生产三氮丙啶基甲烷的方法
【专利说明】生产三氮丙啶基甲烷的方法
[0001]本发明涉及一种通过使氮丙啶与氯仿反应而制备三氮丙啶基甲烷(I)的方法： [0002]
[0003] 其中氮丙啶与氯仿的摩尔比不超过3:1。
[0004] 三氮丙啶基甲烷(ΤΑΜ)为一种因其反应性而可例如在化学组合物中用作交联剂的 化合物，如W0 03/089476所述。
[0005] 通过使氮丙啶与氯仿在碱存在下反应而制备ΤΑΜ公开于W .Funke，Liebigs Ann. Chem. (1969)725，15中。将粉末形式的氢氧化钠或甲醇钠用作碱。在该合成中，氮丙啶 以6摩尔氮丙啶对1摩尔氯仿的化学计量过量使用。此外，首先加入全部量的氮丙啶。在该反 应中，首先由氯仿形成极具反应性的二氯卡宾且该二氯卡宾与氮丙啶反应而产生ΤΑΜ。为什 么首先加入全部量的氮丙啶的原因是总是有足够的氮丙啶可以用于尽可能快地捕获二氯 卡宾。在没有足够量氮丙啶存在下，反应性二氯卡宾自身以替换方式稳定化且再也不能用 于产生ΤΑΜ的反应。产率相应下降。
[0006] 在1970 年ΤΑΜ 也由Kostyanovskii和同事（Russ · Chem. Bull .(1970)1815,翻译自 Izvestiya Akademii Nauk SSSR，Seriya Khimicheskaya，第8期，第1918-1919页，1970年8 月）从氮丙啶的钠盐制备。氮丙啶的钠盐是爆炸性的。产率仅为22%。
[0007] 氮丙啶是极具反应性的化合物且因此为引起安全关切的化合物。因此，工业规模 合成必须满足特定要求。该合成应排除潜在的安全危险，同时实施起来要非常容易且还要 非常廉价。ΤΑΜ应以非常高的产率和非常高的选择性由该合成得到。
[0008] 本发明的目的因此是一种制备ΤΑΜ的方法，其适合以工业规模实施且非常高程度 地满足上述要求。
[0009] 发现该目的由开头所定义的方法实现。
[0010] ΤΑΜ由氯仿和氮丙啶根据下列反应方程式得到：
[0011]
[0012]氮丙啶与氯仿的摩尔比不超过3:1，即所用氮丙啶不超过根据上述反应方程式的 化学计量比的对应值。氮丙啶尤其还可以以比化学计算量小的量，例如以2.9或2.8摩尔对1 摩尔氯仿的量使用。
[0013] 优选氮丙啶的摩尔比为2:1-3:1;非常优选该摩尔比为2.25:1-2.75:1。
[0014] 在优选实施方案中，在将氯仿供应于反应容器中之前，反应容器包括不超过50% 全部量的氮丙啶；即在该反应中首先加入0-50%的氮丙啶并随后开始将氯仿加入反应容器 中。
[0015] 在开始加入氯仿之前，在其中进行上述反应的反应容器尤其含有0-40%，非常优 选0-30%，最优选0-10%全部量的氮丙啶。
[0016] 相应地，一旦也已经开始了氯仿的加料，则仅加入大于50%全部量的氮丙啶，尤其 大于60 %全部量的氮丙啶，非常优选大于70 %全部量的氮丙啶，最优选大于90 %全部量的 氮丙啶(在下文也缩写为"随后供应的全部量的氮丙啶"）。
[0017] 在优选实施方案中，将全部量的氯仿和随后供应的全部量的氮丙啶（即大于50% 且在优选实施方案中大于60%，大于70%或大于90%全部量的氮丙啶）在延长的期间内连 续供应到反应容器中。
[0018] 随后供应的全部量的氮丙啶的加料可与氯仿的加料同时开始。作为替换方案，最 初仅开始氯仿的加料且可以随后开始随后供应的全部量的氮丙啶的加料。
[0019] 优选加入全部量的氯仿和随后供应的全部量的氮丙啶以使得反应容器中的温度 不升超50°C。
[0020] 在优选实施方案中，全部量的氯仿和随后供应的全部量的氮丙啶在相同时间期间 内加入。非常优选氯仿与氮丙啶的比例在加料过程中保持恒定。该比例此时对应于全部量 的氯仿与随后供应的全部量的氮丙啶的摩尔比。
[0021] 非常优选全部量的氯仿和随后供应的全部量的氮丙啶在相同时间期间内连续加 入，从而使得反应容器中的温度不超过50°C，尤其不超过48°C。
[0022] 上述时间例如可为0.1-10小时，尤其是1-5小时。该时间自然取决于反应容器的尺 寸、所用溶剂的量、设备的设计，特别是冷却方式和实现混合的措施(搅拌装置）。
[0023] 优选该反应在溶剂存在下进行。可首先将溶剂加入反应容器中或者在反应过程中 供应。在优选实施方案中，首先将溶剂加入反应容器中。
[0024] 优选使用沸点高于氮丙啶的溶剂。非常优选使用沸点比氮丙啶的沸点高至少30°C 的溶剂。上述沸点为在大气压下的沸点。溶剂还可为不同溶剂的混合物。
[0025] 溶剂尤其可为任何脂族或芳族溶剂。优选脂族或芳族烃或醚，特别是脂族醚如1， 4-二烧、叔戊基甲基醚、环戊基甲基醚、1，2_二甲氧基乙烷（乙二醇二甲醚)或二(2-甲氧 基乙基)醚(二甘醇二甲醚）。非常优选芳族烃，例如甲苯、二甲苯、乙苯或其混合物。
[0026] 溶剂可大量使用，例如以至多500体积份/100体积份全部体积的原料氮丙啶和氯 仿的量。溶剂的量越大，在反应过程中预期的除热就越有利且转化率和产率越好。然而，明 了的是大量溶剂在这里并不是有利的。因此，对于1〇〇体积份原料氮丙啶和氯仿，优选30-1〇〇体积份溶剂，非常优选55-75体积份溶剂。
[0027] 溶剂优选基本不含水且在优选实施方案中至少以小于5重量份的量，尤其以小于1 重量份的量，非常优选以小于0.1重量份的量包含水，全部基于1〇〇重量份溶剂。在非常优选 的实施方案中，溶剂不包含水。
[0028] 该反应优选在碱存在下进行。
[0029] 例如，可以将碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物用作碱。
[0030] 在优选实施方案中，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0031]最优选将碱，尤其是氢氧化钠或氢氧化钾以粉末形式供应到反应容器中。优选首 先将碱与溶剂以及任选上述部分的氮丙啶一起加入反应容器中。
[0032] 在所有原料完全加料之后，优选继续该反应，直到实现氯仿或氮丙啶的所需转化 率。尤其继续反应直到大于90 %，非常优选大于95 %，最优选大于99 %的氯仿，尤其是全部 量的氯仿已经消耗。为了继续该反应，优选将反应混合物的温度保持为20-50°C，尤其是30-45。。。
[0033] 在反应完成之后，可以通过蒸馏从所