从5‑(卤甲基)糠醛产生化合物的方法与流程

本申请要求2014年5月12日提交的美国临时专利申请第61/992,060号的优先权，其通过引用全文并入本文。

技术领域

本公开一般地涉及从5-(卤甲基)糠醛产生一种或多种化合物的方法，更具体地涉及从5-(氯甲基)糠醛产生环己酮、己二胺(hexanediamine)、己二醇、六亚甲基二胺(hexamethylenediamine)、己内酰胺和尼龙的方法。

背景技术：

5-(卤甲基)糠醛可以从可再生来源如生物质获得，并且可以用于产生多种生物基燃料、聚合物以及其他商品和特种化学品。例如，5-(卤甲基)糠醛可以转化成5-(乙氧基甲基)糠醛或5-甲基糠醛，二者都充当产生生物燃料的前体。5-(卤甲基)糠醛还可以转化成乙酰丙酸乙酯，其是柴油含氧化合物。5-(卤甲基)糠醛还可以转化成乙酰丙酸、5-(羟甲基)糠醛和2,5-呋喃二甲酸，其已知是多种化学品的有用前体。因此，需要用于拓展可以从5-(卤甲基)糠醛产生的化合物的平台的额外方法。

技术实现要素：

本文提供的是从5-(氯甲基)糠醛产生多种化合物，包括环己酮、己二胺、己二醇、六亚甲基二胺、己内酰胺和尼龙的方法。

在一个方面，提供的是一种产生式(D)化合物的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，其通过：

将式(A)化合物转化成式(B)化合物，其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(D)所定义，并且

X是卤素，和

所述式(B)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(D)所定义，

将所述式(B)化合物氧化成式(C)化合物，其中：

所述式(C)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(D)所定义；以及

环化所述式(C)化合物以产生所述式(D)化合物。

在某些方面，提供的是一种产生环己酮的方法，其通过：

将5-(卤甲基)糠醛转化成己-1,5-二醇；

氧化所述己-1,5-二醇以产生6-羟基己-2-酮；以及

环化所述6-羟基己-2-酮以产生环己酮。

在另一个方面，提供的是一种产生式(F)化合物的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，其通过：

将式(A)化合物与烷醇盐(alkanolate)或乙酸盐组合以产生式(E)化合物，其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(F)所定义，并且

X是卤素，和

所述式(E)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(D)所定义，并且

在使用烷醇盐时，R^a是O(烷基)，而在使用乙酸盐时，R^a是CO₂(烷基)；以及

还原所述式(E)化合物以产生所述式(F)化合物。

在某些方面，提供的是一种产生己-1,6-二醇的方法，其通过：

使5-(卤甲基)糠醛与烷醇盐或乙酸盐接触以产生5-(烷氧基甲基)呋喃-2-甲醛；以及

还原所述5-(烷氧基甲基)呋喃-2-甲醛以产生己-1,6-二醇。

在又一个方面，提供的是一种产生式(I)化合物和/或其盐的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，其通过：

将式(A)化合物转化成式(H)化合物和/或其盐，

其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(I)所定义，并且

X是卤素，和

所述式(H)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(I)所定义；以及

将所述式(H)化合物和/或其盐转化成所述式(I)化合物和/或其盐。

在某些方面，提供的是一种产生六亚甲基二胺的方法，其通过：

将5-(卤甲基)糠醛转化成(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺；以及

将所述(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺转化成六亚甲基二胺。

在又一个方面，提供的是一种产生式(J)化合物和/或其盐的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，其通过：

将式(A)化合物与氨组合以形成反应混合物，其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(J)所定义，并且

X是卤素，以及

从所述反应混合物的至少一部分产生所述式(J)化合物和/或其盐。

在又一个方面，提供的是一种产生式(I)化合物和/或其盐的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，其通过：

将式(A)化合物与氨组合以产生式(J)化合物和/或其盐，其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(I)所定义，并且

X是卤素，和

所述式(J)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(I)所定义；

还原所述式(J)化合物和/或其盐以产生式(H)化合物和/或其盐，其中：

所述式(H)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(I)所定义；以及

进一步还原所述式(H)化合物和/或其盐以产生所述式(I)化合物和/或其盐。

在另一个方面，提供的是一种产生式(R)化合物的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，其通过：

将式(A)化合物转化成式(P)化合物和/或其盐，其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(R)所定义，并且

X是卤素，和

所述式(P)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(R)所定义；以及

将所述式(P)化合物和/或其盐转化成所述式(R)化合物。

在某些方面，提供的是一种用于产生己内酰胺的方法，其通过：

将5-(卤甲基)糠醛转化成5-(氨基甲基)四氢呋喃-2-甲酸；以及

将所述5-(氨基甲基)四氢呋喃-2-甲酸转化成己内酰胺。

在又一个方面，提供的是一种产生式(R)化合物的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，其通过：

还原式(N-1)化合物和/或其盐以产生式(P)化合物和/或其盐，其中：

所述式(N-1)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(R)所定义，和

所述式(P)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(R)所定义；以及

将所述式(P)化合物和/或其盐转化成所述式(R)化合物。

在另外的方面，提供的是一种产生式(V)聚合物的方法：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

n大于1，

其通过：

使式(N-1)化合物和/或其盐聚合以产生式(T)聚合物，其中：

所述式(N-1)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(V)所定义，和

所述式(T)聚合物是：

其中R¹、R²和n如上文针对式(V)所定义；

将所述式(T)聚合物还原成式(U)聚合物，其中：

所述式(U)聚合物是：

其中R¹、R²和n如上文针对式(V)所定义；以及

将所述式(U)聚合物转化成所述式(V)聚合物。

在又一些方面，提供的是一种从根据本文所述的方法中的任一种产生的式(D)化合物、式(F)化合物、式(I)化合物、式(R)化合物或其任意组合产生式(V)聚合物的方法：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

n大于1。

在某些方面，提供的是从根据本文所述的方法中的任一种产生的环己酮、己-1,6-二醇、六亚甲基二胺、己内酰胺或其任意组合产生尼龙的方法。

在一些实施方式中，提供的是一种用于产生具有式(X)结构的尼龙的方法：

其中n是大于0的整数；

其通过：

将5-(卤甲基)糠醛转化成5-(氨基甲基)呋喃-2-甲酸；以及

使所述5-(氨基甲基)呋喃-2-甲酸聚合以形成式(X1)聚合物：

还原所述式(X1)聚合物以形成式(X2)聚合物：

以及

将所述式(X2)聚合物转化成式(X)的尼龙。

本文提供的还有式(D)化合物、式(F)化合物、式(I)化合物、式(R)化合物或其任意组合用于产生包括例如尼龙的各种各样的聚合物的用途。

在一些方面，本文提供的还有包含根据本文所述的方法中的任一种产生的式(D)化合物、式(F)化合物、式(I)化合物、式(R)化合物或其任意组合的组合物。

在某些方面，提供的还有包含根据本文所述的方法中的任一种产生的环己酮、己-1,6-二醇、六亚甲基二胺、己内酰胺或尼龙的组合物。

附图说明

本申请可以通过参照与附图相结合的以下描述而最好地理解，其中相同部件由相同数字指代。

图1描述了从5-(卤甲基)糠醛产生环己酮的示例性方案。

图2描述了从5-(卤甲基)糠醛产生1,6-己二醇的示例性方案。

图3A、图3B、图3C和图4描述了从5-(卤甲基)糠醛产生六亚甲基二胺的示例性方案。

图5描述了从5-(卤甲基)糠醛产生己内酰胺的示例性方案。

图6描述了从5-(卤甲基)糠醛产生尼龙-6的示例性方案。

图7描述了产生尼龙的示例性方案。

具体实施方式

以下描述阐述了示例性方法、参数等。然而，应认识到这样的描述并非旨在作为对本公开的范围的限制，而是作为对示例性实施方式的描述而提供。

本文提供的是从5-(卤甲基)糠醛产生各种各样的化合物的方法。所产生的这样的化合物可以包括，例如，环己酮、己二胺、己二醇、六亚甲基二胺、己内酰胺和尼龙。这样的化合物可以用作产生各种各样产物的前体。例如，环己酮、己二胺、己二醇、六亚甲基二胺和己内酰胺每一个都可以用作产生聚合物如尼龙的前体。

本文所述的方法中使用的5-(卤甲基)糠醛可以由任何可商购来源提供或者由本领域已知的任何适合的方法产生。例如，5-(卤甲基)糠醛可以从糖、纤维素或生物质产生。参见，例如，WO 2012/170520；Mascal&Nikitin,ChemSusChem 2009,2,859；Szmant&Chundury,J.Chem.Tech.Biotechnol.1981,31,205-212；Liu等人,J.Phys.Chem.A,2011,115,13628-13641；Fenton和Gostling,J.Chem.Soc.,TRans.,1901,79,807-816；Fenton和Gostling,J.Chem.Soc.,TRans.,1899,75,423-433；以及Hibbert和Hill,J.Am.Chem.Soc.1922,44,176–182。

从5-(卤甲基)糠醛产生包括环己酮、己二胺、己二醇、六亚甲基二胺、己内酰胺和尼龙的各种各样的化合物的方法在下文中各自进一步详细描述。

产生包括例如环己酮的式(D)化合物的方法

在一些方面，本文提供产生式(D)化合物的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基。

在一些实施方式中，式(D)化合物可以从式(A)化合物产生：

其中：

R¹和R²如上文针对式(D)所定义，并且

X是卤素。

应理解，在所述式(A)化合物用于产生所述式(D)化合物时，式(A)和(D)中的R¹和R²相同。

在所述式(A)和(D)化合物的一些变化方式中，R¹和R²均为氢；并且所述式(A)化合物是5-(卤甲基)糠醛，且所述式(D)化合物是环己酮。在其他变化方式中，R¹和R²各自独立地是烷基。在又一些变化方式中，R¹是氢，且R²是烷基。在前述变化方式中的任一项中，所述烷基可以是C_1-20烷基、C_1-15烷基、C_1-10烷基或C_1-5烷基。在一个变化方式中，所述烷基可以选自甲基、乙基或丙基。

进一步地，一般地应理解，如本文所述的式(A)和(D)中的各个R¹和R²可以组合，就像各个和每个变化方式都单独列出一样。

在一些实施方式中，所述从式(A)化合物产生式(D)化合物的方法包括：

将式(A)化合物转化成式(B)化合物，其中：

所述式(B)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(D)所定义，

将所述式(B)化合物氧化成式(C)化合物，其中：

所述式(C)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(D)所定义；以及

环化所述式(C)化合物以产生所述式(D)化合物。

应理解，在所述式(B)化合物和所述式(C)化合物从所述式(A)化合物产生和/或用于产生所述式(D)化合物时，式(A)、(B)、(C)和(D)中的R¹和R²相同。进一步地，一般地应理解，在本文各处详述的式(A)和(D)中的R¹和R²的变化方式同样应用于式(B)和(C)，就像各个和每个变化方式都具体且单独地针对式(B)和(C)列出一样。

例如，在一个变化方式中，R¹和R²均为氢，并且参照图1，方法100是用于从5-(卤甲基)糠醛102产生环己酮108的示例性方案。在某些实施方式中，5-(卤甲基)糠醛可以是5-(氯甲基)糠醛，其中X是氯；或者5-(溴甲基)糠醛，其中X是溴。5-(卤甲基)糠醛102还原形成己-1,5-二醇104。例如，还原可以在氢和催化剂如金属催化剂的存在下进行。在某些实施方式中，所述金属催化剂可以是钯催化剂。

不希望受到任何理论约束，5-(卤甲基)糠醛102可以转化成中间体(5-甲基四氢呋喃-2-基)甲醇，其继而转化成己-1,5-二醇104。在一个变化方式中，这种中间体可以在进一步转化成己-1,5-二醇104之前被分离。在另一个变化方式中，从5-(卤甲基)糠醛102还原和开环以形成己-1,5-二醇104可以在不分离这种中间体的情况下进行。

再次参照图1，己-1,5-二醇104然后被选择性地氧化以形成6-羟基己-2-酮106。例如，己-1,5-二醇104的仲醇可以经由奥本瑙尔(Oppenauer)氧化反应而被选择性氧化成酮。6-羟基己-2-酮106然后被环化以形成环己酮108。在某些实施方式中，6-羟基己-2-酮106可以在酸性条件下，例如在路易斯酸的存在下，被环化以形成环己酮108。可以使用的路易斯酸的一个实例是卤化锌(ZnX₂)和酸(HX)，其中X在某些变化方式中可以是氯或溴。

不希望受到任何理论约束，6-羟基己-2-酮106可以转化成中间体6-卤代己-1-烯-2-醇，其继而转化成环己酮108。在一个变化方式中，这种中间体可以在进一步转化成环己酮108之前被分离。在另一个变化方式中，从6-羟基己-2-酮106开环以形成环己酮108可以在不分离这种中间体的情况下进行。

一般地应理解，在本文各处就示例性方法100(图1)描述的条件也可以应用于从所述式(A)化合物产生所述式(D)化合物的方法。

产生包括例如己二醇的式(F)化合物的方法

在一些方面，本文提供产生式(F)化合物的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基。

在一些实施方式中，所述式(F)化合物可以从式(A)化合物产生：

其中：

R¹和R²如上文针对式(F)所定义，并且

X是卤素。

应理解，在所述式(A)化合物用于产生所述式(F)化合物时，式(A)和(F)中的R¹和R²相同。

在所述式(A)和(F)化合物的一些变化方式中，R¹和R²均为氢；并且所述式(A)化合物是5-(卤甲基)糠醛，且所述式(D)化合物是己-1,6-二醇。在其他变化方式中，R¹和R²各自独立地是烷基。在又一些变化方式中，R¹是氢，且R²是烷基。在前述变化方式中的任一项中，所述烷基可以是C_1-20烷基、C_1-15烷基、C_1-10烷基或C_1-5烷基。在一个变化方式中，所述烷基可以选自甲基、乙基或丙基。

进一步地，一般地应理解，如本文所述的式(A)和(F)中的各个R¹和R²可以组合，就像各个和每个变化方式都单独列出一样。

在一些实施方式中，所述从式(A)化合物产生式(F)化合物的方法包括：

将式(A)化合物与烷醇盐或乙酸盐组合以产生式(E)化合物，其中：

所述式(E)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(F)所定义，并且

在使用烷醇盐时，R^a是O(烷基)，而在使用乙酸盐时，R^a是CO₂(烷基)；以及

还原所述式(E)化合物以产生所述式(F)化合物。

在所述方法的某些实施方式中，使用烷醇盐。一般地应理解，烷醇化物(alkanolate)在本领域中也可以称为烷氧化物(alkoxide)，烷醇盐(alkanolate salt)在本领域中也称为烷氧化物盐(alkoxide salt)。在一些变化方式中，所述烷醇盐由s区元素和O(烷基)构成。在某些变化方式中，所述s区元素可以是碱金属或碱土金属。在一个变化方式中，所述烷醇盐是R^xR^a，其中R^x是碱金属，且R^a是O(烷基)。应理解，O(烷基)是通过氧原子连接到母体结构。

在所述方法的其他实施方式中，使用乙酸盐。在一些变化方式中，所述乙酸盐由s区元素和CO₂(烷基)构成。在某些变化方式中，所述s区元素可以是碱金属或碱土金属。在一个变化方式中，所述乙酸盐是R^xR^a，其中R^x是碱金属，且R^a是CO₂(烷基)。应理解，CO₂(烷基)是通过氧原子连接到母体结构。

在前述内容的某些变化方式中，R^a的烷基可以是C_1-20烷基、C_1-15烷基、C_1-10烷基或C_1-5烷基。在一个变化方式中，R^a的烷基可以选自甲基、乙基或丙基。

应理解，在所述式(E)化合物从所述式(A)化合物产生和/或用于产生所述式(F)化合物时，式(A)、(E)和(F)中的R¹和R²相同。进一步地，一般地应理解，在本文各处详述的式(A)和(F)中的R¹和R²的变化方式同样应用于式(E)，就像各个和每个变化方式都具体且单独地针对式(E)列出一样。

例如，在一个变化方式中，R¹和R²均为氢，并且参照图2，方法200是用于从5-(卤甲基)糠醛202产生己-1,6-二醇206的示例性方案。在某些实施方式中，5-(卤甲基)糠醛可以是5-(氯甲基)糠醛，其中X是氯；或者5-(溴甲基)糠醛，其中X是溴。5-(卤甲基)糠醛202与式R^xR^a的盐接触以产生5-(烷氧基甲基)呋喃-2-甲醛204。

所述盐可以是烷醇盐，其中R^a是O(烷基)；或者乙酸盐，其中R^a是COO(烷基)。在一个变化方式中，R^a的烷基是甲基、乙基、丙基或丁基。在某些实施方式中，R^x是钠。

5-(烷氧基甲基)呋喃-2-甲醛204然后还原产生己-1,6-二醇206。不希望受到任何理论约束，5-(烷氧基甲基)呋喃-2-甲醛204可以转化成一种或多种中间体。例如，5-(烷氧基甲基)呋喃-2-甲醛204可以转化成(5-(烷氧基甲基)四氢呋喃-2-基)甲醇，其继而转化成己-1,6-二醇206。(5-(烷氧基甲基)四氢呋喃-2-基)甲醇还可以转化成6-烷氧基己二醇，如6-烷氧基己-1,1-二醇和6-烷氧基己-1,5-二醇；以及己三醇，如己-1,1,6-三醇。在某些变化方式中，这些中间体中的一种或多种可以在进一步转化成己-1,6-二醇206之前被分离。在另一个变化方式中，5-(烷氧基甲基)呋喃-2-甲醛204还原成己-1,6-二醇206可以在不分离这些中间体中的任一种的情况下进行。

一般地应理解，在本文各处就示例性方法200(图2)描述的条件也可以应用于从所述式(A)化合物产生所述式(F)化合物的方法，包括，例如经由所述式(E)化合物。

产生包括例如六亚甲基二胺的式(I)化合物的方法

在一些方面，本文提供产生式(I)化合物和/或其盐的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基。

在一些变化方式中，所述式(I)化合物的盐是式(I-X)化合物：

其中X是卤素。

一般地应理解，“化合物和/或其盐”可以指代(a)该化合物，(b)该化合物与其盐的混合物，(c)或者该化合物的盐。例如，产生了式(I)化合物。在其他变化方式中，产生了所述式(I)化合物与其盐的混合物。在又一些变化方式中，产生了所述式(I)化合物的盐，如式(I-X)化合物。

在一些实施方式中，所述式(I)化合物和/或其盐可以从式(A)化合物产生。

其中：

R¹和R²如上文针对式(I)所定义，并且

X是卤素。

应理解，在所述式(A)化合物用于产生所述式(I)化合物和/或其盐时，式(A)和(I)中的R¹和R²相同。

在所述式(A)和(I)化合物(包括所述式(I)化合物的任意盐)的一些变化方式中，R¹和R²均为氢；并且所述式(A)化合物是5-(卤甲基)糠醛，且所述式(I)化合物是六亚甲基二胺。在其他变化方式中，R¹和R²各自独立地是烷基。在又一些变化方式中，R¹是氢，且R²是烷基。在前述变化方式中的任一项中，所述烷基可以是C_1-20烷基、C_1-15烷基、C_1-10烷基或C_1-5烷基。在一个变化方式中，所述烷基可以选自甲基、乙基或丙基。

进一步地，一般地应理解，如本文所述的式(A)和(I)中的各个R¹和R²可以组合，就像各个和每个变化方式都单独列出一样。

在一些实施方式中，所述从式(A)化合物产生式(I)化合物的方法包括：

将式(A)化合物转化成式(H)化合物和/或其盐，

其中：

其中R¹和R²如上文针对式(I)所定义；以及

将所述式(H)化合物转化成所述式(I)化合物。

在一些变化方式中，所述式(H)化合物的盐是式(H-X)化合物：

其中：

R¹和R²如上文针对式(I)所定义，并且

X如上文针对式(A)所定义。

在一些变化方式中，产生了式(H)化合物。在其他变化方式中，产生了所述式(H)化合物与其盐的混合物。在又一些变化方式中，产生了所述式(H)化合物的盐，如式(H-X)化合物。

在某些实施方式中，将所述式(A)化合物转化成式(H)化合物和/或其盐包括：

将所述式(A)化合物与氨组合以产生式(G)化合物和/或其盐：

其中R¹和R²如上文针对式(I)所定义；以及

将所述式(G)化合物和/或其盐转化成所述式(H)化合物和/或其盐。

在一些变化方式中，所述式(G)化合物的盐是式(G-X)化合物：

其中：

R¹和R²如上文针对式(I)所定义，并且

X如上文针对式(A)所定义。

在一些变化方式中，产生了式(G)化合物。在其他变化方式中，产生了所述式(G)化合物与其盐的混合物。在又一些变化方式中，产生了所述式(G)化合物的盐，如式(G-X)化合物。

在一个实施方式中，所述式(A)化合物和所述氨进一步与金属催化剂组合以产生所述式(G)化合物和/或其盐。在一些变化方式中，所述金属催化剂是铜催化剂。在一个变化方式中，所述氨是液体氨。在另一个变化方式中，所述氨是气体氨。在某些变化方式中，所述氨可以使用本领域已知的任何适合的方法原位产生。在其他变化方式中，通过对溶剂中的气体氨进行鼓泡，可以使用溶剂中的氨。

在其他实施方式中，将所述式(A)化合物转化成式(H)化合物包括：

将所述式(A)化合物转化成式(L)化合物：

其中R¹和R²如上文针对式(I)所定义；以及

将所述式(L)化合物转化成所述式(H)化合物。

在某些实施方式中，将所述式(A)化合物转化成所述式(L)化合物包括：

将所述式(A)化合物与叠氮化物组合以产生式(K)化合物：

其中R¹和R²如上文针对式(I)所定义；以及

将所述式(K)化合物与氨组合以产生所述式(L)化合物。

在一些变化方式中，所述叠氮化物是碱金属叠氮化物。可以使用的叠氮化物的合适实例包括叠氮化钠。

在一些变化方式中，所述氨是液体氨。在其他变化方式中，所述氨是气体氨。在某些变化方式中，所述氨可以使用本领域已知的任何适合的方法原位产生。在其他变化方式中，通过对溶剂中的气体氨进行鼓泡，可以使用溶剂中的氨。

应理解，在所述式(G)、(G-X)、(H)、(H-X)、(K)和(L)化合物从所述式(A)化合物产生和/或用于产生所述式(I)和(I-X)化合物时，式(A)中的R¹和R²与式(G)、(G-X)、(H)、(H-X)、(K)和(L)的相同。进一步地，一般地应理解，在本文各处详述的式(A)、(I)和(I-X)中的R¹和R²的变化方式同样应用于式(G)、(G-X)、(H)、(H-X)、(K)和(L)，就像各个和每个变化方式都具体且单独地针对式(G)、(G-X)、(H)、(H-X)、(K)和(L)列出一样。

例如，在一个变化方式中，R¹和R²均为氢，并且参照图3A，方法300是用于从5-(卤甲基)糠醛302产生六亚甲基二胺306的示例性方案。应理解，六亚甲基二胺也可以称为己-1,6-二胺或1,6-己二胺。在某些实施方式中，5-(卤甲基)糠醛可以是5-(氯甲基)糠醛，其中X是氯；或者5-(溴甲基)糠醛，其中X是溴。5-(卤甲基)糠醛302经历胺化以产生(5-(亚氨基甲基)呋喃-2-基)甲胺304，其可以还原形成(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺306。应理解，化合物302转化成化合物304可以在某些实施方式中在催化剂的存在下进行。在一些变化方式中，所述催化剂是金属催化剂。例如，在一个变化方式中，所述金属催化剂是铜催化剂。进一步地应理解，在某些变化方式中，(5-(亚氨基甲基)呋喃-2-基)甲胺可以在还原成(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺304之前被分离。

再次参照图3A，(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺304还原成六亚甲基二胺306。不希望受到任何理论约束，(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺304可以首先转化成中间体1,6-二氨基己-1-醇。在一个变化方式中，这种中间体可以在进一步转化成六亚甲基二胺306之前被分离。在另一个变化方式中，1,6-二氨基己-1-醇转化成六亚甲基二胺306可以在不分离所述中间体的情况下进行。

例如，在一个变化方式中，R¹和R²均为氢，并且参照图4，六亚甲基二胺可以根据示例性方法400从5-(卤甲基)糠醛产生。5-(卤甲基)糠醛402转化成5-(叠氮基甲基)呋喃-2-甲醛404，其继而转化成(5-(叠氮基甲基)呋喃-2-基)甲亚胺406。(5-(叠氮基甲基)呋喃-2-基)甲亚胺406可以还原成(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺408，其然后根据上文方法300(图3A)中描述的方法还原成六亚甲基二胺410。

一般地应理解，在本文各处就示例性方法300(图3A)描述的条件也可以应用于从所述式(A)化合物产生所述式(I)化合物的方法，包括，例如经由所述式(G)和(H)化合物或者经由所述式(K)、(L)和(H)化合物。

在其他方面，从式(A)化合物产生式(I)化合物和/或其盐的方法包括产生式(J)化合物和/或其盐：

其中R¹和R²如上文针对式(I)所定义。

在一些实施方式中，所述从所述式(A)化合物产生所述式(J)化合物和/或其盐的方法包括：

将所述式(A)化合物与氨组合以形成反应混合物；以及

从所述反应混合物的至少一部分产生所述式(J)化合物和/或其盐。

在一个变化方式中，所述氨是液体氨。在另一个变化方式中，所述氨是气体氨。在某些变化方式中，所述氨可以使用本领域已知的任何适合的方法原位产生。在其他变化方式中，通过对溶剂中的气体氨进行鼓泡，可以使用溶剂中的氨。

在一些变化方式中，所述式(J)化合物的盐是式(J-X)化合物：

其中：

R¹和R²如上文针对式(J)所定义，并且

X如上文针对式(A)所定义。

在一些变化方式中，产生了式(J)化合物。在其他变化方式中，产生了所述式(J)化合物与其盐的混合物。在又一些变化方式中，产生了所述式(J)化合物的盐，如式(J-X)化合物。

在其他方面，提供一种产生式(J-X)化合物的方法：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

X是卤素，

其通过：

将如本文所述的式(A)化合物与氨和酸组合以形成反应混合物；以及

从所述反应混合物的至少一部分产生所述式(J-X)化合物。

在一个变化方式中，所述氨是液体氨。在另一个变化方式中，所述氨是气体氨。在某些变化方式中，所述氨可以使用本领域已知的任何适合的方法原位产生。在其他变化方式中，通过对溶剂中的气体氨进行鼓泡，可以使用溶剂中的氨。

在一些变化方式中，所述酸是HY，其中Y是卤素。在其他变化方式中，所述酸是布朗斯台德(Bronsted)酸。在某些变化方式中，所述酸是pKa等于或低于9的布朗斯台德酸。在一个变化方式中，所述酸是硫酸、磷酸、三氟乙酸、乙酸或甲酸。在另一个变化方式中，所述酸是硫酸或磷酸。也可以使用本文所述的酸的任意组合。

在使用HY酸的某些变化方式中，所述方法还包括从所述反应混合物的至少一部分产生式(J-Y)化合物，其中所述式(J-Y)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(J-X)所定义，并且

Y如针对所述酸所定义。

在又一些方面，提供一种产生式(J-X)化合物的方法：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

X是卤素，

其通过：

a)将如本文所述的式(A)化合物与氨组合以形成反应混合物；

b)在所述反应混合物中产生如本文所述的式(J)化合物；以及

c)将如本文所述的酸加入到步骤(b)的所述反应混合物中以产生所述式(J-X)化合物。

在一个变化方式中，所述氨是液体氨。在另一个变化方式中，所述氨是气体氨。在某些变化方式中，所述氨可以使用本领域已知的任何适合的方法原位产生。在其他变化方式中，通过对溶剂中的气体氨进行鼓泡，可以使用溶剂中的氨。

在所加入的酸是HY的一些变化方式中，将所述酸加入到步骤(b)的所述反应混合物中产生了所述式(J-X)化合物，或者如本文所述的式(J-Y)化合物，或其组合。

在又一些方面，提供一种产生式(J-X)化合物的方法：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

X是卤素，

其通过：

a)将如本文所述的式(A)化合物与氨组合以形成反应混合物；

b)从所述反应混合物的至少一部分产生如本文所述的式(J)化合物；

c)分离所产生的所述式(J)化合物；以及

d)将所分离的式(J)化合物与酸组合以产生所述式(J-X)化合物。

在一些变化方式中，将所分离的式(J)化合物与所述酸组合产生了所述式(J-X)化合物，或者如本文所述的式(J-Y)化合物，或其组合。

在其他变化方式中，所述式(A)化合物和所述氨进一步与金属催化剂组合以形成所述反应混合物。在一些变化方式中，所述金属催化剂是铜催化剂。铜催化剂的适合实例包括硫酸铜。

在一个变化方式中，所述氨是液体氨。在另一个变化方式中，所述氨是气体氨。在某些变化方式中，所述氨可以使用本领域已知的任何适合的方法原位产生。在其他变化方式中，通过对溶剂中的气体氨进行鼓泡，可以使用溶剂中的氨。

在又一些方面，提供一种产生式(I)化合物和/或其盐的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，其通过：

将如本文所述的式(A)化合物与氨组合以产生如本文所述的式(J)化合物和/或其盐；

在氨的存在下还原所述式(J)化合物和/或其盐以产生如本文所述的式(H)化合物和/或其盐；以及

进一步还原所述式(H)化合物和/或其盐以产生所述式(I)化合物和/或其盐。

在一些变化方式中，所述式(J)化合物的盐是式(J-X)化合物，并且所述式(H)化合物的盐是式(H-X)化合物：

在一些实施方式中，所述式(H)化合物和/或其盐可以在进一步还原以产生所述式(I)化合物和/或其盐之前被分离。

在一些变化方式中，所述式(J)化合物和/或其盐在额外的氨、氢和催化剂的存在下还原产生所述式(H)化合物或其盐。在一个变化方式中，所述氨是液体氨。在另一个变化方式中，所述氨是气体氨。在某些变化方式中，所述氨可以使用本领域已知的任何适合的方法原位产生。在其他变化方式中，通过对溶剂中的气体氨进行鼓泡，可以使用溶剂中的氨。

在一个变化方式中，所述催化剂可以是钯催化剂、铂催化剂或镍催化剂。适合的催化剂可以包括例如Pd/C、Pt/C或拉尼镍(Raney-Ni)。

在其他变化方式中，所述式(H)化合物和/或其盐在额外的氢和额外的催化剂的存在下被进一步还原。在一个变化方式中，所述额外的催化剂是铑-铼催化剂。适合的催化剂包括例如Rh-Re/SiO₂。

在又一些方面，提供一种产生式(I)化合物和/或其盐的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，其通过：

将如本文所述的式(A)化合物与氨和酸组合以产生如本文所述的式(J)化合物和/或其盐；

在氨的存在下还原所述式(J)化合物和/或其盐以产生如本文所述的式(H)化合物和/或其盐；以及

进一步还原所述式(H)化合物和/或其盐以产生所述式(I)化合物和/或其盐。

在一些变化方式中，所述酸是HY，其中Y是卤素。在其他变化方式中，所述酸是布朗斯台德酸。在某些变化方式中，所述酸是pKa等于或低于9的布朗斯台德酸。在一个变化方式中，所述酸是硫酸、磷酸、三氟乙酸、乙酸或甲酸。在另一个变化方式中，所述酸是硫酸或磷酸。也可以使用本文所述的酸的任意组合。

在使用HY酸的某些变化方式中，所述方法还包括从所述反应混合物的至少一部分产生式(J-Y)化合物，其中所述式(J-Y)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(I)所定义，并且

Y如针对所述酸所定义。

在一些变化方式中，所述式(J-X)化合物在氨的存在下被进一步还原以产生式(H-X)化合物：

在酸是HY的其他变化方式中，产生所述式(J-Y)化合物并且随后在氨的存在下进一步还原以产生式(H-Y)化合物：

应理解，在所述式(J)、(J-X)和(J-Y)化合物从所述式(A)化合物产生和/或用于产生所述式(H)和(I)化合物时，式(A)中的R¹和R²与式(G)、(H)、(H-X)、(H-Y)、(K)和(L)的相同。进一步地，一般地应理解，在本文各处详述的式(A)和(I)的R¹和R²的变化方式同样应用于式(G)、(H)、(H-X)、(H-Y)、(K)和(L)，就像各个和每个变化方式都具体且单独地针对式(G)、(H)、(H-X)、(H-Y)、(K)和(L)列出一样。

例如，在另一个变化方式中，R¹和R²均为氢，并且参照图3B，方法310是用于从5-(卤甲基)糠醛产生六亚甲基二胺的示例性方案。5-(卤甲基)糠醛312可以与氨组合以产生5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛314或其卤化物盐(化合物316)。化合物314和316然后可以与额外的氨以及氢和催化剂组合以产生(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺318或其卤化物盐(化合物320)。在一些变化方式中，所述催化剂是金属催化剂。在一个变化方式中，所述催化剂可以是钯催化剂、铂催化剂或镍催化剂。适合的催化剂可以包括例如Pd/C、Pt/C或拉尼镍。

再次参照图3B，(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺318或其卤化物盐(化合物320)可以随后在氢和催化剂的存在下被进一步还原以产生六亚甲基二胺322和/或其盐(化合物324)。在一些变化方式中，所述催化剂是金属催化剂。在一个变化方式中，所述催化剂可以是铑催化剂、铼催化剂或铑/铼催化剂。适合的催化剂可以包括例如Rh-Re/SiO₂。

在R¹和R²均为氢的另一个变化方式中，参照图3C，方法330是从5-(卤甲基)糠醛产生六亚甲基二胺的又一个示例性方案。5-(卤甲基)糠醛332可以与氨和酸组合以产生5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛334及其卤化物盐(化合物336)。在一些变化方式中，如图3C所描述，所述酸是HY，其中Y是卤素。在使用这样的酸时，可以获得盐(化合物334和336)的混合物。

然而应理解，在所述方法的其他变化方式中，所述酸可以是布朗斯台德酸。在某些变化方式中，所述酸是pKa等于或低于9的布朗斯台德酸。在一个变化方式中，所述酸是硫酸、磷酸、三氟乙酸、乙酸或甲酸。在另一个变化方式中，所述酸是硫酸或磷酸。在又一些变化方式中，也可以使用本文所述的酸的组合。

再次参照图3C，化合物334和336然后可以与额外的氨、氢和催化剂组合以产生(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺338及其卤化物盐(化合物340和342)。在一些变化方式中，所述催化剂是金属催化剂。在一个变化方式中，所述催化剂可以是钯催化剂、铂催化剂或镍催化剂。适合的催化剂可以包括例如Pd/C、Pt/C或拉尼镍。

再次参照图3C，(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺338及其卤化物盐(化合物340和342)可以随后在氢和催化剂的存在下被进一步还原以产生六亚甲基二胺344和/或其盐(化合物346和348)。在一些变化方式中，所述催化剂是金属催化剂。在一个变化方式中，所述催化剂可以是铑催化剂、铼催化剂或铑/铼催化剂。适合的催化剂可以包括例如Rh-Re/SiO₂。

进一步地应理解，在某些变化方式中，(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺306(图3A)、318(图3B)和338(图3C)及其盐(适用时)可以在还原形成六亚甲基二胺之前被分离。

一般地应理解，在本文各处就示例性方法300(图3A)、示例性方法310(图3B)、示例性方法330(图3C)和示例性方法400(图4)描述的条件也可以应用于从所述式(A)化合物产生所述式(I)和(I-X)化合物的方法，包括，例如经由所述式(G)和(G-X)和(H)、(H-X)和(H-Y)化合物，或者经由所述式(K)、(L)和(H)化合物，或者经由所述式(J)和(J-X)化合物，或者经由所述式(J-X)和(J-Y)化合物。

产生包括例如己内酰胺的式(R)化合物的方法

在一些方面，本文提供产生式(R)化合物的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基。

在一些实施方式中，所述式(R)化合物可以从式(A)化合物产生：

其中：

R¹和R²如上文针对式(R)所定义，并且

X是卤素。

应理解，在所述式(A)化合物用于产生所述式(R)化合物时，式(A)和(R)中的R¹和R²相同。

在所述式(A)和(R)化合物的一些变化方式中，R¹和R²均为氢；并且所述式(A)化合物是5-(卤甲基)糠醛，且所述式(R)化合物是己内酰胺。在其他变化方式中，R¹和R²各自独立地是烷基。在又一些变化方式中，R¹是氢，且R²是烷基。在前述变化方式中的任一项中，所述烷基可以是C_1-20烷基、C_1-15烷基、C_1-10烷基或C_1-5烷基。在一个变化方式中，所述烷基可以选自甲基、乙基或丙基。

进一步地，一般地应理解，如本文所述的式(A)和(R)中的各个R¹和R²可以组合，就像各个和每个变化方式都单独列出一样。

在一些实施方式中，所述从式(A)化合物产生式(R)化合物的方法包括：

将所述式(A)化合物转化成式(P)化合物和/或其盐：

其中R¹和R²如上文针对式(R)所定义；以及

将所述式(P)化合物和/或其盐转化成所述式(R)化合物。

在某些实施方式中，将所述式(A)化合物转化成所述式(P)化合物和/或其盐包括：

将所述式(A)化合物转化成式(N)化合物和/或其盐：

其中：

R¹和R²如上文针对式(R)所定义，并且

R^w是-NH₂或-N₃；以及

将所述式(N)化合物还原成所述式(P)化合物。

一般地应理解，所述式(N)化合物的盐可以在R^w是-NH₂时存在，使得所述盐是式(N-1-X)化合物：

其中X如上文针对式(A)所定义。

在某些实施方式中，将所述式(A)化合物转化成所述式(N)化合物和/或其盐包括：

将所述式(A)化合物与R^tOH组合以产生所述式(M)化合物，其中R^t是碱金属：

其中R^t如上文所定义；以及

将所述式(M)化合物与氨组合以产生所述式(N)化合物和/或其盐，其中R^w是-NH₂。

在其他实施方式中，所述式(A)化合物与R^t(OH)₂组合以产生所述式(M)化合物，其中R^t是碱土金属。

在一个变化方式中，所述氨是液体氨。在另一个变化方式中，所述氨是气体氨。在某些变化方式中，所述氨可以使用本领域已知的任何适合的方法原位产生。在其他变化方式中，通过对溶剂中的气体氨进行鼓泡，可以使用溶剂中的氨。

在R^w是-NH₂的变化方式中，所述式(N)化合物是式(N-1)化合物：

其中R¹和R²如上文针对式(R)所定义。

在某些实施方式中，将所述式(A)化合物转化成所述式(N)化合物包括：

将所述式(A)化合物与R^tOH组合以产生所述式(M)化合物，其中R^t是碱金属，其中：

所述式(M)化合物是：

其中R^t如上文所定义；以及

将所述式(M)化合物与叠氮化物组合以产生所述式(N)化合物，其中R^w是-N₃。

在其他实施方式中，所述式(A)化合物与R^t(OH)₂组合以产生所述式(M)化合物，其中R^t是碱土金属。

在R^w是-N₃的变化方式中，所述式(N)化合物是式(N-2)化合物：

其中R¹和R²如上文针对式(R)所定义。

在前述实施方式的一些变化方式中，所述式(A)化合物和R^tOH在氧的存在下进一步与金属组合以产生所述式(M)化合物。在某些变化方式中，所述金属是金、钯、铂或铜或其任意组合。

在其他实施方式中，将所述式(P)化合物和/或其盐转化成所述式(R)化合物包括：

将所述式(P)化合物和/或其盐转化成式(Q)化合物和/或其盐：

其中R¹和R²如上文针对式(R)所定义；以及

环化所述式(Q)化合物以产生所述式(R)化合物。

在一些变化方式中，所述式(Q)化合物的盐是式(Q-X)化合物：

其中X如上文针对式(A)所定义。

应理解，在所述式(M)、(N)、(N-1)、(N-1-X)、(N-2)、(P)、(P-X)、(Q)和(Q-X)化合物从所述式(A)化合物产生和/或用于产生所述式(R)化合物时，式(A)的R¹和R²与式(M)、(N)、(N-1)、(N-1-X)、(N-2)、(P)、(P-X)、(Q)和(Q-X)的相同。进一步地，一般地应理解，在本文各处详述的式(A)和(R)的R¹和R²的变化方式同样应用于式(M)、(N)、(N-1)、(N-1-X)、(N-2)、(P)、(P-X)、(Q)和(Q-X)，就像各个和每个变化方式都具体且单独地为式(M)、(N)、(N-1)、(N-1-X)、(N-2)、(P)、(P-X)、(Q)和(Q-X)列出一样。

例如，在另一个变化方式中，R¹和R²均为氢，并且参照图5，方法500是用于从5-(卤甲基)糠醛502产生己内酰胺510的示例性方案。在某些实施方式中，5-(卤甲基)糠醛可以是5-(氯甲基)糠醛，其中X是氯；或者5-(溴甲基)糠醛，其中X是溴。5-(卤甲基)糠醛502在金属、氧和盐的存在下转化成5-(卤甲基)呋喃-2-甲酸盐504。在某些实施方式中，所述盐具有式R^tOH，其中R^t是碱金属。在一个实施方式中，所述盐具有式NaOH，并且化合物504是5-(卤甲基)呋喃-2-甲酸钠。虽然未在图5中描述，应理解在其他变化方式中可以使用其他盐，例如式R^t(OH)₂的盐，其中R^t是碱土金属。

再次参照图5，在一个变化方式中，5-(卤甲基)呋喃-2-甲酸盐504与NH₃接触以产生5-(氨基甲基)呋喃-2-甲酸506(即，在R^w是NH₂时)。在另一个变化方式中，5-(卤甲基)呋喃-2-甲酸盐504与N₃接触以产生5-(叠氮基甲基)呋喃-2-甲酸506(即，在R^w是N₃时)。化合物506然后还原成5-(氨基甲基)四氢呋喃-2-甲酸508，其然后可以转化成己内酰胺510。

不希望受到任何理论约束，5-(氨基甲基)四氢呋喃-2-甲酸508可以转化成一种或多种中间体。例如，5-(氨基甲基)四氢呋喃-2-甲酸508可以转化成6-氨基己酸，其然后可以转化成己内酰胺510。5-(氨基甲基)四氢呋喃-2-甲酸508可以转化成6-氨基-2-羟基己酸，然后可以转化成6-氨基己酸512。

一般地应理解，在本文各处就示例性方法500(图5)描述的条件也可以应用于从所述式(A)化合物产生所述式(R)化合物的方法，包括，例如经由所述式(M)、(N)、(N-1)、(N-1-X)、(N-2)、(P)、(P-X)、(Q)和(Q-X)化合物。

在其他方面，提供一种产生所述式(R)化合物的方法，其通过：

还原如本文所述的式(N-1)化合物和/或其盐以产生式(P)化合物和/或其盐：

其中R¹和R²如上文针对式(R)所定义；以及

将所述式(P)化合物转化成所述式(R)化合物。

在一些实施方式中，将所述式(P)化合物和/或其盐转化成所述式(R)化合物和/或其盐包括：

将所述式(P)化合物和/或其盐转化成式(Q)化合物和/或其盐：

其中R¹和R²如上文针对式(R)所定义；以及

环化所述式(Q)化合物以产生所述式(R)化合物。

在一些变化方式中，所述式(P)的盐是式(P-X)化合物：

并且

所述式(Q)的盐是式(Q-X)化合物：

在一些变化方式中，产生了式(P)化合物。在其他变化方式中，产生了所述式(P)化合物与其盐的混合物。在又一些变化方式中，产生了所述式(P)化合物的盐，如式(P-X)化合物。

类似地，在一些变化方式中，产生了式(Q)化合物。在其他变化方式中，产生了所述式(Q)化合物与其盐的混合物。在又一些变化方式中，产生了所述式(Q)化合物的盐，如式(Q-X)化合物。

应理解，在所述式(N)、(N-1)、(N-1-X)、(P)、(P-X)、(Q)和(Q-X)化合物用于产生所述式(R)化合物时，式(R)的R¹和R²与式(N)、(N-1)、(N-1-X)、(P)、(P-X)、(Q)和(Q-X)的相同。进一步地，一般地应理解，在本文各处详述的式(R)的R¹和R²的变化方式同样应用于式(N)、(N-1)、(N-1-X)、(P)、(P-X)、(Q)和(Q-X)，就像各个和每个变化方式都具体且单独地为针对式(N)、(N-1)、(N-1-X)、(P)、(P-X)、(Q)和(Q-X)列出一样。

包括例如尼龙的式(V)聚合物及其产生方法

在又一些方面，本文提供产生式(V)聚合物的方法：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

n大于1。

在一些实施方式中，所述式(V)聚合物可以从式(N-1)化合物和/或其盐产生：

其中R¹和R²如上文针对式(V)所定义。

所述式(N-1)化合物和/或其盐可以根据本文所述的方法中的任一种产生，包括，例如，从如本文所述的的式(A)和(M)化合物产生。

进一步地，应理解，在所述式(N-1)化合物和/或其盐用于产生所述式(V)聚合物时，式(N-1)和(V)中的R¹和R²相同。

在所述式(N-1)和(V)化合物的一些变化方式中，R¹和R²均为氢；并且所述式(N-1)化合物是5-(氨基甲基)呋喃-2-甲酸，且所述式(V)聚合物是尼龙。在R¹和R²均为氢的一些变化方式中，所述式(V)聚合物是式(X)聚合物：

其中n是大于1的整数。

在其他变化方式中，R¹和R²各自独立地是烷基。在又一些变化方式中，R¹是氢，且R²是烷基。在前述变化方式中的任一项中，所述烷基可以是C_1-20烷基、C_1-15烷基、C_1-10烷基或C_1-5烷基。在一个变化方式中，所述烷基可以选自甲基、乙基或丙基。

在一些变化方式中，所述从如本文所述的式(N-1)化合物和/或其盐产生式(V)聚合物的方法包括：

使所述式(N-1)化合物和/或其盐聚合以产生式(T)聚合物：

其中R¹、R²和n如上文针对式(V)所定义；

将所述式(T)聚合物还原成式(U)聚合物，其中：

所述式(U)聚合物是：

其中R¹、R²和n如上文针对式(V)所定义；以及

将所述式(U)聚合物转化成所述式(V)聚合物。

在其他实施方式中，所述式(V)聚合物可以从式(D)化合物、或式(F)化合物、或式(I)化合物、或式(R)化合物或其任意组合产生。可以使用本领域已知的转化这样的化合物的任何适合的方法。参见图7。应理解，在所述式(D)、(F)、(I)或(R)化合物或其任意组合用于产生所述式(V)聚合物时，式(D)、(F)、(I)或(R)和(V)中的R¹和R²相同。

在所述式(D)、(F)、(I)或(R)化合物或其任意组合的一些变化方式中，R¹和R²均为氢；并且所述式(D)化合物是环己酮，所述式(F)化合物是己-1,6-二醇，所述式(I)化合物是六亚甲基二胺，所述式(R)化合物是己内酰胺，且所述式(V)聚合物是尼龙。

因此，在一些变化方式中，通过如本文所述的方法从5-(卤甲基)糠醛产生的环己酮、己-1,6-二醇、六亚甲基二胺、己内酰胺或其任意组合可以用作产生尼龙的前体。尼龙是指脂族聚酰胺家族。尼龙的实例包括尼龙-6,6；尼龙-6；尼龙-6,9；尼龙-6,10；尼龙-6,12；尼龙-11；尼龙-12和尼龙-4,6。在一个实施方式中，所述尼龙是尼龙-6。

在其他变化方式中，R¹和R²各自独立地是烷基。在又一些变化方式中，R¹是氢，且R²是烷基。在前述变化方式中的任一项中，所述烷基可以是C_1-20烷基、C_1-15烷基、C_1-10烷基或C_1-5烷基。在一个变化方式中，所述烷基可以选自甲基、乙基或丙基。

本领域已知的任何适合的方法都可以用于从从5-(卤甲基)糠醛产生的环己酮、己-1,6-二醇、六亚甲基二胺或己内酰胺产生尼龙。在一个实施方式中，图6提供了用于从5-(卤甲基)糠醛产生尼龙的示例性方法600。在某些实施方式中，5-(卤甲基)糠醛可以是5-(氯甲基)糠醛，其中X是氯；或者5-(溴甲基)糠醛，其中X是溴。

列出的实施方式

以下列出的实施方式是本发明的一些方面的代表。

1.一种产生式(D)化合物的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，

所述方法包括：

将式(A)化合物转化成式(B)化合物，其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(D)所定义，并且

X是卤素，和

所述式(B)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(D)所定义，

将所述式(B)化合物氧化成式(C)化合物，其中：

所述式(C)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(D)所定义；以及

环化所述式(C)化合物以产生所述式(D)化合物。

2.实施方式1的方法，其中R¹和R²均为氢。

3.实施方式1或2的方法，其中所述式(C)化合物在酸的存在下被环化以产生所述式(D)化合物。

4.实施方式3的方法，其中所述酸是路易斯酸。

5.一种产生环己酮的方法，其包括：

将5-(卤甲基)糠醛转化成己-1,5-二醇；

氧化所述己-1,5-二醇以产生6-羟基己-2-酮；以及

环化所述6-羟基己-2-酮以产生环己酮。

6.实施方式5的方法，其中所述6-羟基己-2-酮在酸的存在下被环化以产生所述环己酮。

7.实施方式6的方法，其中所述酸是路易斯酸。

8.一种产生式(F)化合物的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，

所述方法包括：

将式(A)化合物与烷醇盐或乙酸盐组合以产生式(E)化合物，其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(F)所定义，并且

X是卤素，和

所述式(E)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(F)所定义，并且

在使用烷醇盐时，R^a是O(烷基)，而在使用乙酸盐时，R^a是CO₂(烷基)；以及

还原所述式(E)化合物以产生所述式(F)化合物。

9.实施方式8的方法，其中R¹和R²均为氢。

10.一种产生己-1,6-二醇的方法，其包括：

使5-(卤甲基)糠醛与烷醇盐或乙酸盐接触以产生5-(烷氧基甲基)呋喃-2-甲醛；以及

还原所述5-(烷氧基甲基)呋喃-2-甲醛以产生己-1,6-二醇。

11.一种产生式(I)化合物或其盐的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，

所述方法包括：

将式(A)化合物转化成式(H)化合物和/或其盐，其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(I)所定义，并且

X是卤素，和

所述式(H)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(I)所定义；以及

将所述式(H)化合物和/或其盐转化成所述式(I)化合物。

12.实施方式11的方法，其中R¹和R²均为氢。

13.实施方式11或12的方法，其中将所述式(A)化合物转化成式(H)化合物和/或其盐包括：

将所述式(A)化合物与氨组合以产生式(G)化合物和/或其盐，其中：

所述式(G)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(I)所定义；以及

将所述式(G)化合物和/或其盐转化成所述式(H)化合物和/或其盐。

14.实施方式13的方法，其中所述式(A)化合物和所述氨进一步与金属催化剂组合以产生所述式(G)化合物和/或其盐。

15.实施方式14的方法，其中所述金属催化剂是铜催化剂。

16.实施方式11或12的方法，其中将所述式(A)化合物转化成式(H)化合物包括：

将所述式(A)化合物转化成式(L)化合物，其中：

所述式(L)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(I)所定义；以及

将所述式(L)化合物转化成所述式(H)化合物。

17.实施方式16的方法，其中将所述式(A)化合物转化成所述式(L)化合物包括：

将所述式(A)化合物与叠氮化物组合以产生式(K)化合物，其中：

所述式(K)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(I)所定义；以及

将所述式(K)化合物与氨组合以产生所述式(L)化合物。

18.一种产生六亚甲基二胺的方法，其包括：

将5-(卤甲基)糠醛转化成(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺；以及

将所述(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺转化成六亚甲基二胺。

19.实施方式18的方法，其中将5-(卤甲基)糠醛转化成(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺包括：

将所述5-(卤甲基)糠醛转化成(5-(亚氨基甲基)呋喃-2-基)甲胺；以及

将所述(5-(亚氨基甲基)呋喃-2-基)甲胺转化成所述(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺。

20.实施方式18的方法，其中将5-(卤甲基)糠醛转化成(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺包括：

将所述5-(卤甲基)糠醛与氨组合以产生(5-(亚氨基甲基)呋喃-2-基)甲胺；以及

还原所述(5-(亚氨基甲基)呋喃-2-基)甲胺以产生所述(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺。

21实施方式20的方法，其中所述5-(卤甲基)糠醛和所述氨进一步与金属催化剂组合以产生所述(5-(亚氨基甲基)呋喃-2-基)甲胺。

22.实施方式21的方法，其中所述金属催化剂是铜催化剂。

23.实施方式18的方法，其中将5-(卤甲基)糠醛转化成(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺包括：

将所述5-(卤甲基)糠醛转化成(5-(叠氮基甲基)呋喃-2-基)甲亚胺；以及

将所述(5-(叠氮基甲基)呋喃-2-基)甲亚胺转化成所述(四氢呋喃-2,5-二基)二甲胺。

24.实施方式23的方法，其中将5-(卤甲基)糠醛转化成(5-(叠氮基甲基)呋喃-2-基)甲亚胺包括：

将所述5-(卤甲基)糠醛与叠氮化物组合以产生5-(叠氮基甲基)呋喃-2-甲醛；以及

将所述5-(叠氮基甲基)呋喃-2-甲醛与氨组合以产生所述(5-(叠氮基甲基)呋喃-2-基)甲亚胺。

25.一种产生式(J)化合物和/或其盐的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，

所述方法包括：

将式(A)化合物与氨组合以形成反应混合物，其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(J)所定义，并且

X是卤素，以及

从所述反应混合物的至少一部分产生所述式(J)化合物和/或其盐。

26.实施方式25的方法，其中R¹和R²均为氢。

27.实施方式25或26的方法，其中所述式(J)化合物的盐是式(J-X)化合物：

其中：

R¹和R²如上文针对式(J)所定义，并且

X如上文针对式(A)所定义。

28.一种产生式(J-X)化合物的方法：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

X是卤素，

所述方法包括：

将式(A)化合物与氨和酸组合以形成反应混合物，其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(J-X)所定义，并且

X是卤素，以及

从所述反应混合物的至少一部分产生所述式(J-X)化合物。

29.实施方式28的方法，其中R¹和R²均为氢。

30.实施方式28或29的方法，其中所述酸是HY，其中Y是卤素。

31.实施方式28或29的方法，其中所述酸是布朗斯台德酸。

32.实施方式30的方法，其还包括从所述反应混合物的至少一部分产生式(J-Y)化合物，其中所述式(J-Y)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(J-X)所定义，并且

Y如针对所述酸所定义。

33.一种产生式(J-X)化合物的方法：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

X是卤素，

所述方法包括：

a)将式(A)化合物与氨组合以形成反应混合物，其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(J-X)所定义，并且

X是卤素；

b)在所述反应混合物中产生式(J)化合物，其中所述式(J)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(J-X)所定义；以及

c)将酸加入到步骤(b)的所述反应混合物中以产生所述式(J-X)化合物。

34.实施方式33的方法，其中R¹和R²均为氢。

35.实施方式33或34的方法，其中所述酸是HY，其中Y是卤素。

36.实施方式33或34的方法，其中所述酸是布朗斯台德酸。

37.实施方式35的方法，其中将所述酸加入到步骤(b)的所述反应混合物中产生所述式(J-X)化合物，或者式(J-Y)化合物，或其组合，其中所述式(J-Y)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(J-X)所定义，并且

Y如针对所述酸所定义。

38.一种产生式(J-X)化合物的方法：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

X是卤素，

所述方法包括：

a)将式(A)化合物与氨组合以形成反应混合物，其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(J-X)所定义，并且

X是卤素；

b)从所述反应混合物的至少一部分产生式(J)化合物，其中所述式(J)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(J-X)所定义；以及

c)分离所产生的所述式(J)化合物；以及

d)将所分离的式(J)化合物与酸组合以产生所述式(J-X)化合物。

39.实施方式38的方法，其中R¹和R²均为氢。

40.实施方式38或39的方法，其中所述酸是HY，其中Y是卤素。

41.实施方式38或39的方法，其中所述酸是布朗斯台德酸。

42.实施方式38至40中任一项的方法，其中将所分离的式(J)化合物与所述酸组合产生所述式(J-X)化合物，或者式(J-Y)化合物，或其组合，其中所述式(J-Y)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(J-X)所定义，并且

Y如针对所述酸所定义。

43.实施方式25至42中任一项的方法，其中所述式(A)化合物和所述氨进一步与金属催化剂组合以形成所述反应混合物。

44.实施方式43的方法，其中所述金属催化剂是铜催化剂。

45.一种产生式(I)化合物或其盐的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，

所述方法包括：

将式(A)化合物与氨组合以产生式(J)化合物和/或其盐，其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(I)所定义，并且

X是卤素，和

所述式(J)化合物是：

和/或其盐，其中R¹和R²如上文针对式(I)所定义；以及

在额外的氨的存在下还原所述式(J)化合物和/或其盐以产生所述式(H)化合物和/或其盐，其中：

所述式(H)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(I)所定义；以及

进一步还原所述式(H)化合物和/或其盐以产生所述式(I)化合物和/或其盐。

46.实施方式45的方法，其中R¹和R²均为氢。

47.实施方式45或46的方法，其中所述式(J)化合物和/或其盐在额外的氨、氢和金属催化剂的存在下还原产生所述式(H)化合物和/或其盐。

48.实施方式47的方法，其中所述金属催化剂是钯催化剂、铂催化剂、或镍催化剂，或其任意组合。

49.实施方式48的方法，其中所述金属催化剂是Pd/C、Pt/C、或拉尼镍，或其任意组合。

50.实施方式45至49中任一项的方法，其中所述式(H)化合物和/或其盐在氢和额外的金属催化剂的存在下被进一步还原。

51.实施方式50的方法，其中所述额外的金属催化剂是铑催化剂、铼催化剂或铑-铼催化剂。

52.实施方式51的方法，其中所述额外的金属催化剂是Rh-Re/SiO₂。

53.实施方式45至52中任一项的方法，其中所述式(A)化合物和所述氨进一步与金属催化剂组合以产生所述式(J)化合物和/或其盐。

54.实施方式55的方法，其中所述金属催化剂是铜催化剂。

55.一种产生式(R)化合物的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，

所述方法包括：

将式(A)化合物转化成式(P)化合物和/或其盐，其中：

所述式(A)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(R)所定义，并且

X是卤素，和

所述式(P)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(R)所定义；以及

将所述式(P)化合物和/或其盐转化成所述式(R)化合物。

56.实施方式55的方法，其中R¹和R²均为氢。

57.实施方式55或56的方法，其中将所述式(A)化合物转化成所述式(P)化合物和/或其盐包括：

将所述式(A)化合物转化成式(N)化合物和/或其盐，其中：

所述式(N)化合物是：

其中：

R¹和R²如上文针对式(R)所定义，并且

R^w是-NH₂或-N₃；以及

将所述式(N)化合物和/或其盐还原成所述式(P)化合物和/或其盐。

58.实施方式57的方法，其中将所述式(A)化合物转化成所述式(N)化合物和/或其盐包括：

将所述式(A)化合物与R^tOH组合以产生式(M)化合物，其中R^t是碱金属，其中：

所述式(M)化合物是：

其中R^t如上文所定义；以及

将所述式(M)化合物与氨组合以产生所述式(N)化合物和/或其盐，其中R^w是-NH₂。

59.实施方式57的方法，其中将所述式(A)化合物转化成所述式(N)化合物包括：

将所述式(A)化合物与R^tOH组合以产生式(M)化合物，其中R^t是碱金属，其中：

所述式(M)化合物是：

其中R^t如上文所定义；以及

将所述式(M)化合物与叠氮化物组合以产生所述式(N)化合物，其中R^w是-N₃。

60.实施方式55或59的方法，其中所述式(A)化合物和R^tOH在氧的存在下进一步与金属组合以产生所述式(M)化合物。

61.实施方式55至60中任一项的方法，其中将所述式(P)化合物和/或其盐转化成所述式(R)化合物和/或其盐包括：

将所述式(P)化合物和/或其盐转化成式(Q)化合物和/或其盐，其中：

所述式(Q)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(R)所定义；以及

环化所述式(Q)化合物和/或其盐以产生所述式(R)化合物。

62.一种用于产生己内酰胺的方法，其包括：

将5-(卤甲基)糠醛转化成5-(氨基甲基)四氢呋喃-2-甲酸；以及

将所述5-(氨基甲基)四氢呋喃-2-甲酸转化成己内酰胺。

63.一种产生式(R)化合物的方法：

其中R¹和R²各自独立地是氢或烷基，

所述方法包括：

还原式(N-1)化合物和/或其盐以产生式(P)化合物和/或其盐，其中：

所述式(N-1)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(R)所定义，和

所述式(P)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(R)所定义；以及

将所述式(P)化合物和/或其盐转化成所述式(R)化合物。

64.实施方式63的方法，其中R¹和R²均为氢。

65.实施方式63或64的方法，其中所述式(N-1)化合物和/或其盐根据实施方式54至57中任一项的方法产生。

66.实施方式63至65中任一项的方法，其中将所述式(P)化合物和/或其盐转化成所述式(R)化合物包括：

将所述式(P)化合物和/或其盐转化成式(Q)化合物和/或其盐，其中：

所述式(Q)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(R)所定义；以及

环化所述式(Q)化合物和/或其盐以产生所述式(R)化合物。

67.一种产生式(V)聚合物的方法：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

n大于1，

所述方法包括：

使式(N-1)化合物和/或其盐聚合以产生式(T)聚合物，其中：

所述式(N-1)化合物是：

其中R¹和R²如上文针对式(V)所定义，和

所述式(T)聚合物是：

其中R¹、R²和n如上文针对式(V)所定义；

将所述式(T)聚合物还原成式(U)聚合物，其中：

所述式(U)聚合物是：

其中R¹、R²和n如上文针对式(V)所定义；以及

将所述式(U)聚合物转化成所述式(V)聚合物。

68.一种产生式(V)聚合物的方法：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

n大于1，

所述方法包括：

提供根据实施方式1至4中任一项的方法产生的式(D)化合物；以及

将所述式(D)化合物转化成所述式(V)聚合物。

69.一种产生式(V)聚合物的方法：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

n大于1，

所述方法包括：

提供根据实施方式8或9的方法产生的式(F)化合物；以及

将所述式(F)化合物转化成所述式(V)聚合物。

70.一种产生式(V)聚合物的方法：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

n大于1，

所述方法包括：

提供根据实施方式11至17和45至54中任一项的方法产生的式(I)化合物；以及

将所述式(I)化合物转化成所述式(V)聚合物。

71.一种产生式(V)聚合物的方法：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

n大于1，

所述方法包括：

提供根据实施方式55至61和63至66中任一项的方法产生的式(R)化合物；以及

将所述式(R)化合物转化成所述式(V)聚合物。

72.一种用于产生尼龙的方法，其包括：

提供：

(i)根据实施方式5至7中任一项的方法的环己酮，或

(ii)根据实施方式10的方法的己-1,6-二醇，或

(iii)根据实施方式18至24中任一项的方法的六亚甲基二胺，或

(iv)根据实施方式62的方法的己内酰胺，

或其任意组合；以及

将所述环己酮、所述己-1,6-二醇、所述六亚甲基二胺、所述己内酰胺，或其任意组合转化成尼龙。

73.一种用于产生具有式(X)结构的尼龙的方法：

其中n是大于0的整数；

所述方法包括：

将5-(卤甲基)糠醛转化成5-(氨基甲基)呋喃-2-甲酸；以及

使所述5-(氨基甲基)呋喃-2-甲酸聚合以形成式(X1)聚合物：

还原所述式(X1)聚合物以形成式(X2)聚合物：

以及

将所述式(X2)聚合物转化成式(X)的尼龙。

74.一种式(U)聚合物：

其中：

R¹和R²各自独立地是氢或烷基，并且

n大于1。

实施例

以下实施例仅仅是说明性的，而非意图以任何方式限制本公开的任何方面。应理解，以下反应流程图中的方括号中提供的化合物是可能(不希望受到任何理论的约束)形成的中间体。

实施例1

环己酮的合成

材料和方法

将5-(氯甲基)糠醛和对二甲苯、接着将Ru/Al₂O₃加入到parr反应器中。然后用氮气、并随后用氢气冲刷反应器三次。在冲刷后，将反应器加压到90巴，搅拌并将反应混合物加热至100℃10小时。通过气相色谱法(GC)分析产物转化率和选择性。然后通过蒸馏纯化产物。

将5-甲基四氢呋喃醇和水、接着将Rh-Re/SiO₂加入到parr反应器中。然后用氮气、并随后用氢气冲刷反应器三次。在冲刷后，将反应器加压到80巴，搅拌并将反应混合物加热至180℃5小时。通过GC分析产物转化率和选择性。然后通过蒸馏纯化产物。

将该二醇、丙酮和二甲基二氧杂环丙烷(dimethyldioxirane，DMDO)加入到圆底烧瓶中。室温下搅拌反应混合物2小时。通过GC分析产物转化率和选择性。然后通过蒸馏纯化产物。

将该酮醇化合物、甲苯和ZnCl₂加入到圆底烧瓶中。然后将HCl气体引入到反应混合物中。然后室温下搅拌反应混合物1小时，接着加热回流。通过GC分析产物转化率和选择性。然后通过蒸馏纯化产物。

实施例2

环己酮的合成

将5-氯甲基糠醛和甲苯、接着将催化剂Pt/C加入到parr反应器中。然后用氮气、并随后用氢气冲刷反应器三次。在冲刷后，将反应器加压到10巴，搅拌并将反应混合物加热至100℃5小时。通过GC分析产物转化率和选择性。然后通过蒸馏纯化产物，或者将产物直接转移到另一个含有催化剂Rh-Re/SiO₂和水的parr反应器。将反应器加压到80巴，搅拌并将反应混合物加热至120℃5小时，得到醛-醇产物。

如上文反应流程图所说明的6-羟基己-2-酮随后转化成环己酮根据上文实施例1中陈述的程序进行。

实施例3

1,6-己二胺的合成

材料和方法

以下反应是产生(5-(亚氨基甲基)呋喃-2-基)甲胺的替代性方法。

替代方式#1：

用干冰/正辛烷浴将配有搅拌棒的圆底烧瓶冷却到-56℃，并将用干冰/正辛烷混合物冷却的冷指冷凝器装配在圆底烧瓶上。缓慢地将氨气引入该装置中，所述氨气将以其液体形式被捕获。然后将5-氯甲基糠醛缓慢地逐滴加入到相当于溶剂和试剂的液体氨中。在搅拌1-2小时后，从烧瓶排空氨，同时将烧瓶加热到室温。所得残留物直接用于以下还原反应。

替代方式#2：

将5-(氯甲基)糠醛(CMF)和甲苯加入到配有搅拌棒的圆底烧瓶中。将反应混合物冷却到0℃，并且缓慢加入NaN₃。将反应混合物缓慢升温到室温，直到CMF实现完全转化。然后从反应混合物过滤掉所得NaCl盐。然后蒸发甲苯以产生叠氮化物醛(azide aldehyde)产物。

然后将该叠氮化物醛残留物和EtOH加入到配有搅拌棒的圆底烧瓶中。然后用干冰/正辛烷浴将烧瓶冷却到-56℃，并将用干冰/正辛烷混合物冷却的冷指冷凝器装配在烧瓶上。缓慢地将氨气引入该装置中，所述氨气将以其液体形式被捕获。在搅拌1-2小时后，从烧瓶排空氨，同时将烧瓶加热到室温。所得残留物直接用于后续还原反应。

替代方式#3：

将5-氯甲基糠醛(CMF)、CuSO₄、PEG₁₀₀₀-DIL和二氧六环加入到parr反应器中。然后用氮气、并随后用NH₃冲刷反应器三次。在冲刷后，将反应器加压到1巴，搅拌并将反应混合物加热至60℃3小时。在冷却该parr反应器后，浓缩反应混合物。

将该亚胺化合物、干燥的对二甲苯和拉尼镍加入到parr反应器中。然后用氮气、并随后用氢气冲刷反应器三次。在冲刷后，将反应器加压到90巴，搅拌并将反应混合物加热至100℃10小时。通过反相高效液相色谱法(HPLC)分析产物转化率和选择性。该粗反应混合物留存到下个反应。

将该二胺粗化合物、Rh-Re/SiO₂催化剂、水、Nafion SAC-13加入到parr反应器中。然后用氮气、并随后用氢气冲刷反应器三次。在冲刷后，将反应器加压到10巴，搅拌并将反应混合物加热至80℃10小时。通过气相色谱法-质谱法(GCMS)分析产物转化率和选择性。

实施例4

1,6-己二醇的合成

材料和方法

将5-氯甲基糠醛(CMF)、乙酸钠(NaOAc)和对二甲苯加入到配有搅拌棒与冷凝器的圆底烧瓶中。加热回流反应混合物，直到观察到所有NaCl析出(crash out)该溶液。然后过滤该粗溶液并直接转移到下一步骤的parr反应器中。

将之前的粗溶液和拉尼镍装到parr反应器中。然后用氮气、并随后用氢气冲刷反应器三次。在冲刷后，将反应器加压到90巴，搅拌并将反应混合物加热至100℃10小时。通过反相HPLC分析产物转化率和选择性。该粗反应混合物在真空下浓缩。

将之前的粗残余物、Rh-Re/SiO₂催化剂、Nafion SAC-13和水加入到parr反应器中。然后用氮气、并随后用氢气冲刷反应器三次。在冲刷后，将反应器加压到10巴，搅拌并将反应混合物加热至80℃10小时。通过GCMS分析产物转化率和选择性。该粗反应混合物留存到下个反应。

将该粗反应混合物(对二甲苯中的乙酸盐化合物)加入到配有搅拌棒与冷凝器的圆底烧瓶中。加热回流该混合物，直到所有NaOAc析出。通过GCMS分析产物转化率和选择性。通过相分离从反应溶剂纯化二醇。

实施例5

己内酰胺的合成

材料和方法

将5-氯甲基糠醛(CMF)、Au、氢氧化钠(NaOH)和四氢呋喃(THF)加入到parr反应器中。然后用氮气、并随后用氧气冲刷反应器三次。在冲刷后，将反应器加压到3巴，搅拌并将反应混合物加热至60℃4小时。通过过滤从溶剂分离呋喃甲酸盐。

使用NH₃：用干冰/正辛烷浴将配有搅拌棒的圆底烧瓶冷却到-56℃，并将用干冰/正辛烷混合物冷却的冷指冷凝器装配在圆底烧瓶上。缓慢地将氨气引入该装置中，所述氨气将以其液体形式被捕获。然后将5-(氯甲基)呋喃甲酸盐缓慢地加入到液体氨中。在搅拌1-2小时后，从烧瓶排空氨，同时将烧瓶加热到室温。所得残留物直接用于以下还原反应或者通过重结晶纯化。

使用N₃：将5-(氯甲基)呋喃甲酸盐和DMF加入到配有搅拌棒的圆底烧瓶中。将反应混合物冷却到0℃，并且缓慢加入NaN₃。将反应混合物缓慢升温到室温，然后加热到80℃4小时。然后从反应混合物过滤掉所得NaCl盐。所得残留物直接用于以下还原反应。

将之前的粗溶液和Pd(OH)₂/C装到parr反应器中。然后用氮气、并随后用氢气冲刷反应器三次。在冲刷后，将反应器加压到3巴，搅拌并将反应混合物加热至50℃1小时。通过反相HPLC分析产物转化率和选择性。粗反应混合物就这样用于下一步骤，或者产物也可以通过重结晶纯化。

将之前的反应混合物(或纯化产物)、Rh-Re/SiO₂催化剂、Nafion SAC-13加入到parr反应器中。然后用氮气、并随后用氢气冲刷反应器三次。在冲刷后，将反应器加压到10巴，搅拌并将反应混合物加热至80℃10小时。通过GCMS分析产物转化率和选择性。该反应中可以获得打开或关闭形式的己内酰胺。

实施例6

尼龙-6的合成

材料和方法

将5-氯甲基糠醛(CMF)、Au、NaOH和THF加入到parr反应器中。然后用氮气、并随后用氧气冲刷反应器三次。在冲刷后，将反应器加压到3巴，搅拌并将反应混合物加热至60℃4小时。通过简单地过滤掉溶剂而纯化呋喃甲酸盐。

用干冰/正辛烷浴将配有搅拌棒的圆底烧瓶冷却到-56℃，并将用干冰/正辛烷混合物冷却的冷指冷凝器装配在圆底烧瓶上。缓慢地将氨气引入该装置中，所述氨气将以其液体形式被捕获。然后将5-(氯甲基)呋喃甲酸盐缓慢地加入到液体氨中。在搅拌1-2小时后，从烧瓶排空氨，同时将烧瓶加热到室温。蒸发溶剂，所得残余物通过重结晶纯化。

将呋喃-氨基酸和甲苯加入到配有搅拌棒和迪安-斯达克分水器的圆底烧瓶中。搅拌并加热回流反应混合物，直到已经除去大部分水。然后浓缩并用水连续洗涤粗反应以除去任何氨基酸残余物，以产出纯化的呋喃酰胺聚合物。

将之前的粗溶液和Pd(OH)₂/C装到parr反应器中。然后用氮气、并随后用氢气冲刷反应器三次。在冲刷后，将反应器加压到3巴，搅拌并将反应混合物加热至50℃1小时。通过反相HPLC分析产物转化率和选择性。粗反应混合物就这样用于下一步骤，或者产物也可以通过重结晶纯化。

将之前的反应混合物(DMF中的四氢呋喃酰胺聚合物)、Rh-Re/SiO₂催化剂、Nafion SAC-13加入到parr反应器中。然后用氮气、并随后用氢气冲刷反应器三次。在冲刷后，将反应器加压到10巴，搅拌并将反应混合物加热至80℃10小时。然后通过用DMF连续洗涤而纯化尼龙-6。

实施例7A

5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛的合成

本实施例说明了从5-(氯甲基)糠醛(CMF)合成5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛。

设备设置：将氨气通过鼓泡石(sparge stone)递送到空的三颈烧瓶中，其连接到另一个配有杜瓦冷凝器和搅拌棒的三颈圆底烧瓶(反应烧瓶)。杜瓦冷凝器从顶部连接到另一个两颈空烧瓶，其连接到用于捕获氨的水鼓泡器。

首先火焰干燥并在惰性气体下冲刷该设备，之后引入氨气。使用乙腈/干冰浴将反应烧瓶冷却到-40℃，并使用丙酮/干冰将杜瓦冷凝器冷却到-78℃。然后在1-2psi下将氨引入到体系中，直到70ml液体氨冷凝到反应烧瓶中。然后引入固体CMF(0.202g)。搅拌反应混合物1.5小时。将一定份量的反应混合物稀释到乙腈中，并通过电喷射离子化质谱法(ESI-MS)分析。

通过ESI-MS数据确认5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛的形成。ESI-MS计算出C₆H₇NO₂[M]：125.1；观察到：[M+H]：126.2。

实施例7B

5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛的合成

本实施例同样说明了从5-(氯甲基)糠醛(CMF)合成5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛。

本实施例中使用与上文实施例7A相同的设备设置。首先火焰干燥并在惰性气体下冲刷该设备，之后引入氨气。使用乙腈/干冰浴将反应烧瓶冷却到-40℃，并使用丙酮/干冰将杜瓦冷凝器冷却到-78℃。然后在1-2psi下将氨引入到体系中，直到70ml液体氨冷凝到反应烧瓶中。然后引入固体CMF(0.202g)。搅拌反应混合物2小时，然后加入CuSO₄(6.6mg，3％)。再搅拌反应混合物40分钟。将一定份量的反应混合物稀释到乙腈中，并通过ESI-MS分析。

通过ESI-MS数据确认5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛的形成。观察到：[M+H]：126.2。

实施例7C

5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛的合成

本实施例同样说明了从5-(氯甲基)糠醛(CMF)合成5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛。

将186.9mg CMF、接着将5.4ml 0.5M在二氧六环中的NH₃加入到螺帽小瓶中。在20℃下搅拌反应混合物2小时。将一定份量的反应混合物稀释到乙腈中，并通过ESI-MS分析。

通过ESI-MS数据确认5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛的形成。观察到：[M+H]：126.2。

实施例7D

5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛的合成

本实施例同样说明了从5-(氯甲基)糠醛(CMF)合成5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛。

将186.9mg CMF、接着将5.4ml 0.5M在二氧六环中的NH₃加入到螺帽小瓶中。在20℃下搅拌反应混合物2小时。然后将21mg CuSO₄加入到反应混合物中，再搅拌反应混合物1小时。将一定份量的反应混合物稀释到乙腈中，并通过ESI-MS分析。

通过ESI-MS数据确认5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛的形成。观察到：[M+H]：126.2。

实施例8

5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛的氯化物盐的合成

本实施例说明了从5-(氯甲基)糠醛(CMF)合成5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛的氯化物盐。该氯化物盐也称为(5-甲酰基呋喃-2-基)甲基氯化铵((5-formylfuran-2-yl)methanaminium chloride)。

本实施例中使用与上文实施例7A相同的设备设置。首先火焰干燥并在惰性气体下冲刷该设备，之后引入氨气。使用乙腈/干冰浴将反应烧瓶冷却到-40℃，并使用丙酮/干冰将杜瓦冷凝器冷却到-78℃。然后在1-2psi下将氨引入到体系中，直到30-40ml液体氨冷凝到反应烧瓶中。然后引入固体CMF(1.16g)。在-40℃下搅拌反应混合物5分钟。然后将浴移除，并使反应烧瓶在空气下升温到室温(20℃)，同时观察到氨在26分钟内缓慢蒸发。在那时，在烧瓶底部可见橙色/红色固体。加入THF(18ml)，并通过布氏漏斗过滤混合物。用二氯甲烷(DCM；50ml)、水(50ml)和丙酮(50ml)顺序洗涤固体残余物，并使其在空气下干燥。

然后用6M HCl溶解残余物，并使用洗脱液甲醇(MeOH)/乙酸(AcOH)/水(4:2:1)在纤维素柱层析上纯化。在纸层析上洗脱产物级分，并通过茚三酮染色检查(红橙色斑点，R_f＝0.9，MeOH/AcOH/水(4:2:1)。然后浓缩合并的级分以产生固体(569mg，44％收率)。通过¹H NMR和ESI-MS分析固体结构。

通过¹H NMR和ESI-MS数据确认5-(氨基甲基)呋喃-2-甲醛的氯化物盐的形成。

¹H NMR(600MHz，氧化氘)δppm:4.25(s,2H)6.72(d,J＝3.52Hz,1H)6.95(br s,1H)7.02-7.05(m,1H)7.12(br s,1H)7.43(d,J＝4.11Hz,1H)9.39(s,1H)。

ESI-MS计算出C₆H₇NO₂[M]：125.1；观察到：[M+H]：126.2。