制備胺類的方法
【專利說明】制備胺類的方法
[0001] 本發明涉及新的有機反應和制備和使用這樣的反應產物的方法。更具體地，本發 明涉及用于還原氨基化的新反應和在無需外部氫源的情況下由該反應產物制備另外的產 物的方法。
[0002] 羰基化合物的還原氨基化是用于生產胺類的關鍵，且毫無例外地需要氫源，最常 用的是氫氣（H2)自身。然而，盡管氫不貴且以工業化規模使用，但是它與空氣具有寬爆炸 范圍且可以引起大爆炸。
[0003] 此外，當今的大部分氫產自化石材料，例如天然氣。實現這一目的的主要方法通過 包含兩步的甲烷蒸汽重整（SMR)法進行。第一步包括使甲烷（CH4)與蒸汽在750-800°C下 反應，產生4和0)。然后使CO-副產物經通道導入第二步，稱作水煤氣變換（WGS)反應，其 中使其與更多蒸汽在催化劑上反應，形成另外的H2和二氧化碳（C02)。這種方法自身分兩個 階段進行，由在350°C下的高溫變換和在190-2KTC下的低溫變換組成。在最終的步驟中， 必須從二氧化碳，甲烷，未反應的一氧化碳和水中分離氫。一旦純化，則將得到的氫供給用 于眾多應用，包括還原氨基化。
[0004] 其它的氫源可能經濟性較低且昂貴或遇濕氣和空氣不穩定。
[0005] 胺類是一類極為有用的和不能代替的化合物。它們不僅用于工業和實驗室作為產 物（例如藥物，染料，氣體凈化等），而且作為試劑和催化劑。因此，對于用于制備胺類的簡 便而有效的方法存在需求。
[0006] 發明人已經研宄了幾種用于制備胺類的方法。合成胺類的最重要方法之一通過還 原亞胺類進行。作為更直接和經濟的方法，用胺類對羰基化合物進行還原氨基化避免了亞 胺形成的分離步驟。這種方法由此需要更少的純化步驟并且生成更少的溶劑廢物。
[0007] 發明人研宄了幾種潛在的均相和多相催化劑系統，并且認為，在工業化應用背景 下，使用CO直接作為還原劑可以提供明顯的優點，因為作為本領域狀態下使用的包括加熱 至350°C的3個步驟和3種不同催化劑可以被轉化成僅使用單一催化劑的單一操作。
[0008] -氧化碳與胺-化合物的反應是現有技術中公知的，例如參見ChanSikCho， JournalofHeterocyclicChemistry，1997,1371-1374 頁。然而，該方法是眾所周知的芳 基鹵與C0的羰基化反應，其與另一種醛的脫氧代-雙取代反應組合，由此形成二氫吲哚酮 化合物。在該反應中，未進行還原，且由此該方法不是如本發明中的還原氨基化。
[0009] 發明人還測試了其它均相和多相金屬催化劑，且最終，發明人鑒定銠鹽例如乙酸 銠作為特別有效的催化劑，其用于用對-茴香胺對醛例如苯甲醛在一氧化碳的存在下進 行還原氨基化，得到N-芐基-4-甲氧基苯胺。在溶劑篩選時，發現乙酸銠催化的反應有效 地在不同溶劑中進行，其中在THF中的反應速率最高。銠源例如Rh(PPh3)3Cl，Rh6(C0)16， [Rh(CO)2C1]2,[Rh(COD)Cl]2,HRh(PPh3)4,多相銠和釕均顯示了不同的催化活性。
[0010] 因此，本發明涉及新的還原氨基化反應和由它們制備任意另外產物的方法。該反 應如方案1中所示。
[0011]
【主權項】
1. 制備胺類的方法，包括使包含羰基部分的式R i-CO-R2的化合物與式HNR 3R4的胺化合 物和一氧化碳在催化劑的存在下反應： 其中：
R1和R2各自獨立地是氫或烴基，所述烴基可以相同或不同且可以各自選自C1-C 2tl直鏈、 支鏈或環狀脂族烴類，其任選地包括雜原子和/或任選地具有一個或多個不飽和鍵，例如 C1-C2tl-烷基，C2-C2tl-烯基或C 2-C2tl-炔基，C3-C8-雜環烷基或C6-C 2tl芳香烴類或部分芳烴-氫 化形式，例如芳基，芳基-(C1-C6)-烷基，雜芳基-(C 1-C6)-烷基，每個烴取代基任選地被一 個或多個基團取代，所述基團選自C1-C 2tl直鏈、支鏈或環狀脂族烴類，其任選地包括雜原子 和/或任選地具有一個或多個不飽和鍵，例如C1-C 2tl-烷基，C2-C2tl-烯基或C2-C2tl-炔基，或 C6-C2tl芳香烴類或部分芳烴-氫化形式，例如芳基，芳基-(c ^c6)-烷基，雜芳基-(C1-C6)-烷 基或雜取代基，其中R 1和R2的至少一個不是氫，或 R1和R2形成具有4-10個環原子的脂環族或雜脂環族環結構，其任選地包括不飽和 鍵，每個環結構任選地被一個或多個取代基取代，所述取代基選自雜取代基，C1-C2tl直鏈、 支鏈或環狀脂族烴類，其任選地具有一個或多個不飽和鍵，例如C 1-C2tl-烷基，C2-C2tl-烯 基或C 2-C2tl-炔基，C3-C8-雜環烷基或C6-C 2tl芳香烴，例如芳基，芳基-(C ^C6)-烷基，雜芳 基-(C1-C6)-烷基，每個烴任選地被一個或多個雜取代基取代，且 R3和R4各自獨立地是氫或烴基，所述烴基可以相同或不同且可以各自選自C1-C 2tl直鏈、 支鏈或環狀脂族烴類，其任選地包括雜原子和/或任選地具有一個或多個不飽和鍵，例如 C1-C20-烷基，C2-C20-烯基或C 2-C20-炔基，C3-C8-雜環烷基或(：6-。 20芳香烴或部分芳烴-氫 化形式，例如芳基，芳基-(C1-C6)-烷基，雜芳基-(C 1-C6)-烷基，每個烴取代基任選地被一 個或多個基團取代，所述基團選自C1-C 2tl直鏈、支鏈或環狀脂族烴類，其任選地包括雜原子 和/或任選地具有一個或多個不飽和鍵，例如C1-C 2tl-烷基，C2-C2tl-烯基或C2-C2tl-炔基，或 C6-C2tl芳香烴或部分芳烴-氫化形式，例如芳基，芳基-(c ^c6)-烷基，雜芳基-(C1-C6)-烷 基或雜取代基，其中R 3和R4的至少一個不是氫，或 R3和R4形成具有4-10個環原子的脂環族或雜脂環族環結構，其任選地包括不飽和 鍵，每個環結構任選地被一個或多個取代基取代，所述取代基選自雜取代基，C1-C2tl直鏈、 支鏈或環狀脂族烴類，其任選地具有一個或多個不飽和鍵，例如C 1-C2tl-烷基，C2-C2tl-烯 基或C 2-C2tl-炔基，C3-C8-雜環烷基或C6-C 2tl芳香烴，例如芳基，芳基-(C ^C6)-烷基，雜芳 基-(C1-C6)-烷基，每個烴任選地被一個或多個雜取代基取代。
2. 權利要求1的方法，其中所述反應在溶劑中進行，所述溶劑選自脂族，脂環族或芳族 溶劑，酯類，醚類或其混合物，例如己烷，苯，甲苯，脂族醇類，優選THF。
3. 權利要求1或2的方法，其中所述催化劑選自多相和/或均相金屬催化劑，其選自 Pt，Pd，Ir，Rh，Ru，Os，Mo, Ni，Cr，V，Cu，Mn，Zn和Fe，硫，硒及它們的催化活性化合物。
4. 權利要求1或2的方法，其中所述催化劑包含銠化合物，例如銠鹽，如乙酸銠， Rh(PPh3)3CL Rh6(CO)16, [Rh(CO)2Cl]2, [Rh(COD)Cl]2, HRh(PPh3)4,優選乙酸銠。
5. 上述權利要求任一項的方法，其中所述反應在1-200巴，優選20-150巴且更優選 80-120巴的反應壓力下進行。
6. 上述權利要求任一項的方法，其中所述反應在50° -350°C的升溫下進行。
【專利摘要】本發明涉及制備胺類的方法，所述方法包括使包含羰基部分的式R1-CO-R2的化合物與式HNR3R4的胺化合物和一氧化碳在催化劑的存在下反應。
【IPC分類】C07D207-06, C07C209-28, C07C213-08
【公開號】CN104837807
【申請號】CN201380064379
【發明人】B·里斯特, D·A·丘索夫
【申請人】科勒研究有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2013年12月10日
【公告號】CA2892575A1, EP2743250A1, WO2014090806A1