BR112012002605B1

BR112012002605B1 - "método para produzir um aminoálcool a partir de um aminoaldeído livre"

Info

Publication number: BR112012002605B1
Application number: BR112012002605-4A
Authority: BR
Inventors: Zhang Yanshi; Tamareselvy Krishnan
Original assignee: Lubrizol Advanced Materials, Inc.
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2010-08-05
Publication date: 2018-08-14
Also published as: WO2011017510A2; US8766011B2; CN102498089A; ES2606909T3; EP2462104B1; WO2011017510A3; BR112012002605A2; US20120136174A1; CN102498089B; EP2462104A2

Description

(54) Título: MÉTODO PARA PRODUZIR UM AMINOÁLCOOL A PARTIR DE UM AMINOALDEÍDO LIVRE (51) Int.CI.: C07C 213/00; C07C 215/08 (30) Prioridade Unionista: 06/08/2009 US 61/231,780 (73) Titular(es): LUBRIZOL ADVANCED MATERIALS, INC.

(72) Inventor(es): YANSHI ZHANG; KRISHNAN TAMARESELVY (85) Data do Início da Fase Nacional: 03/02/2012 “MÉTODO PARA PRODUZIR UM AMINOÁLCOOL A PARTIR DE UM AMINOALDEÍDO LIVRE”

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um método para sintetizar 5 aminoálcoois (por exemplo, aminoálcoois que contêm um grupo amina que é não substituído, monossubstituído, ou dissubstituído) e aos produtos formados destes. Em uma forma de realização, a presente invenção refere-se a um método para sintetizar aminoálcoois de um aminoaldeído correspondente e aos produtos formados destes. Em uma outra forma de realização, a presente invenção refere-se a um método para sintetizar aminoálcoois de um aminoaldeído correspondente por intermédio de um processo de hidrogenação usando um catalisador adequado (por exemplo, Níquel de Raney®) e aos produtos formados destes. Ainda em uma outra forma de realização, a presente invenção refere-se a aminoálcoois formados por intermédio de hidrogenação direta de um aminoaldeído livre correspondente sem a etapa de intervenção de converter o material de partida de aminoaldeído a um sal. FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Vários métodos são usados para sintetizar aminoálcoois. Entretanto, todos eles sofrem dos vários inconvenientes detalhados abaixo. A discussão dos vários métodos que são correntemente utilizados para sintetizar um aminoálcool utilizará 3-dimetilamino-2,2-dimetil-1-propanol (DMADMPOL) como uma situação exemplar.

O primeiro caminho conhecido na técnica é reduzir um éster ou amida como é mostrado no caminho de síntese exemplar mostrado abaixo:

onde LDA é diisopropilamida de lítio [(CH3)2CH]NLi. Este caminho de síntese não é prático devido ao rendimento baixo e custo alto do reagente de

Petição 870180035060, de 30/04/2018, pág. 13/16 lítio usado no sistema (ver, por exemplo, Madder et al., J. Chem. Sei., Perkin Trans. 1997, 2, p. 2787).

[0004] O segundo caminho conhecido na técnica é reduzir um aldeído correspondente como é mostrado nos caminhos de síntese exemplares mostrados abaixo:

Os caminhos acima envolvem a redução de 3-dimetilamino2,2-dimetil-propanal com um agente de redução tal como Na[Hg] (ver, por exemplo, Mannich et al., Ber., 1932, 65, p, 378) ou NaBH₄ (ver, por exemplo, Traynelis et al., J. J. Oro. Chem., 1961, 26, pp. 686 a 691). Estes caminhos embora possíveis, necessitam ainda de uma quantidade grande de agente de redução de modo a produzir o aminoálcool desejado. Adicionalmente, o rendimento no primeiro caminho de redução é muito baixo para ser prático.

Um terceiro caminho, que foi experimentado, é submeter um aldeído correspondente à hidrogenação com um catalisador como é mostrado no caminho de síntese exemplar mostrado abaixo:

Entretanto, várias dificuldades foram relatadas em relação à hidrogenação deste aldeído mostrado acima (ver, por exemplo, W. Wenner, J. Org. Chem., 1950, 15, 2, pp. 301 a 304). Como relatado aqui, a hidrogenação de DMADMPAL não parou no estágio do álcool desejado (ver, por exemplo, W. Wenner, J. Org. Chem., 1950, 15, 2, pp. 301 a 304; Mannich et al., Ber., 1922, 55, pp. 356 a 365; e Mannich et al., Ber., 1932, 65, pp. 385 a 390).

Também foi relatado que quando sal de cloridreto de 3dimetilamino-2,2-dimetil-l-propanal (DMADMPAL) é hidrogenado com catalisadores de metal nobre, apenas rendimentos pobres do produto 3dimetilamino-2,2-dimetil-l-propanol desejado (DMADMPOL) são obtidos. Parte da razão para tais rendimentos pobres é que hidrogenólise do grupo funcional de amina é observado. Hidrogenação da amina livre forneceu ainda um resultado pior ainda que catalisadores de metal nobre e níquel fossem testados (ver, por exemplo, W. Wenner, J. Qrg. Chem., 1950, 15, 2, pp. 301 a 304). A hidrogenação de 3-dimetilamino-2,2- dimetil-l-propanal (DMADMPAL) foi finalmente obtida quando o sal de cloridreto foi empregado em combinação com Níquel de Raney® como um catalisador (ver, por exemplo, W. Wenner, J. Qrg. Chem., 1950, 15, 2, pp. 301 a 304 e Patente dos Estados Unidos N² 2.477.842). Este processo também é não eficiente de custo visto que a protonação e desprotonação da porção amina do aminoaldeído adicionou custo de processamento significante ao produto final.

Com respeito à Patente dos Estados Unidos N² 2.477.842, esta patente utiliza um método para converter um aminoaldeído a um aminoálcool que necessita do uso de um composto ácido para converter o aminoaldeído em um sal de modo a alcançar protonação suficiente do grupo amino para permitir a conversão desejada. Como seria evidente àqueles de habilidade na técnica, o processo da Patente dos Estados Unidos N² 2.477.842 é dependente de pH e necessita do uso de um composto de base em um ponto posterior para permitir a reconversão do composto de sal ao aminoálcool desejado. Inconvenientes adicionais do processo divulgado na Patente dos Estados Unidos N² 2.477.842 são: (i) a necessidade para o uso de pelo menos quantidade estequiométrica (ou mesmo em excesso de uma quantidade estequiométrica) de ácido para garantir protonação completa do material de partida de aminoaldeído ao sal de aminoaldeído necessário; e (ii) a necessidade para o uso de uma quantidade estequiométrica (ou mesmo em excesso de uma quantidade estequiométrica) de base para neutralizar o ácido utilizado no processo de reação e para permitir a reconversão do composto de sal ao aminoálcool desejado.

Dado o acima, existe uma necessidade para um caminho de síntese para produzir aminoálcoois de um componente de partida adequado (por exemplo, um aminoaldeído livre) que é tanto prático quanto permite a realização de rendimento adequadamente alto sem a necessidade para as etapas intermediárias de protonar a porção amina do material de partida de aminoaldeído e a desprotonação subsequente da porção amina do produto de reação de aminoálcool para recuperar o aminoálcool livre.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um método para sintetizar aminoálcoois (por exemplo, aminoálcoois que contêm um grupo amina que é não substituído, monossubstituído, ou dissubstituído) e aos produtos formados destes. Em uma forma de realização, a presente invenção refere-se a um método para sintetizar aminoálcoois de um aminoaldeído correspondente e aos produtos formados destes. Em uma outra forma de realização, a presente invenção refere-se a um método para sintetizar aminoálcoois de um aminoaldeído correspondente por intermédio de um processo de hidrogenação usando um catalisador adequado (por exemplo, Níquel de Raney®) e aos produtos formados destes. Ainda em uma outra forma de realização, a presente invenção refere-se a aminoálcoois formados por intermédio de hidrogenação direta de um aminoaldeído correspondente sem a etapa de intervenção de converter o material de partida de aminoaldeído a um sal.

Por aminoaldeído livre é significado que a porção amina presente no composto de aminoaldeído está em seu estado livre (isto é, não protonado ou neutralizado). O composto de aminoaldeído usado na reação como o reagente de partida não é um sal. Por aminoálcool livre é significado que a porção amina presente no aminoálcool está em seu estado livre (isto é, não protonado ou neutralizado). O produto de aminoálcool sintetizado na reação não é um sal.

As reações, reagentes, composições e produtos da presente invenção podem adequadamente compreender, consistir em, ou consistir essencialmente nos componentes, elementos, e delineações de processo descritos aqui. A invenção ilustrativamente divulgada aqui adequadamente pode ser praticada na ausência de qualquer elemento que não seja especificamente divulgado aqui.

Em uma forma de realização, a presente invenção refere-se a um método para produzir um aminoálcool a partir de um aminoaldeído, o método compreendendo as etapas de: (i) submeter um aminoaldeído de acordo com a Fórmula (I) abaixo a uma reação de hidrogenação combinandose o aminoaldeído com hidrogênio e um catalisador para produzir um aminoálcool correspondente:

onde cada Ri é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila Ci a C30 lineares ou ramificados, grupos cicloalquila C₃ a C₂o, grupos heterocíclicos C₂ a C₂o saturados, grupos alquila Ci a C30 lineares ou ramificados que podem conter um ou mais de, ou qualquer mistura destes, grupos cicloalquila C₃ a C₂o ou grupos heterocíclicos C₂ a C₂o saturados, ou onde tanto os substituintes de Ri quanto o átomo de carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₃ a C₂o saturado ou insaturado, grupo heterocíclico ou grupo carbocíclico; onde cada R₂ é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila Ci a C₃₀ lineares ou ramificados, grupos cicloalquila C₃ a C₂o, grupos heterocíclicos C₂ a C₂o saturados, grupos alquila Ci a C30 lineares ou ramificados que podem conter um ou mais de, ou qualquer mistura destes, grupos cicloalquila C3 a C₂o ou grupos heterocíclicos C₂ a C₂₀ saturados, ou onde tanto os substituintes de R₂ quanto o átomo de carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C3 a C₂₀ saturado ou insaturado, grupo heterocíclico ou grupo carbocíclico; onde um substituinte de R] e um substituinte de R₂ e os átomos do carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₃ a C₂o saturado ou um grupo heterocíclico C₃ a C₂₀ saturado, em que o substituinte de Ri e o substituinte de R₂ remanescentes formam uma segunda estrutura cíclica como definido acima ou em que o substituinte de Ri e o substituinte de R₂ remanescentes são individualmente substituídos com um grupo relacionado acima; onde cada R₃é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila Ci a C₃o lineares ou ramificados, grupos alquila Ci a C₃o lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos, grupos alquenila C₂ a C₃₀ lineares ou ramificados, grupos alquenila C₂ a C₃₀ lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos, grupos alquinila C₂ a C₃₀ lineares ou ramificados, grupos alquinila C₂ a C₃₀ lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos, grupos arila C₄ a C₂₀, grupos arila C₄ a C₂o que contêm um ou mais heteroátomos, grupos cicloalquila C₄ a C₂o, grupos cicloalquila C₄ a C₂₀que contêm um ou mais heteroátomos, grupos heterocíclicos C₄ a C₂o, ou onde tanto os substituintes de R₃ quanto o átomo de nitrogênio ao qual eles estão ligados podem formar um grupo heterocíclico C₂ a C₂o saturado ou insaturado ou um grupo heterocíclico C₂ a C₂₀ saturado ou insaturado tendo dois ou mais heteroátomos; e onde n é igual a um número inteiro na faixa de 1 a cerca de 30; e (ii) coletar o aminoálcool.

Em uma outra forma de realização, a presente invenção referese a um método para produzir um aminoálcool a partir de um aminoaldeído parcialmente neutralizado, o método que compreende as etapas de: (A) combinar um aminoaldeído de acordo com a Fórmula (I) abaixo com menos do que uma quantidade estequiométrica de um ácido para formar uma composição de aminoaldeído parcialmente neutralizada.

\ R₂ R \ I ι

R, H

R, R

C=O (I) onde cada Ri é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila Ci a C30 lineares ou ramificados, grupos cicloalquila C3 a C₂o, grupos heterocíclicos C₂ a C₂₀ saturados, grupos alquila Ci a C₃o lineares ou ramificados que podem conter um ou mais de, ou qualquer mistura destes, grupos cicloalquila C3 a C₂o ou grupos heterocíclicos C₂ a C₂₀ saturados, ou onde tanto os substituintes de Rj quanto o átomo de carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C3 a C₂o saturado ou insaturado, grupo heterocíclico ou grupo carbocíclico; onde cada R₂ é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila Ci a C30 lineares ou ramificados, grupos cicloalquila C₃ a C₂₀, grupos heterocíclicos C₂ a C₂₀ saturados, grupos alquila Ci a C₃o lineares ou ramificados que podem conter um ou mais de, ou qualquer mistura destes, grupos cicloalquila C₃ a C₂o ou grupos heterocíclicos C₂ a C₂o saturados, ou onde tanto os substituintes de R₂ quanto o átomo de carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₃ a C₂₀saturado ou insaturado, grupo heterocíclico ou grupo carbocíclico; onde um substituinte de Ri e um substituinte de R₂ e os átomos do carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₃ a C₂o saturado ou um grupo heterocíclico C₃ a C₂₀ saturado, em que o substituinte de Ri e o substituinte de R₂ remanescentes formam uma segunda estrutura cíclica como definido acima ou em que o substituinte de Ri e o substituinte de R₂ remanescentes são individualmente substituídos com um grupo relacionado acima; onde cada R₃é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila Ci a C₃₀lineares ou ramificados, grupos alquila Ci a C₃₀ lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos, grupos alquenila C₂ a C₃₀ lineares ou ramificados, grupos alquenila C₂ a C30 lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos, grupos alquinila C₂ a C30 lineares ou ramificados, grupos alquinila C₂ a C30 lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos, grupos arila C₄ a C₂₀, grupos arila C₄ a C₂₀ que contêm um ou mais heteroátomos, grupos cicloalquila C₄ a C₂₀, grupos cicloalquila C₄ a C₂₀que contêm um ou mais heteroátomos, grupos heterocíclicos C₄ a C₂o, ou onde tanto os substituintes de R₃ quanto o átomo de nitrogênio ao qual eles estão ligados podem formar um grupo heterocíclico C₂ a C₂o saturado ou insaturado ou um grupo heterocíclico C₂ a C₂o saturado ou insaturado tendo dois ou mais heteroátomos; e onde n é igual a um número inteiro na faixa de 1 a cerca de 30; e (B) submeter o sal de aminoaldeído a uma reação de hidrogenação combinando-se o sal de aminoaldeído com hidrogênio e um catalisador para produzir um aminoálcool correspondente; e (C) coletar o aminoálcool, em que a quantidade de ácido utilizado na Etapa (A) é menor do que cerca de 0,9 equivalentes molares para cada 1 equivalente de aminoaldeído.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é um espectro de ^!H RMN de 500 mHz de 3dimetilamino-2,2-dimetil-l-propanal bruto (DMADMPAL);

A Figura 2 é um espectro de 'H RMN de 500 mHz de 3dimetilamino-2,2-dimetil-l-propanal destilado (DMADMPAL);

A Figura Exemplo Comparativo 1;	3	é	um	espectro	de	^!h	RMN	de	500	mHz	do
A Figura Exemplo Comparativo 2;	4	é	um	espectro	de	^!h	RMN	de	500	mHz	do
A Figura Exemplo Comparativo 3;	5	é	um	espectro	de	Ή	RMN	de	500	mHz	do
A Figura Exemplo Experimental 1;	6	é	um	espectro	de	’Η	RMN	de	500	mHz	do
A Figura	7	é	um	espectro	de		RMN	de	500	mHz	do

Exemplo Experimental 2;

A Figura 8 é um espectro de 'Η RMN de 500 mHz do

Exemplo Experimental 3;

A Figura 9 é um espectro de *H RMN de 500 mHz do Exemplo Experimental 4;

e

A Figura 10 é um espectro de ’H RMN de 500 mHz do

Exemplo Experimental 5.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Em uma forma de realização a presente invenção refere-se a aminoálcoois formados de um aminoaldeído correspondente por intermédio de hidrogenação usando um catalisador de Níquel de Raney®.

Em uma forma de realização, o aminoaldeído é selecionado daqueles representados pela Fórmula (I):

N--γ--C-C=O (I)

R₂ r₁ onde cada Rj é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila Ci a C₃o lineares ou ramificados, grupos cicloalquila C₃ a C₂₀, grupos heterocíclicos C₂ a C₂o saturados, onde os heteroátomos são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O, ou grupos alquila Ci a C₃₀ lineares ou ramificados que podem conter um ou mais de, ou qualquer mistura destes, grupos cicloalquila C₃ a C₂o ou grupos heterocíclicos C₂ a C₂o saturados, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O; onde cada R₂ é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila Cj a C₃o lineares ou ramificados, grupos cicloalquila C₃ a C₂o, grupos heterocíclicos C₂ a C₂o saturados, onde os heteroátomos são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O, ou grupos alquila Ci a C₃o lineares ou ramificados que podem conter um ou mais de, ou qualquer mistura destes, grupos cicloalquila C₃ a C₂₀ ou grupos heterocíclicos C₂ a C₂₀saturados, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O; onde n é igual a um número inteiro na faixa de 1 a cerca de 30; e onde cada R₃ é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila Ci a C₃₀ lineares ou ramificados, grupos alquenila C₂ a C₃₀lineares ou ramificados, grupos alquinila C₂ a C₃₀ lineares ou ramificados, grupos arila C₃ a C₂₀, grupos cicloalquila C₃ a C₂₀ ou grupos heterocíclicos C₂a C₂₀, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O.

Em uma outra forma de realização, tanto os substituintes de Rj quanto o átomo de carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₃ a C₂o saturado ou insaturado, grupo heterocíclico ou grupo carbocíclico, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O. Em uma outra forma de realização, tanto os substituintes de R₂ quanto o átomo de carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₃ a C₂o saturado ou insaturado, grupo heterocíclico ou grupo carbocíclico, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O. Ainda em uma outra forma de realização, um substituinte de R_t e um substituinte de R₂ e os átomos do carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₃ a C₂o saturado ou um grupo heterocíclico C₃ a C₂o saturado, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O. Nesta forma de realização, o substituinte de Ri e um substituinte de R₂remanescentes podem formar uma segunda estrutura cíclica como definido acima ou o substituinte de Ri e o substituinte de R₂ remanescentes são individualmente substituídos com um grupo relacionado acima.

Em uma outra forma de realização, cada R₃ é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila Ci a C₃₀lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos alquenila C₂ a C₃o lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos alquinila C₂ a C₃o lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos arila C₄ a C₂₀ que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos cicloalquila C₄ a C₂₀ que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O). Ainda em uma outra forma de realização, tanto os substituintes de R₃quanto o átomo de nitrogênio ao qual eles estão ligados podem formar um grupo heterocíclico C₂ a C₂o substituído ou não substituído, saturado ou insaturado, ou um grupo heterocíclico C₂ a C₂₀ substituído ou não substituído, saturado ou insaturado tendo dois ou mais heteroátomos (e heteroátomos substituídos) incluindo o átomo de nitrogênio de ligação em ponte mencionado acima onde um ou mais heteroátomos adicionais e heteroátomos substituídos são selecionados de um grupo carbonila, NH, NC(O)CH₃, NC(O)CH₂CH₃, N, S, P, ou O. Quando os ditos grupos heterocíclicos substituídos são substituídos por um ou mais substituintes selecionados de alquila C_t a Cio, arila Cô a Cj₂, e carboxila. Aqui, assim como em outra parte no relatório descritivo e reivindicações, valores numéricos individuais (incluindo valores numéricos do átomo de carbono), ou limites, podem ser combinados para formar faixas não divulgadas e/ou não estabelecidas adicionais.

Ainda em uma outra forma de realização, cada Ri é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila C₃ a Ci₅lineares ou ramificados, grupos cicloalquila C₄ a C₁₀, grupos heterocíclicos C₃a Cio saturados, onde os heteroátomos são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O, ou grupos alquila C₃ a Ci₅ lineares ou ramificados que podem conter um ou mais de, ou qualquer mistura destes, grupos cicloalquila C₄ a Ci₀ ou grupos heterocíclicos C₃ a C]₀ saturados, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O; cada R₂ é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila C₃ a C15 lineares ou ramificados, grupos cicloalquila C₄ a Cio, grupos heterocíclicos C₃ a Cio saturados, onde os heteroátomos são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O, ou grupos alquila C₃ a Ci₅ lineares ou ramificados que podem conter um ou mais de, ou qualquer mistura destes, grupos cicloalquila C₄ a Cio ou grupos heterocíclicos C₃ a Cio saturados, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O; e cada R₃ é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila C₃ a Ci₅ lineares ou ramificados, grupos alquenila C₄ a C₂₀ lineares ou ramificados, grupos alquinila C₄ a C₂₀ lineares ou ramificados, grupos arila C₄a Cio, grupos cicloalquila C₄ a Cio ou grupos heterocíclicos C₃ a Cio, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O.

Ainda em uma outra forma de realização, tanto os substituintes de Ri quanto o átomo de carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₄ a Ci₀ saturado ou insaturado, grupo heterocíclico ou grupo carbocíclico, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O. Ainda em uma outra forma de realização, tanto os substituintes de R₂ quanto o átomo de carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₄ a C_i0 saturado ou insaturado, grupo heterocíclico ou grupo carbocíclico, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O. Ainda em uma outra forma de realização, um substituinte de Ri e um substituinte de R₂e os átomos do carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₄ a Cio saturado ou um grupo heterocíclico C₄ a Cio saturado, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O. Nesta forma de realização, o substituinte de Ri e um substituinte de R₂remanescentes podem formar uma segunda estrutura cíclica como definido acima ou o substituinte de Ri e o substituinte de R₂ remanescentes são individualmente substituídos com um grupo relacionado acima.

Ainda em uma outra forma de realização, cada R₃ é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila C₃ a C₁₅lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos alquenila C₄ a C₂o lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos alquinila C₄ a C₂o lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos arila C₅ a Cio que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos cicloalquila C₅ a Ci₀ que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O). Ainda em uma outra forma de realização, tanto os substituintes de R₃quanto o átomo de nitrogênio ao qual eles estão ligados podem formar um grupo heterocíclico C₃ a Cio substituído ou não substituído, saturado ou insaturado, ou um grupo heterocíclico C₃ a Cio substituído ou não substituído, saturado ou insaturado tendo dois ou mais heteroátomos (e heteroátomos substituídos) incluindo o átomo de nitrogênio de ligação em ponte mencionado acima onde um ou mais heteroátomos adicionais e heteroátomos substituídos são selecionados de um grupo carbonila, NH, NC(O)CH₃, NC(O)CH₂CH₃, N, S, P, ou O. Quando os ditos grupos heterocíclicos substituídos são substituídos por um ou mais substituintes selecionados de alquila Ci a Cio, arila C₆ a Ci₂, e carboxila. Aqui, assim como em outra parte no relatório descritivo e reivindicações, valores numéricos individuais (incluindo valores numéricos do átomo de carbono), ou limites, podem ser combinados para formar faixas não divulgadas e/ou não estabelecidas adicionais.

Ainda em uma outra forma de realização, cada Rj é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila C₅ a Cg lineares ou ramificados, grupos cicloalquila C5 a Cg, grupos heterocíclicos C4 a Cg saturados, onde os heteroátomos são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O, ou grupos alquila C₅ a Cg lineares ou ramificados que podem conter um ou mais de, ou qualquer mistura destes, grupos cicloalquila C₅ a Cg ou grupos heterocíclicos C₄ a Cg saturados, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O; cada R₂ é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila C₅ a Cg lineares ou ramificados, grupos cicloalquila C5 a Cg, grupos heterocíclicos C₄ a Cg saturados, onde os heteroátomos são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O, ou grupos alquila C₅ a Cg lineares ou ramificados que podem conter um ou mais de, ou qualquer mistura destes, grupos cicloalquila C₅ a Cg ou grupos heterocíclicos C₄ a Cg saturados, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O; e cada R₃ é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila C₅ a Cg lineares ou ramificados, grupos alquenila Cô a Cio lineares ou ramificados, grupos alquinila C₆ a Cio lineares ou ramificados, grupos arila C₅ a C₈, grupos cicloalquila C₅ a Cg ou grupos heterocíclicos C₄ a Cg, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O.

Ainda em uma outra forma de realização, tanto os substituintes de Ri quanto o átomo de carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₅ a Cg saturado ou insaturado, grupo heterocíclico ou grupo carbocíclico, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O. Ainda em uma outra forma de realização, tanto os substituintes de R₂ quanto o átomo de carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₅ a Cg saturado ou insaturado, grupo heterocíclico ou grupo carbocíclico, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O. Ainda em uma outra forma de realização, um substituinte de Rj e um substituinte de R₂ e os átomos do carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₅ a Cg saturado ou um grupo heterocíclico C₅ a Cg saturado, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O. Nesta forma de realização, o substituinte de R! e um substituinte de R₂remanescentes podem formar uma segunda estrutura cíclica como definido acima ou o substituinte de Ri e o substituinte de R₂ remanescentes são individualmente substituídos com um grupo relacionado acima.

Ainda em uma outra forma de realização, cada R₃ é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila C₅ a Cg lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos alquenila C₆ a Ci₀ lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos alquinila Cô a Cio lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos arila C₅ a Cg que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos cicloalquila C₅ a Cg que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O). Ainda em uma outra forma de realização, tanto os substituintes de R₃ quanto o átomo de nitrogênio ao qual eles estão ligados podem formar um grupo heterocíclico C₄ a C₈ substituído ou não substituído, saturado ou insaturado, ou um grupo heterocíclico C₄ a Cg substituído ou não substituído, saturado ou insaturado tendo dois ou mais heteroátomos (e heteroátomos substituídos) incluindo o átomo de nitrogênio de ligação em ponte mencionado acima onde um ou mais heteroátomos adicionais e heteroátomos substituídos são selecionados de um grupo carbonila, NH, NC(O)CH₃, NC(O)OCH₃, NC(O)OCH₂CH₃, N, S, P, ou O. Quando os ditos grupos heterocíclicos substituídos são substituídos com um ou mais substituintes selecionados de alquila Ci a Cio, arila C₆ a Ci₂, e carboxila. Aqui, assim como em outra parte no relatório descritivo e reivindicações, valores numéricos individuais (incluindo valores numéricos do átomo de carbono), ou limites, podem ser combinados para formar faixas não divulgadas e/ou não estabelecidas adicionais.

Ainda em uma outra forma de realização, cada Ri é independentemente selecionado de hidrogênio, ou grupos alquila Ci a C₆lineares ou ramificados; cada R₂ é independentemente selecionado de hidrogênio, ou grupos alquila Ci a Ce lineares ou ramificados, n é igual a um número inteiro na faixa de 1 a cerca de 20; e cada R₃ é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila Ci a Ci₅ lineares ou ramificados, grupos alquenila C₂ a Ci₅ lineares ou ramificados, grupos alquinila C₂ a Ci₅lineares ou ramificados, grupos arila C₄ a Cio, grupos cicloalquila C₄ a C₁₀ ou grupos heterocíclicos C₄ a Cio. E^m urna outra forma de realização, cada R₃ é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila Ci a Ci₅ lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos alquenila C₂ a Ci₅ lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos alquinila C₂ a Ci₅ lineares ou ramificados que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N,

S, P, ou O), grupos arila C₄ a Cio que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O), grupos cicloalquila C₄ a C₁₀ que contêm um ou mais heteroátomos (por exemplo, um grupo carbonila, N, S, P, ou O).

Ainda em uma outra forma de realização, tanto os substituintes de Ri quanto o átomo de carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₄ a C₆ saturado ou insaturado, grupo heterocíclico ou grupo carbocíclico, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O. Ainda em uma outra forma de realização, tanto os substituintes de R₂ quanto o átomo de carbono ao qual eles estão ligados podem formar um grupo cíclico C₄ a Cô saturado ou insaturado, grupo heterocíclico ou grupo carbocíclico, onde os heteroátomos, se presentes, são selecionados de um grupo carbonila, N, S, P, ou O. Ainda em uma outra forma de realização, tanto os substituintes de R₃ quanto o átomo de nitrogênio ao qual eles estão ligados podem formar um grupo heterocíclico C₄ a Cô substituído ou não substituído, saturado ou insaturado, ou um grupo heterocíclico C₄ a Cô substituído ou não substituído, saturado ou insaturado tendo dois ou mais heteroátomos (e heteroátomos substituídos) incluindo o átomo de nitrogênio de ligação em ponte mencionado acima onde um ou mais heteroátomos adicionais e heteroátomos substituídos são selecionados de um grupo carbonila, NH, NC(O)CH₃, NC(O)CH₂CH₃, N, S, P, ou O. Ainda em uma outra forma de realização, n é igual a um número inteiro na faixa de cerca de 2 a cerca de 15, ou ainda um número inteiro na faixa de cerca de 4 a cerca de 10. Aqui, assim como em outra parte no relatório descritivo e reivindicações, valores numéricos individuais (incluindo valores numéricos do átomo de carbono), ou limites, podem ser combinados para formar faixas não divulgadas e/ou não estabelecidas adicionais.

Ainda em uma outra forma de realização, cada Ri é um grupo metila, cada R₂ é um hidrogênio; cada R₃ é selecionado de um hidrogênio, grupos alquila Ci a Cg lineares ou ramificados; e em que n é igual a um número inteiro de 1 a 5.

Em uma forma de realização, os aminoaldeídos de “partida” acima para a conversão a aminoálcoois correspondentes são produzidos por intermédio de caminhos de síntese conhecidos àqueles de habilidade na técnica (ver, por exemplo, Patentes dos Estados Unidos Nos 2.477.842 e 1.824.676, ambas as quais são incorporadas aqui por seus ensinamentos de caminhos de síntese para produzir aminoaldeídos). Em uma outra forma de realização, o caminho de síntese exemplar seguinte pode ser utilizado para produzir o material de “partida” de aminoaldeído desejado. Deve ser observado que o seguinte caminho de síntese para um aminoaldeído é exemplar na natureza e a presente invenção não é limitada a isto.

Em uma forma de realização, 3-dimetilamino-2,2-dimetil-lpropanal (DMADMPAL) é sintetizado de acordo com o seguinte caminho de reação:

+ (CH₂O)n + 0^<?:^ζ^ΝΜθ2 onde n é um número inteiro na faixa de 1 a eerca de 100, ou de 2 a cerca de 50, ou de cerca de 4 a cerca de 25, ou ainda de cerca de 8 a cerca de 15. Aqui, assim como em outra parte no relatório descritivo e reivindicações, valores numéricos individuais (incluindo valores numéricos do átomo de carbono), ou limites, podem ser combinados para formar faixas não divulgadas e/ou não estabelecidas adicionais. Em uma outra forma de realização, n é igual a 1 (isto é, formaldeído) ou n é igual a 8 (um paraformaldeído). Ainda em uma outra forma de realização, paraformaldeído é utilizado não obstante do número de unidades de repetição (isto é, n pode ser de qualquer valor adequado e não é limitado às faixas observadas acima).

Em uma forma de realização de síntese particular, o material de partida DMADMPAL é formado a partir de isobutiraldeído (144 gramas, 2

mol), paraformaldeído (97 % - 63 gramas, 2 mol), e solução de dimetilamina (40 % - 226 gramas, 2 mol). O produto bruto, DMADMPAL que é um líquido amarelo a marrom claro. O produto bruto tem pureza boa como pode ser visto a partir do espectro de RMN da Figura 1. O produto DMADMPAL bruto pode ser purificado ainda por destilação a vácuo para produzir um líquido incolor. A Figura 2 é um espectro de RMN do produto DMADMPAL purificado.

Como examinado acima, a presente invenção refere-se a um método para sintetizar aminoálcoois de um aminoaldeído correspondente e aos produtos formados destes. Em uma outra forma de realização, a presente invenção refere-se a um método para sintetizar aminoálcoois de um aminoaldeído livre correspondente por intermédio de um processo de hidrogenação usando um catalisador adequado (por exemplo, um catalisador de hidrogenação de metal ou um catalisador de hidrogenação de metal binário) e ao produto de aminoálcool livre formado deste. Em uma forma de realização, o catalisador de hidrogenação da presente invenção é selecionado de qualquer catalisador de hidrogenação adequado que contenha, ou são com base em, um ou mais metais de transição incluindo, mas não limitados a, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Cr, Mo, Fe, Ru, Rh, Re, Zn, Cd, Hg, Al, ou combinações adequadas de dois ou mais destes. Em uma outra forma de realização, o catalisador de hidrogenação da presente invenção pode ser um ou mais metais, um ou mais compostos de óxido de metal, um ou mais compostos de sal de metal, ou uma combinação adequada de dois ou mais destes, onde o um ou mais metal é selecionado de Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Cr, Mo, Fe, Ru, Rh, Re, Zn, Cd, Hg ou Al. Ainda em uma outra forma de realização, a presente invenção pode utilizar qualquer tipo de catalisador de hidrogenação que são designados serem usados em combinação com reagentes que contenham nitrogênio. Será avaliado que nesta forma de realização, o catalisador de hidrogenação que é utilizado em combinação com a presente invenção deve seletivamente hidrogenar a funcionalidade do aldeído sem hidrogenar o átomo de nitrogênio do material de partida de aminoaldeído.

Ainda em uma outra forma de realização, os catalisadores de hidrogenação utilizados em combinação com a presente invenção são catalisadores de hidrogenação de metal binários. Tais catalisadores incluem, mas não são limitados a, catalisadores de níquel-alumínio (Ni-Al) binário. Catalisadores de níquel-alumínio binários também são referidos na técnica como catalisadores esqueléticos de níquel-alumínio e catalisadores de metal em esponja de níquel-alumínio. Em um aspecto, a preparação de catalisadores de níquel-alumínio binários envolve a ligação de cerca de 50 partes de níquel com cerca de 50 partes de alumínio por técnicas pirometalúrgicas como descritos nas Pat. U.S. N— 1.628.190 e 1.915.473, pulverizando a liga de níquel-alumínio e depois dissolvendo sempre a maior parte do alumínio com uma solução de hidróxido de sódio aquosa [J. Am. Chem. Soc. 54, 4116 (1932)] para fornecer um substrato poroso. O níquel-alumínio poroso depois é lavado para remover qualquer hidróxido de sódio residual [Ind. e Eng. Chem. 33 1199 (1940)]. A razão de níquel para alumínio usado na liga pode variar de cerca de 1 a cerca de 4.

Em um exemplo, o método da presente invenção envolve a hidrogenação controlada de um aminoaldeído desejado de acordo com a Fórmula (I) acima por intermédio de uma reação de hidrogenação usando um catalisador adequado. Em uma forma de realização, o catalisador é um catalisador de metal binário de níquel-alumínio tal como Níquel de Raney® e está comercialmente disponível de, por exemplo, W.R. Grace & Co., Pfaltz & Bauer ou Sigma-Aldrich. Catalisadores de metal binários de níquel-alumínio também são comercialmente disponíveis de JoHnson Matthey Catalysts sob a marca registrada Sponge Metal®. Entretanto, a presente invenção não é limitada a isto. Em um exemplo, o caminho de síntese controlado por um aminoálcool desejado utiliza um aminoaldeído livre e é como mostrado abaixo no Esquema de Reação 1:

R, H

I I c—c=o (i) R,

HNi de Raney i \ I

N--<j>

R, H

I I

C-C-OH (II)

I I

R, H

Esquema de Reação 1 onde cada R_b R₂ e R₃ são independentemente selecionados dos grupos definidos acima; e onde n é definido como acima. Em uma forma de realização, qualquer quantidade adequada de catalisador de hidrogenação pode ser utilizada em combinação com o Esquema de Reação 1 incluindo, mas não limitado a, quantidades em excesso de um equivalente em peso com base na quantidade de material de partida de aminoaldeído. Em uma forma de realização do Esquema de Reação 1, a razão de aminoaldeído para catalisador é controlada de modo que cerca de 1 equivalente em peso de aminoaldeído é reagido com cerca de 0,0001 a cerca de 0,8 equivalentes em peso de catalisador. Em uma outra forma de realização, a razão de aminoaldeído para catalisador é controlada de modo que cerca de 1 equivalente em peso de aminoaldeído é reagido com cerca de 0,001 a cerca de 0,75 equivalentes em peso de catalisador. Ainda em uma outra forma de realização, a razão de aminoaldeído para catalisador é controlada de modo que cerca de 1 equivalente em peso de aminoaldeído é reagido com cerca de 0,1 a cerca de 0,5 equivalente em peso de catalisador. Aqui, assim como em outra parte no relatório descritivo e reivindicações, valores numéricos individuais (incluindo, se aplicável, valores numéricos do átomo de carbono), ou limites, podem ser combinados para formar faixas não divulgadas e/ou não estabelecidas adicionais.

Em uma forma de realização, o Esquema de Reação 1 é conduzido em uma pressão na faixa de cerca de 1 psi (6,9 kPa) a cerca de 10.000 psi (68947,5 kPa), ou de cerca de 10 psi (68,9 kPa) a cerca de 5.000 psi (34473,8 kPa), ou de cerca de 50 psi (344,7 kPa) a cerca de 1.000 psi (6894,7 kPa), ou ainda de cerca de 250 psi (1723,7 kPa) a cerca de 750 psi (5171,1 kPa). Em uma forma de realização, o Esquema de Reação 1 é conduzido em uma temperatura de cerca de 0° C a cerca de 300° C, ou de cerca de 15° C a cerca de 250° C, ou de cerca de 25° C a cerca de 200° C, ou ainda de cerca de 30° C a cerca de 150° C. Aqui, assim como em outra parte no relatório descritivo e reivindicações, valores numéricos individuais (incluindo, se aplicável, valores numéricos do átomo de carbono), ou limites, podem ser combinados para formar faixas não divulgadas e/ou não estabelecidas adicionais.

Em uma outra forma de realização, o caminho de síntese controlado para um aminoálcool desejado utiliza uma composição de aminoaldeído em que apenas uma porção das porções de amina no aminoaldeído na composição é protonada (neutralizada com um ácido). O sal de aminoaldeído é formado de acordo com o Esquema de Reação 2:

Ν(D

X'

-οι r₂

Ri Η

I I —c—c=o I n Ri

HCI

Ra

H rr₃ .N-οι r₂

R, H

-c-c=o

I π R,

H₂, Ni de Raney (II)

R

H í I ₊

NR,

Γ Rfl	R, H			r r₂i
ι²	1 ¹ 1	NaOH	R^	i²
	-c—C-OH		N- z	-c- I
_ ^R>_	\| \| n Ri H		Ra	_ r₂_

R, H I I —C—c— OH I I n Ri H ··

Esquema de Reação 2 í 2 onde cada Rg R₂ e R₃ são independentemente selecionados dos grupos definidos acima; e onde n é definido como acima. Em uma forma de realização do Esquema de Reação 2, a conversão do aminoaldeído livre ao sal de aminoaldeído correspondente é controlada utilizando-se menos do que cerca de 0,9 equivalentes molares de um ácido adequado (por exemplo, HCI) para cada 1 equivalente molar de aminoaldeído livre. Em uma outra forma de realização, a conversão do aminoaldeído livre ao sal de aminoaldeído correspondente é controlada utilizando-se menos do que cerca de 0,8 equivalentes molares, menos do que cerca de 0,75 equivalentes molares, menos do que cerca de 0,6 equivalentes molares, menos do que cerca de 0,5 equivalentes molares, menos do que cerca de 0,4 equivalentes molares, menos do que cerca de 0,3 equivalentes molares, menos do que cerca de 0,2 equivalentes molares, ou ainda menos do que cerca de 0,1 equivalentes molares de ácido (por exemplo, HCI) para cada 1 equivalente molar de aminoaldeído livre. Ainda em uma outra forma de realização, nenhum ácido é utilizado e ao contrário o aminoaldeído livre é convertido ao aminoálcool livre desejado sem conversão ao sal de aminoaldeído correspondente. Como seria evidente àqueles de habilidade na técnica, quando nenhum ácido (isto é, zero equivalentes molares de ácido) é utilizado a reação procede de acordo com o Esquema de Reação 1 acima ao invés do Esquema de Reação 2. Aqui, assim como em outra parte no relatório descritivo e reivindicações, valores numéricos individuais (incluindo, se aplicável, valores numéricos do átomo de carbono), ou limites, podem ser combinados para formar faixas não divulgadas e/ou não estabelecidas adicionais.

Em um aspecto do Esquema de Reação 2, o material de partida de aminoaldeído é neutralizado a menos do que um grau de 90 % de neutralização, menos do que 80 % em um outro aspecto, menos do que 75 % em um outro aspecto, e menos do que 60 %, 50 %, 40 %, 30 %, 20 %, e 10 % ainda em um outro aspecto da invenção.

Em uma forma de realização, qualquer quantidade adequada de catalisador de hidrogenação pode ser utilizada em combinação com o Esquema de Reação 2 incluindo, mas não limitado a, quantidades em excesso de um equivalente em peso com base em: (a) a quantidade do material de partida de aminoaldeído livre presente, (b) a quantidade do sal de aminoaldeído correspondente presente; ou (c) a quantidade de tanto o material de partida de aminoaldeído livre presente quanto o sal de aminoaldeído correspondente presente. Em uma forma de realização da reação de hidrogenação acima, a razão de (a), (b) ou (c), como descrito acima, para o catalisador é controlada de modo que cerca de 1 equivalente em peso de aminoaldeído é reagido com cerca de 0,0001 a cerca de 0,8 equivalentes em peso de catalisador. Em uma outra forma de realização, a razão de (a), (b) ou (c), como descrito acima, para o catalisador é controlada de modo que cerca de 1 equivalente em peso de aminoaldeído é reagido com cerca de 0,001 a cerca de 0,75 equivalentes em peso de catalisador. Ainda em uma outra forma de realização, a razão de (a), (b) ou (c), como descrito acima, para o catalisador é controlada de modo que cerca de 1 equivalente em peso de aminoaldeído é reagido com cerca de 0,1 a cerca de 0,5 equivalentes em peso de catalisador. Aqui, assim como em outra parte no relatório descritivo e reivindicações, valores numéricos individuais (incluindo, se aplicável, valores numéricos do átomo de carbono), ou limites, podem ser combinados para formar faixas não divulgadas e/ou não estabelecidas adicionais.

Deve ser observado que embora o Esquema de Reação 2 acima utilize ácido clorídrico, a presente invenção não é limitada a isto. Preferivelmente, qualquer composto ácido adequado pode ser utilizado para formar o composto de aminoaldeído de sal intermediário mostrado no Esquema de Reação 2. Em uma forma de realização, vários ácidos inorgânicos e orgânicos podem ser utilizados em combinação com o Esquema de Reação 2. Ácidos inorgânicos exemplares incluem, mas não são limitados a, ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido sulfurico, ácido sulfâmico, ácido fosfórico, ou misturas adequadas de dois ou mais destes. Ácidos orgânicos exemplar incluem, mas não são limitados a, ácido fórmico, ácido acético, ácido cítrico, ácido salicílico, ácido láctico, ácido glicólico, ou misturas adequadas de dois ou mais destes. Ainda em uma outra forma de realização, qualquer mistura adequada de um ou mais ácidos inorgânicos em combinação com um ou mais ácidos orgânicos pode ser utilizada no Esquema de Reação

2.

Com respeito à etapa de neutralização de base do Esquema de Reação 2, esta porção da reação é mostrada esquematicamente como reações deste tipo são conhecidas àqueles de habilidade na técnica. Deve ser observado que embora Esquema de Reação 2 acima exemplifique hidróxido de sódio, a presente invenção não é limitada a isto. Preferivelmente, qualquer agente de ajuste de pH alcalino adequado e/ou composto de base podem ser utilizados para “reconverter” o composto de sal de aminoálcool intermediário do Esquema de Reação 2 ao aminoálcool desejado. Em uma forma de realização, vários agentes de ajuste de pH alcalino inorgânico e orgânico e/ou bases podem ser utilizados em combinação com o Esquema de Reação 2. Agentes de ajuste de pH alcalino inorgânico exemplares e/ou bases incluem, mas não são limitados a, hidróxidos de metal alcalino (por exemplo, hidróxido de sódio e hidróxido potássio), hidróxido de amônio, sais de metal alcalino de ácidos inorgânicos (por exemplo, borato de sódio (isto é, borax), fosfato de sódio, pirofosfato de sódio, ou misturas adequadas de dois ou mais destes. Agentes de ajuste de pH alcalino orgânico exemplares e/ou bases incluem, mas não são limitados a, trietanolamina, diisopropilamina, dodecilamina, diisopropanolamina, aminometil propanol, cocamina, oleamina, morfolina, triamilamina, trietilamina, (2-amino-2-hidroximetil)-l,3propanodiol) de trometamina, tetracis(hidroxipropil) etilenodiamina, ou misturas adequadas de dois ou mais destes. Ainda em uma outra forma de realização, qualquer mistura adequada de um ou mais agentes de ajuste de pH alcalino inorgânico e/ou bases em combinação com um ou mais agentes de ajuste de pH alcalino orgânico e/ou bases pode ser utilizada no Esquema de Reação 2.

Em uma forma de realização, o Esquema de Reação 2 é conduzido em uma pressão na faixa de cerca de 1 psi (6,9 kPa) a cerca de 10.000 psi (68947,5 kPa), ou de cerca de 10 psi (68,9 kPa) a cerca de 5.000 psi (34473,8 kPa), ou de cerca de 50 psi (344,7 kPa) a cerca de 1.000 psi (6894,7 kPa), ou ainda de cerca de 250 psi (1723,7 kPa) a cerca de 750 psi (5171,1 kPa). Em uma forma de realização, o Esquema de Reação 2 é conduzido em uma temperatura de cerca de 0° C a cerca de 300° C, ou de cerca de 15° C a cerca de 250° C, ou de cerca de 25° C a cerca de 200° C, ou ainda de cerca de 30° C a cerca de 150° C. Aqui, assim como em outra parte no relatório descritivo e reivindicações, valores numéricos individuais (incluindo, se aplicável, valores numéricos do átomo de carbono), ou limites, podem ser combinados para formar faixas não divulgadas e/ou não estabelecidas adicionais.

Com respeito a qualquer uma das formas de realização cobertas pelo Esquemas da Reação 1 e/ou 2, tais reações podem ser conduzidas como reações puras. Como usado aqui, uma reação pura é uma que tem menos do que cerca de 10 por cento em peso de um ou mais solventes estranhos e/ou adicionados. Em uma outra forma de realização, uma reação pura é uma que tem menos do que cerca de 7,5 por cento em peso de um ou mais solventes estranhos e/ou adicionados, menos do que cerca de 5 por cento em peso de um ou mais solventes estranhos e/ou adicionados, menos do que cerca de 2,5 por cento em peso de um ou mais solventes estranhos e/ou adicionados, menos do que cerca de 1 por cento em peso de um ou mais solventes estranhos e/ou adicionados, menos do que cerca de 0,5 por cento em peso de um ou mais solventes estranhos e/ou adicionados, menos do que cerca de 0,1 por cento em peso de um ou mais solventes estranhos e/ou adicionados, ou ainda nenhuma quantidade de um ou mais solventes estranhos e/ou adicionados (isto é, tem zero solventes adicionais, ou é livre de solventes adicionais). Aqui, assim como em outra parte no relatório descritivo e reivindicações, valores numéricos individuais (incluindo, se aplicável, valores numéricos do átomo de carbono), ou limites, podem ser combinados para formar faixas não divulgadas e/ou não estabelecidas adicionais.

Nas formas de realização onde um ou mais solventes estranhos e/ou adicionados estão presentes em uma reação pura, a quantidade em peso de um ou mais solventes estranhos e/ou adicionados é com base no peso total dos reagentes utilizados no Esquema de Reação 1 e/ou 2 ilustrados acima. Na forma de realização onde os Esquemas da Reação 1 e/ou 2 são livres de um ou mais solventes estranhos e/ou adicionados (isto é, tem zero solventes adicionais), os reagentes utilizados nos Esquemas da Reação 1 e/ou 2 fornecem os meios de reação necessários para cada um dos Esquemas da Reação acima para proceder conforme ilustrado.

Ainda em uma outra forma de realização, o Esquemas da Reação 1 e/ou 2 podem ser conduzidos em um solvente. Nesta forma de realização, a quantidade de solvente utilizada em combinação com qualquer uma das formas de realização dos Esquemas da Reação 1 e/ou 2 pode ser menor do que cerca de 95 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 90 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 80 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 75 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 70 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 65 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 60 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 55 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 50 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 45 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 40 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 35 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 30 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 25 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 20 por cento em peso de solvente, menor do que cerca de 15 por cento em peso de solvente, ou ainda menor do que cerca de 12,5 por cento em peso de solvente. Aqui, assim como em outra parte no relatório descritivo e reivindicações, valores numéricos individuais (incluindo, se aplicável, valores numéricos do átomo de carbono), ou limites, podem ser combinados para formar faixas não divulgadas e/ou não estabelecidas adicionais. Ainda em uma outra forma de realização, qualquer quantidade de solvente, incluindo em excesso de 100 por cento em peso, pode ser utilizada em combinação com o Esquemas da Reação 1 e/ou 2. Nas formas de realização onde os Esquemas da Reação 1 e/ou 2 são conduzidos em combinação com um ou mais solventes, a quantidade em peso de um ou mais solventes é com base no peso total dos reagentes utilizados no

Esquema de Reação 1 e/ou 2 ilustrados acima.

Solventes adequados para o uso na presente invenção incluem, mas não são limitados a, um ou mais solventes polares, um ou mais solventes não polares, ou qualquer mistura adequada de um ou mais solventes polares com um ou mais solventes não polares. Solventes polares exemplares incluem, mas não são limitados a, água, álcoois Ci a Cg lineares ou ramificados (por exemplo, metanol, etanol, propanol, iso-propanol, 1-butanol,

2-butanol, iso-butanol, terc-butanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 1hexanol, 2-hexanol, ou 3-hexanol), Ν,Ν-dimetilformamida, N,Ndimetilacetamida, dimetil sulfona, sulfóxido de dimetila, difenil sulfona, Nmetil pirrolidona, éteres cíclicos polares (por exemplo, tetraidrofurano, 2metiltetraidrofurano, ou 3-metiltetraidrofurano), ou misturas adequadas de dois ou mais destes. Solventes não polares exemplares incluem, mas não são limitados a, alcanos C₅ a C12 lineares ou ramificados (por exemplo, pentano, hexano, heptano, ou octano), hidrocarbonetos aromáticos não polares (por exemplo, benzeno, tolueno, ou xileno), ésteres alifáticos não polares (por exemplo, acetato de metila ou acetato de etila), hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos clorados não polares (por exemplo, diclorometano, clorofórmio, dicloroetano, clorobenzeno, ou diclorobenzenos), éteres dialquílicos não polares (por exemplo, éter dietílico, éter dipropílico, éter dibutílico, éter butil etílico, éter sec-butil etílico, éter terc-butil etílico, éter butil metílico, éter secbutil metílico, ou éter terc-butil metílico), ou misturas adequadas de dois ou mais destes. Em uma forma de realização, onde uma mistura de solventes polares/não polares e utilizada na quantidade de um ou mais solventes polares para um ou mais solventes não polares pode cair qualquer um onde na faixa de razão peso de cerca de 99:1 a 1:99.

Como é observado acima, uma forma de realização da presente invenção refere-se à síntese de DMADMPOL através da hidrogenação de DMADMPAL usando Níquel de Raney® como catalisador. Tanto a forma de sal de cloridreto (isto é, a variedade protonada, que é designada como P) quanto a forma de amina livre (isto é, o Esquema de Reação que elimina o uso de um composto ácido, que é designado como F) de DMADMPAL são utilizadas como materiais de “partida”. Novamente, a presente invenção não é limitada apenas ao uso de DMADMPAL como um material de partida.

Preferivelmente, o material de “partida” da presente invenção pode ser qualquer composto de acordo com a Fórmula (I) como descrito acima. Os resultados de vários Exemplos são relacionados na Tabela 1. Os produtos brutos são analisados por 'H RMN, e picos representativos de componentes principais dos produtos brutos são integrados e relacionados.

Tabela 1

Exemplo	Forma	PH	Integração de Pico Principal
DMADMPOL	Picos não Reagidos e/ou de Impurezas
3,5 ppm*	9,53 ppm	3,4 ppm
Comparativo 1	P	1 a2	100	27	5
Comparativo 2	P	6a7	100	69	4
Comparativo 3	P	3a4	100	71	1
Experimental 1	F		100	0	1
Experimental 2	F		100	0	1

*ao pico de 3,5 ppm é designado um valor arbitrário de 100 para finalidade de comparação

Os espectros de ’H RMN dos Exemplos Comparativos 1 a 3 e

Exemplos Experimentais 1 e 2 são mostrados nas Figuras 3 a 7, respectivamente. A hidrogenação da forma de sal de cloridreto de DMADMPAL não obtém os mesmos rendimentos como a hidrogenação de DMADMPAL livre. As conversões para os Exemplos Comparativos 1 a 3 são mais baixas, o que pode ser evidenciado pela presença de quantidade significante de pico de aldeído em 9,53 ppm. Entretanto, as hidrogenações da forma de sal de DMADMPAL mostra boa seletividade visto que o pico de subproduto em 3,4 ppm é relativamente mínimo comparado ao pico do produto em 3,5 ppm. Como pode ser determinado a partir dos dados de RMN, a conversão do material de partida de aminoaldeído ao aminoálcool desejado não é estequiométrica. Embora não desejando estar ligado a qualquer um valor numérico, acredita-se que o rendimento de conversão do material de partida de aminoaldeído ao aminoálcool desejado usando o intermediário de sal de cloridreto anteriormente mencionado esteja na faixa de cerca de 60 a 70 por cento.

Por outro lado, a hidrogenação de DMADMPAL livre obtém uma conversão quase estequiométrica. Isto pode ser observado a partir dos dados em relação aos Exemplos Experimentais 1 e 2 na Tabela 1. Tais dados ilustram uma ausência clara de pico de aldeído em 9,53 ppm. Quando DMADMPAL destilado é empregado, as reações obtêm cerca de um 100 % de conversão, enquanto a seletividade é cerca de 99 % de acordo com as integrações. O pico de subproduto em 3,4 ppm é mínimo. Assim, a presente invenção permite, nesta forma de realização, a obtenção de uma hidrogenação bem sucedida de DMADMPAL livre que não acreditou-se ser possível àqueles de habilidade na técnica.

Em uma outra forma de realização, a presente invenção toma possível a hidrogenação de DMADMPAL livre bruto. Este método de reação também é bem sucedido com o DMADMPOL produzido a partir da hidrogenação de DMADMPAL livre bruto produzindo uma pureza de cerca de 90 %. O produto de DMADMPOL bruto pode, em uma outra forma de realização, ser destilado para fornecer uma pureza de produto final de pelo menos cerca de 98 %. Como um resultado, é vantajoso em alguns exemplos utilizar DMADMPAL bruto para a hidrogenação para evitar perda por decomposição durante a destilação. DMADMPOL de pureza alta pode ser obtido através da destilação depois que a reação de hidrogenação mencionada acima seja concluída. Devido ao acima, a presente invenção inclui o uso de um aminoaldeído livre “bruto” como um material de partida para formar um aminoálcool correspondente por intermédio do caminho de reação livre acima.

Procedimento exemplar para a hidrogenação de sal de cloridreto de DMADMPAL (Exemplos Comparativos 1, 2 e 3):

A um vaso de pressão é carregado DMADMPAL (1,0 equivalente), HC1 6N (1,01 a 1,04 equivalentes). O valor de pH da solução é ajustado ao valor desejado por meio da adição de hidróxido de amônio. A esta solução é adicionada uma pasta fluida de Níquel de Raney® disponível da Sigma-Aldrich, catálogo número 510033 (W.R. Grace e Co. Raney® 2400, slurry in H₂O, active catalyst). A quantidade de catalisador utilizado é cerca de 5 a cerca de 100 por cento em peso em relação à quantidade de DMADMPAL. O vaso é fechado, e fluxado com H₂ por cerca de 5 minutos enquanto agitando. A pressão no vaso é aumentada para uma pressão na faixa de cerca de 100 psi (689,5 kPa) a cerca de 1.000 psi (6894,7 kPa), e depois aqueceu-se a uma temperatura na faixa de cerca de 30° C a cerca de 150° C. O aquecimento é continuado por cerca de 3 horas. A reação depois é resfriada até a temperatura ambiente (por exemplo, cerca de 21° C), e a pressão é liberada antes que o vaso seja fluxado com N₂ por cerca de 10 minutos. A solução resultante depois é filtrada. A solução é feita fortemente básica com NaOH, e a porção orgânica é extraída pela adição de uma base ou sal. A solução orgânica bruta é analisada por Ή RMN.

Procedimento exemplar para a hidrogenação de DMADMPAL destilado livre (Exemplos Experimentais 1 e 2):

A um vaso de pressão é carregado DMADMPAL destilado (1,0 equivalente), uma pasta fluida de Níquel de Raney® disponível da Sigma-Aldrich, catálogo número 510033 (W.R. Grace e Co. Raney® 2400, slurry in H₂O, active catalyst). A quantidade de catalisador utilizado é cerca de 10 a cerca de 100 por cento em peso em relação à quantidade de DMADMPAL. O vaso é fechado e fluxado com H₂ por cerca de 5 minutos com agitação ocasional. A pressão no vaso é aumentada para uma pressão na faixa de cerca de 100 psi (689,5 kPa) a cerca de 1.000 psi (6894,7 kPa) e depois aqueceu-se a uma temperatura na faixa de cerca de 30° C a cerca de 150° C. O aquecimento é continuado por cerca de 3 horas até que a pressão não caísse. O vaso de reação depois é resfriado e a pressão é liberada antes que ele seja fluxado com N₂ por cerca de 10 minutos. A solução é filtrada e analisada por Ή RMN.

Procedimento exemplar para a hidrogenação de DMADMPAL bruto (Exemplos Experimentais 3, 4 e 5):

A um vaso de pressão é carregado DMADMPAL bruto (1,0 equivalente), uma pasta fluida de Níquel de Raney® disponível da SigmaAldrich, catálogo número 510033 (W.R. Grace e Co. Raney® 2400, slurry in H₂O, active catalyst). A quantidade de catalisador utilizado é cerca de 10 a cerca de 100 por cento em peso em relação à quantidade de DMADMPAL. O vaso é fechado e fluxado com H₂ por cerca de 5 minutos com agitação ocasional. A pressão no vaso é aumentada para uma pressão na faixa de cerca de 100 psi (689,5 kPa) a cerca de 1.000 psi (6894,7 kPa) e depois aqueceu-se a uma temperatura na faixa de cerca de 30° C a cerca de 150° C. O aquecimento é continuado por cerca de 3 horas até que a pressão não caísse. O vaso de reação depois é resfriado e a pressão é liberada antes que ele seja fluxado com N₂ por cerca de 10 minutos. A solução bruta é filtrada e analisada por 'H RMN.

Embora de acordo com os estatutos de patente o melhor modo e certas formas de realização da invenção fossem apresentados, o escopo da invenção não é limitado a isto, mas preferivelmente pelo escopo do anexo. Como tal, outras variantes dentro do espírito e escopo desta invenção são possíveis e se apresentarão por si só àqueles habilitados na técnica.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para produzir um aminoálcool a partir de um aminoaldeído livre, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

(i) submeter uma composição compreendendo um aminoaldeído livre de acordo com a Fórmula (I) abaixo a uma reação de hidrogenação combinando-se o aminoaldeído com hidrogênio e um catalisador de hidrogenação de níquel-alumínio para produzir um aminoálcool correspondente, em que o catalisador de hidrogenação de níquel-alumínio é um catalisador de níquel Raney:

?r₂

R₁ H

I I ç—c=o (I)

Ri onde cada R1 é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila C₁ a C₃₀ lineares ou ramificados e grupos cicloalquila C₃ a C₂₀; onde cada R₂ é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila C1 a C30 lineares ou ramificados e grupos cicloalquila C3 a C20; onde cada R3 é

15 independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila C1 a C30 lineares ou ramificados, grupos arila C₄ a C₂₀ e grupos cicloalquila C₄ a C₂₀, ou em que ambos os substituintes R3 e o átomo de nitrogênio ao qual eles estão ligados podem formar um grupo heterocíclico C2 a C20 não substituído, saturado ou insaturado, onde n é igual a um número inteiro na faixa de 1 a 30;

20 e (ii) coletar o aminoálcool.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada R1 é independentemente selecionado de hidrogênio, ou grupos alquila C₁ a C₆ lineares ou ramificados; cada R₂ é independentemente

25 selecionado de hidrogênio, ou grupos alquila C1 a C6 lineares ou ramificados;

Petição 870180035060, de 30/04/2018, pág. 14/16 e cada R3 é independentemente selecionado de hidrogênio, grupos alquila Ci a C15 lineares ou ramificados, grupos arila C4 a C10 e grupos cicloalquila C4 a C10.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo

5 fato de que cada R1 é um grupo metila, cada R2 é um hidrogênio; cada R3 é selecionado de um grupo alquila C1 a Cs linear ou ramificado; e em que n é igual a um número inteiro de 1 a 5.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade de catalisador de hidrogenação utilizado na Etapa (i)

10 está na faixa de 0,0001 a 0,8 equivalentes em peso de catalisador por 1 equivalente em peso de aminoaldeído.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a Etapa (i) é conduzida em uma pressão na faixa de 1 psi (6,9 kPa) a 10.000 psi (68947,5 kPa).

15 6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de

1 a 5, caracterizado pelo fato de que o dito aminoaldeído é 3-dimetil-amino2,2-dimetil-1 -propanal.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o aminoálcool correspondente é 3-dimetil-amino-2,2-dimetil-120 propanol.

Petição 870180035060, de 30/04/2018, pág. 15/16

1/10

10.0 9,0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1,0 ppm

2/10

11,0 10,0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1,0 ppm

3/10

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