CN101563325A - 由戊二腈合成二氨基吡啶的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于由戊二腈及相关化合物来制备2，6－二氨基吡啶及相关化合物的液相方法，其在工业上用作多种有用材料的合成中的化合物和组分。所述合成通过脱氢芳构化处理的方法进行。

Description

由戊二腈合成二氨基吡啶的方法
本专利申请要求享有2006年12月21日提交的美国临时申请60/876,577的优先权，将其全文引入作为本文的一部分，以用于各种目的。
技术领域
本发明涉及2，6-二氨基吡啶及相关化合物的制造，其在工业上用作多种有用材料的合成中的化合物和组分。
发明背景
化合物2，6-二氨基吡啶(“DAP”)，其由以下结构式表示
是用于制备刚棒聚合物(如WO 94/25506中所述)的单体以及染料、金属配体、药物和杀虫剂的有用的原料。
通过Chichibabin氨基化反应的方法制备DAP是熟知的，其中吡啶在有机溶剂中与氨基钠反应。这是一个复杂的反应，需要较苛刻的条件(例如在高压下200℃)。此外，从该复杂混合物处理氨基纳并且分离所需产品对于工业规模的生产是困难的操作。
吡啶衍生物还可通过非环状的二腈的转化而合成(参见例如GB2,165,844；和美国专利5,066,809、4,876,348、6,118,003、4,603,207、5,028,713和4,051,140)。有若干个这种类型的在蒸汽相中的转化的实例，以及较小范围的在液相中转化的实例。例如，美国专利4,876,348提出将2-甲基戊二腈氨氧化成3-氰基吡啶。所述两步处理涉及将2-甲基戊二腈转化成3-甲基吡啶和3-甲基哌啶的混合物，随后在复杂的金属氧化物存在下用NH3和O2将该混合物蒸汽相氨氧化以得到产物3-氰基吡啶。
因此，仍需要一种方法，其中将可能以工业规模在多相催化剂存在下在液相中形成吡啶衍生物，其将有利于分离和循环催化剂。
发明概述
本文所公开的发明包括制备二氨基吡啶及相关化合物的方法，制备二氨基吡啶及相关化合物可转变成的产品的方法，以及通过此类方法获得的和可获得的产品。
本发明的一个实施方案涉及用于如式(I)结构所述化合物合成的方法
Figure A20078004707500061
所述方法通过将如式(II)结构所述的化合物
与化学氧化剂和/或脱氢催化剂在纯液氨中或在液氨和极性非质子溶剂的混合物中接触以形成反应混合物；并且加热该反应混合物以产生式(I)的化合物；
其中R1和R2各自独立地选自(a)H；(b)烃基；
(c)NR3RA4，其中R3和R4各自独立地选自H和烃基；
Figure A20078004707500063
其中R5是烃基；和(e)YR6，其中
Y选自O和S，并且R6选自H、烃基和其中R5是烃基。
本文方法的另一个实施方案涉及制备式(I)化合物的方法，其还包括使式(I)化合物经历反应(包括多步反应)，以此制备化合物、单体、低聚物或聚合物的步骤。
在本发明的另一个实施方案中，提供了如式(III)结构所述的新化合物：
发明详述
在如本文的方法中，通过在化学氧化剂和/或脱氢催化剂存在下脱氢芳构化处理的方法，由戊二腈及相关化合物制备式(I)的化合物。
在本文方法的一个实施方案中，通过使非环状二腈化合物与化学氧化剂和/或脱氢催化剂在纯液氨中或在液氨和极性非质子溶剂的混合物中接触以形成反应混合物，并且加热该反应混合物以产生式(I)的产物，由式(II)的非环状二腈化合物合成式(I)的化合物。
在式(I)和(II)中，R1和R2各自独立地选自(a)H；(b)
烃基；(c)NR3R4，其中R3和R4各自独立地选自H和烃基；
Figure A20078004707500072
其中R5是烃基；并且(e)YR6，其中Y选自O和S，并且R6选自H、烃基和
Figure A20078004707500073
其中R5是烃基。
适用于R2至R5中的烃基的实例无限制地包括：
C1至C18或C1至C10直链或支链的、饱和或不饱和的、取代或未取代的烃基；
C3至C12脂环族的饱和或不饱和的、取代或未取代的烃基；或
C6至C12芳族的取代或未取代的烃基。
在各种实施方案中，R2至R5中的任何一个或多个可以是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基或苯基。在取代的烃基中，一个或多个O或S原子可任选地取代链中或环中的任何一个或多个碳原子，前提条件是所得的结构不包含-O-O-或-S-S-部分，并且任何碳原子不能键合超过一个杂原子。
R1和R2之一或两者优选为H。当R1和R2均为H时，非环状二腈为戊二腈(“GN”)并且式(I)的化合物为2，6-二氨基吡啶(“DAP”)，如下所示：
R1和R2之一或两者可以为NH2。当R1和R2均为NH2时，式(II)的化合物为2，4-二氨基戊二腈，而式(I)的化合物为2，3，5，6-四氨基吡啶(″TAP″)，其本身是有用的工业中间体。
当式(II)的化合物为2，4-二(二甲基氨基)戊二腈[即R1和R2均为N(CH3)2]时，产生如式(III)结构所示的新化合物N3，N3，N5，N5-四甲基吡啶-2，3，5，6-四胺：
如本文方法中所用的式(II)的各种化合物，可通过本领域已知的方法合成，或者可从供应商如Alfa Aesar(Ward Hill，Massachusetts)、CityChemical(West Haven，Connecticut)、Fisher Scientific(Fairlawn，New Jersey)、Sigma-Aldrich(St.Louis，Missouri)或StanfordMaterials(Aliso Viejo，California)处商购获得。
在本文方法中，式(II)的化合物与化学氧化剂和/或脱氢催化剂接触。因此，化学氧化剂和脱氢催化剂可各自与对方一起或不一起(即对方不存在时)使用。
适用于本文的化学氧化剂无限制地包括硫、二氧化硫、氧气、硒、2，3-二氯-5，6-二氰基对苯醌(“DDQ”)、2，3，5，6-四氯对苯醌(“氯醌”)、氯化铝、氧化砷、二氧化锰、铁氰化钾、硝基苯、氯、溴、碘等。
如本文所用的脱氢催化剂可以是均相催化剂或多相催化剂。适用于本文的脱氢催化剂通常包含至少一种金属或金属盐，其中所述金属或金属盐选自例如第IVA、VA、VIA、VIIA、VIII、IB和IIB族的元素和所述元素的盐[这些族如参考文献例如Cotton和Wilkinson的Advanced InorganicChemistry(Interscience New York，第二版(1966))中的元素周期表所述]。具体的金属或金属盐可选自第VIII族元素和所述元素的盐(例如铁、钴和镍)，和/或铂系金属(包括钌、铑、钯、锇、铱和铂)。铂系金属和它们的盐是优选的，更优选铂和钯以及它们的盐。还有效的是海绵金属催化剂，无限制地包括雷尼铁、雷尼镍和雷尼钴。雷尼镍是优选的。
在多相催化剂中，可将金属或金属盐沉积在具有足够高表面积的任何合适的载体上。所述载体可以是无定形的或者可具有结晶结构或者可包含无定形和结晶部分两者。所述载体可以是固体金属氧化物或固体非金属氧化物，各自具有表面-OH基团。此类金属氧化物的实例是来自三价和四价金属的那些，其可以是过渡金属或非过渡金属或任何稀土元素如氧化铝、二氧化钛、氧化高钴、氧化锆、二氧化铈、氧化钼和氧化钨。典型的非金属氧化物的一个实例是二氧化硅。所述载体还可以是沸石或沸石类材料，所述材料具有由四面体构成的结构，所述四面体通过氧原子连在一起以产生具有分子尺寸通道的延伸网络。所述沸石/沸石类材料在外部或内部表面具有SiOH和/或AlOH基团。所述载体还可以是活性炭、焦炭或木炭。所述载体优选是氧化铝、二氧化硅、硅质岩、二氧化铈、二氧化钛或碳中的至少一种，更优选是氧化铝、二氧化硅或碳。
所述液态氨，不管是以纯的使用还是在溶剂中使用，通常以每摩尔式(II)的化合物约1至约100摩尔的量使用。当使用极性非质子溶剂时，合适溶剂的实例无限制地包括1，4-二氧杂环己烷、四氢呋喃、丙酮、乙腈、二甲基甲酰胺和吡啶。可使用混合溶剂，如1，4-二氧杂环己烷加吡啶，但是使用纯的氨是优选的(术语“纯的”是指不存在溶剂)。
所述反应可以在一定温度下进行，所述温度通常在约200℃至约300℃的范围内。反应时间通常为约3至约45小时。所述反应优选在闭式容器中进行。
可以如所期望的分离和回收式(I)或(III)(“吡啶产物”)的化合物。然而，在经历或不经历从反应混合物中回收的情况下，还可使所述吡啶产物经历其它步骤，以将其转变成另一种产物，如另一种化合物(例如单体)或低聚物或聚合物。因此，本文方法的另一个实施方案提供了通过反应(包括多步反应)将吡啶产物转变成另一种化合物或低聚物或聚合物的方法。可通过如上的方法制备吡啶产物，然后将其转变，例如通过使其经历聚合反应以由此制备低聚物或聚合物，如具有酰胺官能度、酰亚胺官能度、或脲官能度的那些，或者吡啶并二咪唑-2，6-二基(2，5-二羟基对苯撑)聚合物。
在一个方法中，吡啶产物(如二氨基吡啶)可经由与二元酸(或二元酰卤)的反应转变成聚酰胺低聚物或聚合物，其中例如聚合反应在有机化合物溶液中进行，所述有机化合物在反应条件下为液体，是二元酸(二元酰卤)和二氨基吡啶两者的溶剂，并且对聚合产物具有溶胀或部分溶剂化作用。所述反应可在中等温度例如100℃下实施，并且优选在同样可溶于所选溶剂中的酸受体的存在下实施。适宜的溶剂包括甲基乙基酮、乙腈、N，N-二甲基乙酰胺、包含5％氯化锂的二甲基甲酰胺、以及包含氯化季铵盐(如甲基三正丁基氯化铵或甲基三正丙基氯化铵)的N-甲基吡咯烷酮。反应物组分的混合导致产生大量的热，并且搅拌也会导致产生热能。鉴于此原因，当需要冷却来保持所需的温度时，在所述过程的整个期间冷却溶剂体系和其它物质。与上述类似的方法描述于US 3,554,966、US4,737,571和CA 2,355,316中。
在一个方法中，吡啶产物(如二氨基吡啶)还可经由与二元酸(或二元酰卤)的反应转变成聚酰胺低聚物或聚合物，其中例如在酸受体的存在下，溶于一种溶剂中的二氨基吡啶溶液与溶于第二溶剂中的二元酸或二元酰卤(如二酰氯)的溶液接触，所述第二溶剂与所述第一溶剂不混溶，以使聚合反应在两相界面处进行。所述二氨基吡啶可例如溶解或分散于含碱的水中，其中碱以足量使用，以中和聚合反应期间生成的酸。氢氧化钠可用作酸受体。二元酸(二元酰卤)的优选溶剂是四氯乙烯、二氯甲烷、石脑油和氯仿。二元酸(二元酰卤)的溶剂应相对不是酰胺反应产物的溶剂，并且应与胺溶剂相对不混溶。优选的不混溶性阈值如下：可溶于胺溶剂中的有机溶剂应不超过介于0.01％重量至1.0％重量之间。将二氨基吡啶、碱和水一起加入，并且剧烈搅拌。搅拌器的高剪切作用是重要的。将酰氯溶液加入到含水浆液中。一般在0℃至60℃下，使接触进行例如约1秒至10分钟，并且优选在室温下进行5秒至5分钟。聚合反应快速发生。与上述类似的方法描述于US 3,554,966和US 5,693,227中。
在一个方法中，吡啶产物(如二氨基吡啶)还可经由与四元酸(或其卤化衍生物)或二酐的反应而转变成聚酰胺低聚物或聚合物，其中每种试剂(通常以等摩尔量)溶解于共同的溶剂中，并且将所述混合物加热至100至250℃范围的温度，直至产物具有0.1至2dL/g范围的粘度。适宜的酸或酸酐包括二苯基甲醇-3，3′，4，4′-四甲酸、1，4-双(2，3-二羧基苯氧基)苯二酸酐和3，3′，4，4′-二苯甲酮四甲酸二酐。适宜的溶剂包括甲酚、二甲苯酚、二甘醇二醚、γ-丁内酯和环丁砜。作为另外一种选择，可从反应混合物中回收聚酰胺-酸产物，并且通过与脱水剂如乙酸酐和β-甲基吡啶的混合物一起加热，进一步转变成聚酰亚胺。与上述类似的方法描述于US 4,153,783、US 4,736,015和US 5,061,784中。
吡啶产物(如二氨基吡啶)还可经由与多异氰酸酯的反应而转变成聚脲低聚物或聚合物，其代表性实例包括甲苯二异氰酸酯；4，4-二异氰酸二苯甲烷；己二异氰酸酯；苯二异氰酸酯。所述反应可在溶液中进行，如在环境温度下，在剧烈搅拌下将两种试剂溶解于环丁砜和氯仿的混合物中。通过与水或丙酮和水分离，然后在真空烘箱中干燥，将产物后处理。与上述类似的方法描述于US 4,451,642和Kumar的“Macromolecules”(17，2463(1984))中。形成聚脲的反应还可在界面环境下进行，如将二氨基吡啶溶解于通常含有酸受体或缓冲剂的含水液体中。多异氰酸酯溶解于有机液体如苯、甲苯或环己烷中。剧烈搅拌后，在两相界面处形成聚合物产物。与上述类似的方法描述于US 4,110,412以及Millich和Carraher的“Interfacial Syntheses”第2卷(Dekker，New York，1977)中。二氨基吡啶还可经由与光气的反应转变成聚脲，如在US2,816,879中所述的界面方法中。
如US 5,674,969(将其全文引入作为本文的一部分，以用于各种目的)中所公开的，可通过在多磷酸强酸中，在100℃以上至最多约180℃下缓慢加热并且在减压下，使2，5-二羟基对苯二酸与四氨基吡啶的三盐酸化一水合物聚合，接着在水中沉淀；或如提交于2005年3月28日、公布为WO 2006/104974的美国临时申请60/665,737(将所述文献全文引入作为本文的一部分，以用于各种目的)中所公开的，通过在约50℃至约110℃的温度下混合单体，然后在145℃下形成低聚物，然后使低聚物在约160℃至约250℃下反应，可使2，5-二羟基对苯二酸(从而卤代芳香二酸最终为其前体)转变成吡啶并二咪唑-2，6-二基(2，5-二羟基对苯撑)聚合物。如此制得的吡啶并二咪唑-2，6-二基(2，5-二羟基对苯撑)聚合物可以为例如聚(1，4-(2，5-二羟基)苯撑-2，6-吡啶并[2，3-d：5，6-d′]二咪唑)聚合物、或聚[(1，4-二氢二咪唑[4，5-b：4′，5′-e]吡啶-2，6-二基)(2，5-二羟基-1，4-苯撑)]聚合物。然而，这些聚合物的吡啶并二咪唑部分可以被置换为苯并二咪唑、苯并二噻唑、苯并二噁唑、吡啶并二噻唑和吡啶并二噁唑中的任何一种或多种；而这些聚合物的2，5-对二羟基苯部分可以被替代为一种或多种以下物质的衍生物：间苯二甲酸、对苯二甲酸、2，5-吡啶二甲酸、2，6-萘二甲酸、4，4′-二苯基二甲酸、2，6-喹啉二甲酸、以及2，6-双(4-羧基苯基)吡啶并二咪唑。
实施例
本文方法的有利属性和效果可在下文所述的一系列实施例中看到(实施例1-11)。这些实施例所基于的这些方法的实施方案仅仅是例证性的，并且选择那些实施方案来例证本发明并不表示这些实施例中没有描述的条件、排列、方式、步骤、技术、构型或反应物不适用于实施这些方法，或不表示这些实施例中没有描述的主题在附加权利要求及其等同物范畴之外。
物质。
以下物质用于实施例中。除非另有说明，所有的商业试剂如戊二腈(99％)和2-甲基戊二腈(99％)得自Aldrich并且如所收到的那样使用。除非另有说明，钯(10％重量，负载在活性炭上)或铂(5％重量，负载在活性炭上)浆液催化剂得自Aldrich并且用于所有的实验。无水氨(99.99％)得自Messer(GTS)，并且依照Meerssche等人在J.Chem.Soc.Perkin Trans.II，1988，1045至52中所报道的步骤制备2，4-二(二甲基氨基)戊二腈。
方法
该反应的转化率和选择性受所使用的催化剂和条件影响。如本文所用，术语产物P的“选择性”是指最终产物混合物中P的摩尔分数或摩尔百分比。如本文所用，术语“转化率”是指所消耗的反应物的量占理论量的分数或百分比。因此，转化率乘以选择度等于P的最大“收率”。一般情况下，由于在诸如分离、处理、干燥等活动过程中样本会有损耗，因此实际收率(还被称为“净收率”)将略微小于最大收率。如本文所用，术语“纯度”是指所指定的物质在所得的分离的样品中实际所占的百分比。
除非另外指明，分别在500和100MHz(CCAS)记录1H和13C核磁共振谱。除非另外指明，使用内标[分别为2，6-二-叔-丁基-4-甲基苯酚(BHT)和三甘醇二乙醚(EEE)]，通过1H核磁共振谱积分和/或气相色谱(装有FID检测器的HP5890系列II)测定转化百分数(基于反应的戊二腈(GN)的摩尔份数)和收率(基于反应生成的2，6-二氨基吡啶(DAP)或2，6-二氨基-3-甲基吡啶(DAMP)的摩尔份数)。
缩写的含义如下：“DAP”表示2，6-二氨基吡啶，“eq.”表示当量，“GN”表示戊二腈，“h”表示小时，“g”表示克，“mg”表示毫克，“mmol”表示毫摩尔，“MPa”表示兆帕斯卡，“wt％”表示重量百分数，“psi”表示磅每平方英寸，“MHz”表示兆赫兹，“NMR”表示核磁共振谱，“Pd·C”表示钯碳催化剂，“Pt·C”表示铂碳催化剂，并且“GC/MS”表示气相色谱/质谱。
实施例1至9显示用以下反应制备2，6-二氨基吡啶：
Figure A20078004707500131
在实施例1、2、3和4中，NH3的浓度是不同的。在实施例5、6和7中，催化剂的量是不同的。在实施例8中，使用不同量的催化剂和NH3。在实施例9中，使用Pt催化剂代替Pd。
实施例1
将戊二腈(3.0g，31.9mmol，1eq.)与Pd·C(3.39g，3.19mmol，10mol％的10％重量的负载在碳上的Pd)合并在400mL的Hastelloy振荡高压釜中，向其中加入液态NH3(1.0g，58.7mmol，1.8eq.)。将该混合物在200℃加热45h，并且维持反应压力为大约90psi(0.62MPa)。将混合物冷却至环境温度，并且将过量的NH3通过N2吹扫除去。将粗混合物悬浮在200mL无水甲醇中，通过重力过滤除去催化剂，并且在真空中浓缩粗反应混合物。戊二腈的转化率＞95％，得到2.43mmol的2，6-二氨基吡啶，净收率为7.6％。
实施例2
将戊二腈(3.0g，31.9mmol，1eq.)与Pd·C(3.39g，3.19mmol，10mol％的10％重量的负载在碳上的Pd)合并在400mL的Hastelloy振荡高压釜中，向其中加入液态NH3(11.0g，0.65mol，20.2eq.)。将该混合物在200℃加热45h，并且维持反应压力为大约800psi(5.5MPa)。将混合物冷却至环境温度，并且将过量的NH3通过N2吹扫除去。将粗混合物悬浮在200mL无水甲醇中，通过重力过滤除去催化剂，并且在真空中浓缩粗反应混合物。戊二腈的转化率＞95％，得到2.07mmol的2，6-二氨基吡啶，净收率为6.5％。
实施例3
将戊二腈(3.0g，31.9mmol，1eq.)与Pd·C(3.39g，3.19mmol，10mol％的10％重量的负载在碳上的Pd)合并在400mL的Hastelloy振荡高压釜中，向其中加入液态NH3(33.0g，1.94mol，60.7eq.)。将该混合物在200℃加热45h，并且维持反应压力为大约1700psi(11.7MPa)。将混合物冷却至环境温度，并且将过量的NH3通过N2吹扫除去。将粗混合物悬浮在200mL无水甲醇中，通过重力过滤除去催化剂，并且在真空中浓缩粗反应混合物。戊二腈的转化率＞95％，得到5.51mmol的2，6-二氨基吡啶，收率为17.3％。
实施例4
将戊二腈(3.0g，31.9mmol，1eq.)与Pd·C(3.39g，3.19mmol，10mol％的10％重量的负载在碳上的Pd)合并在400mL的Hastelloy振荡高压釜中，向其中加入液态NH3(43.5g，2.55mol，80.1eq.)。将该混合物在200℃加热45h，并且维持反应压力为大约2100psi(14.5MPa)。将混合物冷却至环境温度，并且将过量的NH3通过N2吹扫除去。将粗混合物悬浮在200mL无水甲醇中，通过重力过滤除去催化剂，并且在真空中浓缩粗反应混合物。戊二腈的转化率＞95％，得到1.68mmol的2，6-二氨基吡啶，净收率为5.3％。
实施例5
将戊二腈(3.0g，31.9mmol，1eq.)与Pd·C(0.34g，0.32mmol，1mol％的10％重量的负载在碳上的Pd)合并在400mL的Hastelloy振荡高压釜中，向其中加入液态NH3(33.0g，1.94mol，60.7eq.)。将该混合物在200℃加热45h，并且维持反应压力为大约1800psi(12.4MPa)。将混合物冷却至环境温度，并且将过量的NH3通过N2吹扫除去。将粗混合物悬浮在200mL无水甲醇中，通过重力过滤除去催化剂，并且在真空中浓缩粗反应混合物。戊二腈的转化率＞95％，得到0.05mmol的2，6-二氨基吡啶，净收率为0.2％。
实施例6
将戊二腈(3.0g，31.9mmol，1eq.)与Pd·C(1.70g，1.60mmol，5mol％的10％重量的负载在碳上的Pd)合并在400mL的Hastelloy振荡高压釜中，向其中加入液态NH3(33.0g，1.94mol，60.7eq.)。将该混合物在200℃加热45h，并且维持反应压力为大约1800psi(12.4MPa)。将混合物冷却至环境温度，并且将过量的NH3通过N2吹扫除去。将粗混合物悬浮在200mL无水甲醇中，通过重力过滤除去催化剂，并且在真空中浓缩粗反应混合物。戊二腈的转化率＞95％，得到4.86mmol的2，6-二氨基吡啶，净收率为15.5％。
实施例7
将戊二腈(3.0g，31.9mmol，1eq.)与Pd·C(6.79g，6.38mmol，20mol％的10％重量的负载在碳上的Pd)合并在400mL的Hastelloy振荡高压釜中，向其中加入液态NH3(33.0g，1.94mol，60.7eq.)。将该混合物在200℃加热45h，并且维持反应压力为大约1800psi(12.4MPa)。将混合物冷却至环境温度，并且将过量的NH3通过N2吹扫除去。将粗混合物悬浮在200mL无水甲醇中，通过重力过滤除去催化剂，并且在真空中浓缩粗反应混合物。戊二腈的转化率＞95％，得到4.466mmol的2，6-二氨基吡啶，净收率为14.6％。
实施例8
将戊二腈(3.0g，31.9mmol，1eq.)与Pd·C(6.79g，6.38mmol，20mol％的10％重量的负载在碳上的Pd)合并在400mL的Hastelloy振荡高压釜中，向其中加入液态NH3(43.5g，2.55mol，80.1eq.)。将该混合物在200℃加热45h，并且维持反应压力为大约2200psi(15.2MPa)。将混合物冷却至环境温度，并且将过量的NH3通过N2吹扫除去。将粗混合物悬浮在200mL无水甲醇中，通过重力过滤除去催化剂，并且在真空中浓缩粗反应混合物。戊二腈的转化率＞95％，得到5.22mmol的2，6-二氨基吡啶，收率为16.5％。
实施例9
将戊二腈(94mg，1.0mmol，1eq.)与Pt·C(390mg，0.1mmol，10mol％的5％重量的负载在碳上的Pt)合并在10mL的Hastelloy振荡管中，向其中加入液态NH3(1.0g，58.7mmol，59eq.)。将混合物在200℃加热45h。将混合物冷却至环境温度，并且将过量的NH3通过N2吹扫除去。将粗混合物悬浮在10mL无水甲醇中，通过注射式过滤除去催化剂，并且在真空中浓缩粗反应混合物。戊二腈的转化率为97.2％，得到0.06mmol的2，6-二氨基吡啶，净收率为4.8％。
实施例10显示用以下反应制备3-甲基吡啶-2，6-二胺：
Figure A20078004707500161
实施例10
将2-甲基戊二腈与Pd·C(5mol％的10％重量的负载在碳上的Pd)合并在10mL的Hastelloy振荡高压釜中，向其中加入液态NH3。将混合物在200℃加热45h。将混合物冷却至环境温度，并且将过量的NH3通过N2吹扫除去。将粗混合物悬浮在10mL无水甲醇中，通过注射式过滤除去催化剂，并且在真空中浓缩粗反应混合物。2-甲基戊二腈的转化率为100％，得到0.02mmol的3-甲基吡啶-2，6-二胺，净收率为2.3％。
实施例11显示用以下反应制备一种新化合物：
Figure A20078004707500171
实施例11
将2，4-二(二甲基氨基)戊二腈(95mg，0.53mmol，1eq.)与Pd·C(56mg，5.3×10-2mmol，10mol％的10％重量的负载在碳上的Pd)和无水NH3(1g，0.60mol，113.0eq.)合并在10mL的Hastelloy振荡器中。将粗混合物悬浮在10mL无水甲醇中，通过注射式过滤除去催化剂，并且在真空中浓缩粗反应混合物。2，4-二(二甲基氨基)戊二腈的转化率＞95％。通过GC/MS检测到产品N3，N3，N5，N5-四甲基吡啶-2，3，5，6-四胺(M+195)。
本文在一个或多个具体实施方案的上下文中描述了本发明的某些方法的特征，所述实施方案结合了各种此类特征。然而本发明的范畴不限于任何具体实施方案中的单独某几个特征的描述，并且本发明还包括(1)少于任何所述实施方案的所有特征的次组合，所述次组合的特征在于不存在形成次组合所省略的特征；(2)每一个独立包括在任何所述实施方案的组合中的特征；和(3)通过任选可与本文其它处公开的其它特征一起，仅将两个或更多个所述实施方案中的选定的特征归类而形成的其它特征的组合。
在本说明书中，除非在使用情形下另外明确指明或相反指明，其中本发明主题的实施方案被论述或描述为包含、包括、含有、具有、涵盖或包容一些特征或要素，除了明确论述或描述的那些以外，一个或多个特征或要素也可存在于实施方案中。然而，本发明主题的一个可供选择的实施方案可被论述或描述为基本上由一些特征或要素组成，其中将会显著地改变操作原理或实施方案显著特性的实施方案特征或要素不存在于本文中。本发明主题的另一个可供选择的实施方案可被论述或描述为基本上由一些特征或要素组成，在所述实施方案或其非本质变型中，仅存在所具体论述或描述的特征或要素。

Claims (20)

1.用于合成如式(I)结构所述化合物的方法
所述方法包括将如式(II)结构所述的化合物
与化学氧化剂和/或脱氢催化剂在纯液氨中或在液氨与极性非质子溶剂的混合物中接触，以形成反应混合物；并且加热该反应混合物以产生式(I)化合物；
其中R1和R2各自独立地选自(a)H；(b)烃基；
(c)NR3R4，其中R3和R4各自独立地选自H和烃基；
Figure A2007800470750002C3
其中R5是烃基；和(e)YR6，其中
Y选自O和S，并且R6选自H、烃基和
Figure A2007800470750002C4
其中R5是烃基。
2.权利要求1的方法，其中R1和R2之一或均为H。
3.权利要求1的方法，其中R1和R2之一或均为NH2。
4.权利要求1的方法，其中R1和R2之一或均为N(CH3)2。
5.权利要求1的方法，其中所述反应混合物包含纯液氨。
6.权利要求1的方法，其中所述反应混合物包含液氨和极性非质子溶剂。
7.权利要求1的方法，其中所述反应混合物在不存在脱氢催化剂时包含化学氧化剂。
8.权利要求1的方法，其中所述反应混合物在不存在化学氧化剂时包含脱氢催化剂。
9.权利要求1的方法，其中所述反应混合物包含化学氧化剂和脱氢催化剂。
10.权利要求1的方法，其中所述反应混合物包含化学氧化剂，并且所述化学氧化剂选自硫、二氧化硫、氧气、硒、2，3-二氯-5，6-二氰基对苯醌、2，3，5，6-四氯对苯醌、氯化铝、氧化砷、二氧化锰、铁氰化钾、硝基苯、氯、溴和碘。
11.权利要求1的方法，其中所述反应混合物包含脱氢催化剂，并且所述脱氢催化剂包括均相催化剂。
12.权利要求11的方法，其中所述均相催化剂包含至少一种金属或金属盐，其中所述至少一种金属或金属盐选自第VIII族的元素和所述元素的盐。
13.权利要求11的方法，其中所述均相催化剂选自钌、铑、钯、锇、铱、铂；以及它们的盐。
14.权利要求1的方法，其中所述反应混合物包含脱氢催化剂，并且所述脱氢催化剂包括多相催化剂。
15.权利要求14的方法，其中所述多相催化剂包含至少一种金属或金属盐和载体，其中金属或金属盐选自所述周期表的第IVA、VA、VIA、VIIA、VIII、IB和IIB族的元素，以及所述元素的盐。
16.权利要求15的方法，其中所述载体选自氧化铝、二氧化钛、氧化高钴、氧化锆、二氧化铈、氧化钼、氧化钨、二氧化硅、硅质岩、二氧化钛、沸石或沸石类材料、活性炭、焦炭、以及木炭，所述沸石或沸石类材料具有由四面体构成的结构并且在所述外部或内部表面具有SiOH和/或AlOH基团，所述四面体通过氧原子连在一起以产生具有分子尺寸通道的延伸网络。
17.权利要求6的方法，其中所述极性非质子溶剂选自1，4-二氧杂环己烷、四氢呋喃、丙酮、乙腈、二甲基甲酰胺、吡啶、以及1，4-二氧杂环己烷加吡啶的混合物。
18.权利要求1的方法，所述方法还包括使所述式(I)的化合物经历反应以由此制备化合物、低聚物或聚合物的步骤。
19.权利要求18的方法，其中所制得的聚合物包括吡啶并二咪唑-2，6-二基(2，5-二羟基对苯撑)聚合物、或聚[(1，4-二氢二咪唑[4，5-b：4′，5′-e]吡啶-2，6-二基)(2，5-二羟基-1，4-苯撑)]聚合物。
20.如式(III)结构所述的化合物：
Figure A2007800470750004C1
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