸餾液，以保證反應 器內容物中基本不含水。加入丁醇鈦(IV)(1.05g),將絕對壓力降低到 300mmHg,并將反應器內容物攪拌再加熱到回流(約170°C)。逐漸降低 絕對壓力以保持蒸出和回流。反應在170 - 175。C下共保持28.6小時； 在約最后25小時內，絕對壓力低于10mmHg。最終產物通過氣相色譜 法和"CNMR分析。測量出PABAs向產物酯的轉化率為95.5%，并證 實了單酯和二酯的身份。頂部玻璃器皿中未觀察到固體沉積物。
權利要求
1.制備包含含有下式(I)(NH2C6H5COO)xR2(OH)y的氨基苯甲酸酯的最終產物混合物的方法，其中R2是直鏈或支鏈的、取代或未取代的含有3-300個碳原子的烷基和/或亞烷基，且其中x和y各自獨立地是0-100的數，條件是x或y不能同時為0，該方法包括以下步驟(a)提供包含含有下式(II)NH2C6H4COOR1的氨基苯甲酸烷基酯，其中R1是含1-20個碳原子的烷基，含有下式(HO)nR2的醇試劑，其中n是表達式“x+y”的和，以及輔助醇的反應混合物，其中輔助醇具有大于氨基苯甲酸烷基酯和氨基苯甲酸酯的蒸汽壓的蒸汽壓；和(b)將該反應混合物暴露于能有效提供包含氨基苯甲酸酯的最終產物混合物的條件下。
2. 權利要求1的方法，其中反應混合物中氨基苯甲酸烷基酯與醇 官能團的化學計量比小于2:1。
3. 權利要求1的方法，其中反應混合物中輔助醇與氨基苯曱酸烷 基酯的含量比為0.1 -5.0。
4. 權利要求1的方法，其中反應混合物中輔助醇與氨基苯曱酸烷 基酯的化學計量比為1.0:1.0。
5. 權利要求1的方法，其中W含有1 - 12個碳原子。
6. 權利要求5的方法，其中W含有1 - 4個碳原子。
7. 權利要求l的方法，其中氨基苯曱酸烷基酯是4-氨基苯曱酸乙酯。
8. 權利要求4的方法，其中輔助醇是l-丁醇。
9. 制備氨基苯曱酸酯的方法，包括以下步驟(a) 提供包含氨基苯曱酸烷基酯和醇試劑的反應混合物；(b) 在反應混合物中引入輔助醇，其中輔助醇具有低于氨基苯曱酸 烷基酯的沸點和氨基苯曱酸酯的沸點的沸點；和(c) 將反應混合物加熱到120。C或更高溫度足夠長時間以制備包含 氨基苯曱酸酯的最終產物混合物。
10. 權利要求9的方法，其中步驟(b)在至少部分步驟(a)期間進行。
11. 權利要求9或10的方法，其中步驟(b)在至少部分步驟(c)期間 進行。
12. 權利要求9的方法，其中步驟(c)使用蒸餾柱進行。
13. 權利要求12的方法，還包括(d)從步驟(c)除去醇副產物。
14. 制備聚合醇的氨基苯甲酸酯的方法，包括以下步驟(a) 提供包含氨基苯曱酸烷基酯、醇試劑和酯交換催化劑的反應混 合物；(b) 在反應混合物中引入輔助醇，其中反應混合物中的至少部分輔 助醇反應以提供醇副產物，且其中醇副產物具有高于輔助醇的蒸汽壓 的蒸汽壓；和(c) 將反應混合物暴露在能有效提供包含氨基苯甲酸酯的最終產 物混合物的條件下。
15. 權利要求14的方法，其中還包括(d)從反應混合物中除去至少 部分醇副產物，其中至少部分輔助醇保留在反應混合物中。
16. 權利要求15的方法，其中除去步驟(d)使用蒸餾柱進行。
全文摘要
本發明在此提供了制備氨基苯甲酸酯的方法，即制備醇有機化合物的氨基苯甲酸酯的方法。在一方面，提供了制備氨基苯甲酸酯的方法，包括步驟(a)提供包含氨基苯甲酸烷基酯、醇試劑和合適的酯交換催化劑的反應混合物；(b)在反應混合物中引入輔助醇；和(c)將反應混合物暴露在能有效提供包含氨基苯甲酸酯的最終產物混合物的條件下。
文檔編號C08G65/00GK101353311SQ20081013370
公開日2009年1月28日 申請日期2008年7月25日 優先權日2007年7月27日
發明者A·W·王, G·E·格羅斯曼 申請人:氣體產品與化學公司