一种制备伯胺的方法
【专利摘要】本发明涉及化工领域，涉及一种从卤代烃（或烃基醇磺酸酯）和氨水（或甲酰胺）为原料制备伯胺的方法。本发明包括如下三个步骤：（1）酰亚胺化：3,4-二芳基呋喃-2,5-二酮(I)与氨（或甲酰胺）等反应制得3,4-二芳基-1H-吡咯-2,5-二酮(II)。（2）N-烃基化：以3,4-二芳基-1H-吡咯-2,5-二酮类化合物(II)在碱的作用下，与卤代烃（或烃基醇磺酸酯）发生N-烃基化反应，制得N-烃基-3,4-二芳基-1H-吡咯-2,5-二酮(III)；（3）水解：N-烃基-3,4-二芳基-1H-吡咯-2,5-二酮(III)经碱性水解制备伯胺，生成的2,3-二芳基马来酸盐经酸处理自动关环形成3,4-二芳基呋喃-2,5-二酮(I)，后者经酰亚胺化后直接用于前述的N-烃基化反应。本发明具有3,4-二芳基呋喃-2,5-二酮可以高回收率循环套用，原料摩尔比低，产物伯胺收率高的特点。
【专利说明】一种制备伯胺的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工领域，具体涉及一种从卤代烃(或烃基醇磺酸酯)和氨水(或甲酰胺)为原料制备伯胺的新方法。
【背景技术】
[0002]伯胺类化合物是一类重要的化工原料，在化学工业(尤其是精细化工和医药工业)领域有着广泛的用途。
[0003]伯胺的制备方法种类繁多，常用的方法有以下几类:(1)从腈、酰胺、肟、腙或硝基化合物出发的还原方法(JD White, KM Yager, T Yakura.synthetic studies ofthe pyrroloquinoline nucleus of the makaluvamine alkaloids, synthesis of thetopoisomerase ii inhibitor makaluvamine D.Journal of the American ChemicalSociety, 1994， 116(5)， 556-568.RM Moriarty, CJ Chany II， et al Preparation ofmethyl carbamates from primary alkyl and arylcarboxamides using hypervalentiodine.Journal of Organic Chemistry, 1993，58(9)，2478-2482.WR Dolbier Jr.,XX Rong.Reactivity of perfluoro—n—alkyl radicals a Hammett study of hydrogentransfer from arene thiols.Tetrahedron letters 1994, 35 (34), 6225 -6228.)；(2)从醒、酮出发的还原氨化方法(SE Denmark, T Weber, DW Piotrowsk1.0rganoceriumadditions to SAMP-hydrazones: general synthesis of chiral amines.Journalof the American Chemical Society, 1987，109(7)，2224-2225.VA Soloshonok，AG Kirilenko, et al.A practical route to fluoroalkyl and fluoroarylaminesby base catalyzed[I, 3]-proton shift reaction.Tetrahedron letters 1994, 35
(19)，3119-3122.) ; (3)`从酰胺等羧酸衍生物出发的重排降解方法，如Hoffman降解(RMMoriarty, CJ Chany II， et al.Preparation of methyl carbamates from primaryalkyl and arylcarboxamides using hypervalent iodine.Journal of OrganicChemistry, 1993，58(9)，2478-2482)、Curtius 重排(K Ninomiya, T Shioiri, SYamada.Phosphorus in organic synthesis-VI1: Diphenyl phosphoraz1- date(DPPA).A new convenient reagent for a modified curtius reaction.Tetrahedronletters 1984，30 (14)，2151-2157)、Schmidt 重排(KB.Wiberg, BS Ross, et al.2_Substituted bicyclo[l.1.l]pentanes.Journal of Organic Chemistry, 1993，58(7)，2478-2482)等；(4)从卤代烷烃或烷基醇磺酸酯出发经亲核取代等反应制备伯胺的方法。上述各类方法起始原料不同，应用范围各异。
[0004]卤代烃和烃基醇磺酸酯是极为常见的化工原料，来源广泛，制备方便。从卤代烃和烃基醇磺酸酯出发经N-烷基化等反应制备伯胺的方法主要包括:氨直接取代法、Delepine方法和Gabriel方法。
[0005]以卤代烃和烃基醇磺酸酯为原料与氨直接进行N-烷基化反应，在制得伯胺的同时，还得到仲胺、叔胺副产物，伯胺的收率低，分离纯化困难，极少应用于伯胺的工业化制备。
【权利要求】
1.一种制备伯胺的方法，其特征在于:以卤代烃或烃基醇磺酸酯、氨或甲酰胺为原料制备伯胺。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:通过3，4-二芳基呋喃-2，5-二酮(I) — 3，4- 二芳基-1H-吡咯-2，5- 二酮类化合物(II) — N-烃基-3，4- 二芳基-1H-吡咯-2，5-二酮(III)三种物料的循环使用，以卤代烃或烃基醇磺酸酯、氨或甲酰胺为原料制备伯胺。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)酰亚胺化:3，4-二芳基呋喃-2，5-二酮(I)与氨(或甲酰胺)反应，制得了酰亚胺3，4- 二芳基-1H-吡咯-2，5- 二酮(II)； (2)N-烃基化:以3，4-二芳基-1H-吡咯-2，5-二酮(II)在碱的作用下，与卤代烃(或烃基醇磺酸酯)发生N-烃基化反应，制得N-烃基-3，4- 二芳基-1H-吡咯-2，5- 二酮(III)； (3)水解:N-烃基-3，4-二芳基-1H-吡咯-2，5- 二酮(III)经碱性水解制备伯胺，同时生成的2，3- 二芳基马来酸盐经酸处理自动闭环形成内酸酐3，4- 二芳基呋喃-2，5- 二酮(I);所得到的3，4-二芳基呋喃-2，5-二酮(I)直接用于前述的酰亚胺化、N-烃基化反应，实现循环利用；
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于:所述的芳基Ar1与Ar2各自独立的为苯基、萘基。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:所述的苯基未被取代或被1-5个取代基取代，取代基独立地选自下列基团:卤素、硝基、氨基、N-(C1-C6烷基)氨基、N，N-二(C1-C6烷基)氨基、C1-C6酰基氨基、羟基、羧基、C1-C6烷基氧羰基、C1-C6烷基氮羰基、氰基、巯基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷基、C3-C6环烷基；所述的萘基包括1_取代萘基和2-取代萘基，萘基未被取代或被1-6个独立地选自下列取代基取代:卤素、硝基、氨基、N-(C1-C6烷基)单取代氨基、N，N-(C1-C6烷基)双取代氨基、C1-C6酰基氨基、羟基、羧基、C1-C6烷基氧羰基、C1-C6烷基氮羰基、氰基、巯基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷基、C3-C6环烷基。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述的苯基未被取代或被1-2个取代基取代，取代基独立地选自下列基团:卤素、硝基、氨基、羟基、氰基、巯基、C1-C3烷基、C1-C3烷氧基、C1-C3卤代烷基；所述的萘基包括1-取代萘基和2-取代萘基，萘基未被取代或被1-2个独立地选自下列取代基取代:卤素、硝基、氨基、羟基、羧基、氰基、巯基、C1-C3烷基、C1-C3烷氧基、C1-C3卤代烷基。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:
碱选自 KOH、NaOH, LiOH, Ca (OH)2, Ba (OH)2, CsOH, Sr (OH)2, K2CO3, Na2C03> Li2C03> KHCO3,NaHC03> LiHC03、LiNH2, (-BuOK、纟-BuONa、(-BuOL1、MeOK, EtOK, MeONa, EtONa, MeOL1、EtOL1、LDA、DMAP, LiHMDS, C4H9L1、C6H5Li ;酸选自有机酸和无机酸，其中无机酸是盐酸、硫酸、氢溴酸、磷酸、硝酸，有机酸是甲酸、乙酸、柠檬酸、草酸、酒石酸、苯甲酸、苹果酸。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于: 所述的卤代烃(或烃基醇磺酸酯)RX的结构如下:
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于: 其中，其中，X选自碘、溴、氯、氟、苯基磺酰氧基、对甲苯磺酰氧基、对氯苯磺酰氧基或甲基磺酰氧基； Yp Y2 各自独立选自-CR6=CR7_、-C = C-、-O-、-NR8R9-> -S-； Z选自氢、未被取代或被1-3个取代基取代的苯基，取代基独立地选自下列基团:卤素、硝基、氨基、羟基、羧基、C1-C3烷基氧羰基、C1-C3烷基氮羰基、氰基、巯基、C1-C3烷基、C1-C3烷氧基、C3-C6环烷基或者其中所述的烷基可以被卤素、羟基、氨基取代；R1' R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8 和 R9 各自独立选自氢、C1-C3 烷基；
n、m、p、q 选自 0、1、2、3。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:步骤(1)中，3，4-二芳基呋喃-2，5-二酮⑴与氨(或甲酰胺)的摩尔比为1:广100;所述的氨为以NH3为溶质的溶液，使用的溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙醇、叔丁醇、异丙醇、仲丁醇或者上述各溶剂的任意比混合物，氨溶液的浓度范围为饱和溶液~0.1% ；甲酰胺直接使用，或配制成溶液使用,溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙酮、二氧六环、乙二醇、四氢呋喃、DMF、DMSO或者任意混合物，甲酰胺溶液的浓度范围为10(H).1%，反应温度范围为(Tl50°C。
11.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:步骤(2)中，3，4-二芳基-1H-吡咯-2，5- 二酮类化合物(II)与碱的摩尔比为1:1~20 ;所述的碱选自KOH、NaOH, LiOH,Ca (OH) 2、K2CO3, Na2C03> KHCO3, NaHCO3^ 卜BuOK、MeONa, EtONa, LDA、DMAP, LiHMDS、C4H9Li,C6H5Li ;溶剂选自乙醇、丙醇、叔丁醇、异丙醇、仲丁醇、乙腈、丙酮、DMF和DMSO或者上述各溶剂的任意比混合物，化合物(II)与溶剂的质量比是1:广200，反应温度范围为0~150°C。
12.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:步骤(3)中，N-烃基-3，4-二芳基-1H-吡咯-2，5-二酮(III)和碱的摩尔比是1: 2~50，溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙醇、叔丁醇、异丙醇、仲丁醇、乙醚、乙腈、丙酮、DMF和DMSO或者上述各溶剂的任意比混合物，N-烃基-3，4-二芳基-1H-吡咯-2，5-二酮(III)与溶剂的质量比是1: f200，反应温度范围为 0~150°C。
13.根据权利要求10-12任何一项所述的方法，其特征在于:所述的加热采用常规加热或微波照射加热。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于:常规加热低于100°C时，使用空气浴、油浴、沙浴、蒸气浴、水浴，反应时间为0.05^24小时。
15.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:步骤(3)中生成的2，3-二芳基马来酸盐中加入酸，至反应液PH值为4-6并有固体析出，振荡分层，得3，4- 二芳基呋喃-2，5- 二酮(I)，3，4-二芳基呋喃-2，5-二酮(I)直接用于酰亚胺化；或反应液按常规萃取、蒸馏、分离，得到产物伯胺；或者反应液经萃取后与酸成盐，得到产物伯胺盐。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于:所述的酸选自盐酸、硫酸、氢溴酸、甲酸、乙酸、柠檬酸、草酸，所述的萃取所使用的有机溶剂选自甲基叔丁基醚、二氯甲烷或乙酸乙酯。
【文档编号】C07C253/30GK103804108SQ201210459222
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月15日 优先权日:2012年11月15日
【发明者】张为革, 吴军辉, 沈杞容, 包凯, 孙俊, 朱志彬, 姜楠 申请人:沈阳药科大学