CN101842375A - 制备teda衍生物的方法 - Google Patents

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B·布施豪斯
H·博贝克迈耶
E·伯克斯
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
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    • C07D487/08—Bridged systems

Abstract

本发明涉及一种制备三亚乙基二胺(TEDA)衍生物的方法，此方法包括以下步骤：a)使二氢吡嗪与烯烃反应，b)任选地在步骤a)之后进行氢化。本发明还涉及这种新的TEDA衍生物以及它们用做可引入的聚氨酯催化剂的用途。

Description

制备TEDA衍生物的方法
本发明涉及一种从二氢吡嗪和烯烃制备三亚乙基二胺(TEDA)衍生物的方法。可以通过本发明方法制备的TEDA衍生物例如对应于通式(Ia)或(Ib)：
其中取代基R1至R12如下文所定义。本发明还涉及选择上述通式(Ia)或(Ib)的新TEDA衍生物，以及它们作为聚氨酯催化剂的用途，优选作为可引入的聚氨酯催化剂的用途。
制备TEDA(三亚乙基二胺，也称为1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO))或TEDA衍生物的方法是公知的。例如，WO01/02404描述了一种使用沸石催化剂制备TEDA的方法。在TEDA制备中所用的反应物是乙二胺(EDA)和哌嗪(PIP)。TEDA是重要的化学品，其用途包括制备药物和聚合物，尤其用做制备聚氨酯(PU)中的催化剂。
US-A 6,147,185描述了另一种制备TEDA或TEDA衍生物的方法。此方法尤其涉及制备与一个或两个含烃的环稠合的TEDA衍生物的方法。例如，6-甲基喹喔啉首先被氢化成6-甲基十氢喹喔啉，然后与环氧乙烷反应。所得的中间体具有在环氮原子上的羟基乙基取代基，此中间体最后在磷酸盐催化剂的存在下于340℃进行闭环转化，得到相应的TEDA衍生物(在这里是6-甲基环己二氮杂双环-2.2.2-辛烷)。US-A 6,147,185所描述的化合物也适合用做PU催化剂。
尤其，发现采用上述方法难以合成具有官能团(例如酯、醚或氨基官能团)的TEDA衍生物。目前已经知道仅仅一些具有官能团的这种TEDA衍生物。这种被取代的TEDA衍生物用做PU催化剂的用途目前尚未描述。
其它TEDA衍生物例如参见T.Oishi等，Tetrahedron Letters，33卷(5)，639-642页(1992)。从相应的哌嗪衍生物开始，通过与1，2-二溴乙烷在乙醇中反应而合成在TEDA的2和3位具有两个苯氧基甲基取代基的相应TEDA衍生物。或者，相应的取代基也可以具有叔丁基二甲基甲硅烷基或含叔丁基二苯基甲硅烷基的醚取代基代替苄基。
WO 98/24790涉及制备TEDA衍生物，其中TEDA经由甲基酯桥与苯结构部分连接。用做药物的中间体是通过首先使哌嗪与2，3-二溴丙酸乙酯反应得到在2位上具有乙基酯官能团的TEDA衍生物而制备的。这种TEDA衍生物随后用氢化铝锂还原成2-羟基甲基-TEDA，后者随后与合适的苯甲酸衍生物反应以得到目标分子。
在L.Street等，J.Med.Chem.，33(1990)，2690-2697页中，与WO98/24790类似地制备被2-乙基羧基取代的TEDA，然后被闭环转化成相应的1，2，4-氧杂二唑-TEDA衍生物。
G.Shishkin等在Chem.Heterocycl.Com.，1980，1069-1072页中描述了用氢化铝锂还原被羧基、甲基羧基或苯氧基羧基取代的TEDA衍生物，或水解成2-羟基甲基-TEDA。2-羟基甲基-TEDA可以随后与乙酸酐反应得到相应的乙酸酯。
DE-A 3048031涉及一种制备取代的吡嗪的方法。在此方法中，二氢吡嗪与羰基衍生物在碱的存在下反应得到取代的吡溱。合适的羰基化合物也包括含有双键的羰基化合物，例如萜烯醛、不饱和脂族醛、不饱和脂族酮或呋喃醛。尤其由于使用有机强碱例如碱金属醇盐(醇化物)、碱金属氢化物或碱金属氨基化物，在DE-A 3048031中描述的方法也不会提供TEDA衍生物。导致此不同反应性的原因应当通过DE-A 3048031所述反应隐含的不同反应机理来寻求。
DE-A 3048031所描述的反应是基于以下机理：首先，所用的强碱例如醇盐夺取了在5，6-二氢吡嗪的饱和5位中的质子以形成相应的酸，例如合适醇的酸。所形成的二氢吡嗪阴离子然后亲核攻击羰基化合物，从而形成5-[1’-羟基-1’-(取代基)甲基]-5，6-二氢吡嗪中间体。这可以消除水并形成在外环碳原子上被1’-取代的5-[1’-(取代基)-亚甲基-]-5，6-二氢吡嗪中间体。此中间体进而通过芳构化经由1，3-H位移重排成终产物，即5-[1’-(取代基)-甲基]吡嗪。
此反应经由二氢吡嗪的脱质子进行，而不是通过其它方式进行，即从羰基化合物形成烯醇化物，这也得到这一事实的证明：也可以使用在与羰基邻近的碳原子上不具有质子的醛，例如苯甲醛，所以不能形成烯醇化物。因此，DE-A 3048031所描述的二氢吡嗪与羰基化合物以及任选不饱和羰基化合物的反应获得了这样的产物，其中前一种羰基化合物的原子不能与二氢吡嗪的氮原子连接。
所以，本发明的目的是提供一种新的、简化的制备TEDA衍生物的方法。在本发明中，未取代的TEDA也包括在术语“TEDA衍生物”的范围内。
根据本发明，此目的通过一种制备三亚乙基二胺(TEDA)衍生物的方法实现，此方法包括以下步骤：
a)使二氢吡嗪与烯烃反应，
b)任选地在步骤a)之后进行氢化。
与DE-A 3048031所描述的方法相比，在本发明方法中有额外的闭环(“形成桥”)，这通过反应将烯烃双键的两个碳原子与二氢吡嗪的两个环氮原子连接。
本发明方法有利地允许制备TEDA和TEDA衍生物，尤其含有具有官能团的取代基的那些TEDA衍生物。具有官能团的取代基应当理解为表示具有至少一个杂原子例如卤素、S、P、O或N的那些取代基。含有具有官能团的取代基的那些TEDA衍生物以特别有利的方式适合用做用于制备聚氨酯的催化剂(PU催化剂)。以此方式制备的聚氨酯、尤其聚氨酯泡沫的特征在于所用的催化剂不会从聚氨酯脱气出来，这是因为它们已经以化学方式被引入到相应的聚氨酯中，尤其引入到聚氨酯泡沫中，或因为它们具有较高的蒸气压。
另外有利的是，为了获得这种聚氨酯或聚氨酯泡沫，不需要与现有技术体系、尤其未取代的TEDA中常规用量相比更大量的或显著更大量的PU催化剂。
下面将详细描述本发明制备TEDA衍生物的方法。
在步骤a)中，二氢吡嗪与烯烃反应，这在每种情况下使得烯烃双键的碳原子与二氢吡嗪的环氮原子通过反应而连接。关于二氢吡嗪和烯烃的选择，原则上没有限制；这两种反应物可以是取代或未取代的。这些反应物是可商购的，或可以通过本领域技术人员公知的方法制备。下面详细描述二氢吡嗪反应物的合成细节。
二氢吡嗪的合成
制备二氢吡嗪的方法是本领域技术人员公知的。关于制备取代的二氢吡嗪的方法的综述参见Flament，I.，Stoll，M.，Helvetica Chimica Acta 1967，卷50(7)，No.180，1754-1758页。另外，DE 10321565A1也描述了合成二氢吡嗪的方法(但是目的是随后将它们脱氢成相应的吡嗪)。
从(任选取代的)乙二胺和二羰基化合物反应得到二氢吡嗪的方法可以在不同的溶剂中进行。理论上，所有有机溶剂和水是合适的。不太优选使用质子溶剂，例如1，2-丙二醇或水，这是因为在这些溶剂中的反应导致较差的二氢吡嗪选择性，并且形成聚合物的趋势提高。此外，乙醚的使用是在化学上可行的，但是在工业规模上由于安全原因而不建议采用(低沸点，自氧化性)。
最好的转化率和选择性是通过使反应在中等极性的但水不混溶性的溶剂中进行而实现的。另外，N2应当用做保护气体。
特别优选叔丁基甲基醚(MTBE)作为最佳溶剂。此溶剂具有与乙醚相似的化学性质(溶解能力，极性以及与有机溶剂或水的混合性能)，但是具有更高的沸点且没有自氧化性，并因此可更安全地操作。此外，在MTBE中可以通过与水的低混溶性获得优势，这是因为在反应中形成的水作为第二相被分离出去并因此不再干扰反应，并且因为几乎所有的副产物和乙二胺残余物另外存在于水相中并能在反应结束后非常容易地除去。
先将乙二胺(EDA)或EDA衍生物加入一部分MTBE中，并在MTBE中缓慢滴加二羰基化合物(等摩尔量)。这形成了不溶性中间体，其在随后加热到环境温度或更高温度的过程中会分解成产物、EDA和水。中间体使得高度均匀搅拌变得复杂；所以需要较大量的溶剂。在溶剂量过小的情况下，混合物会固化；形成仍然含有二羰基化合物的团块。这些团块被快速加热和潮解形成粘稠的黑色物质。所以不能在无溶剂的情况下操作。
过高的温度和形成的水将促进产物的聚合。发现叔丁基甲基醚(MTBE)是理想的，这是因为水作为第二相被分离出去并能与副产物一起除去。无色的醚相在减压下干燥和浓缩，产物混合物随后在减压下分馏。产物在-20℃下是空气稳定的，但是在环境温度下在氧的存在下聚合。
此反应方式的一个特别有利的方面是可以用等摩尔量的EDA(或EDA衍生物)与二羰基化合物操作，这是因为过量的EDA(衍生物)在随后阶段中会具有破坏作用。例如，当随后阶段是与丙烯酸衍生物反应时，EDA(衍生物)也在烯烃上进行1，4加成反应，从而形成不需要的副产物。所以，特别优选用等摩尔量的EDA衍生物和二羰基化合物操作。也可以按照1∶20至20∶1过量使用一种反应物，但是此方法仅仅当过量存在的反应物能随后被除去时才有利，例如通过蒸馏、沉淀或本领域技术人员公知的其它方法。但是，因为二氢吡嗪能在热应力下聚合，所以特别有利的是由于使用等摩尔量反应物而可以省去除去操作。
经由所形成的第二水相除去任何残余的EDA或EDA衍生物的操作是特别有利的。这种可除去性是来源于特别有利地使用中等极性的、非质子的、水不混溶性的溶剂，例如MTBE。所以，特别优选在MTBE中进行二氢吡嗪的合成。
二氢吡嗪的合成可以在-80℃至80℃的温度下进行。优选在-20℃至60℃的温度下进行反应，特别优选在0-50℃的温度下进行反应。
反应压力可以是0.5-250巴(绝对压力)。优选在标准压力下操作。
特别优选在二氢吡嗪的合成中不使用额外催化剂的情况下操作，这是因为二羰基化合物的反应性和乙二胺衍生物的反应性本身就非常高。
步骤a：二氢吡嗪与烯烃的反应
在步骤a)中，制备在TEDA基础骨架中具有碳-碳双键的TEDA衍生物(不饱和TEDA衍生物)。为了获得具有完全饱和TEDA基础骨架的TEDA衍生物，可以任选地进行步骤b)，其中使在步骤a)中获得的产物进行氢化。
二氢吡嗪与烯烃的反应可以在各种溶剂中进行。理论上，所有有机溶剂和水是合适的。合适的溶剂是甲醇、1，2-丙二醇、二噁烷、四氢呋喃或MTBE。
有利地使用在二氢吡嗪合成中所用的相同溶剂(例如MTBE)，这是因为在二氢吡嗪合成后不需要溶剂交换。特别有利的是使用较高沸点的非质子溶剂，这是因为其中可能有较高的反应温度、较短的反应时间和进而更经济的时空产率。在这方面的最佳结果是用二噁烷作为溶剂获得的。
可以使用催化剂。优选在不存在碱的情况下进行步骤a)。特别优选在不添加催化剂的情况下操作，这是因为此反应也能通过热方式控制。
此反应可以在-50℃至200℃的温度下进行。优选在0-150℃的温度下进行反应。反应温度更优选是60-130℃。
反应压力可以是0.5-250巴(绝对压力)。优选在标准压力下操作。
二氢吡嗪与烯烃之间的摩尔比可以在20∶1至1∶20的范围内。特别有利的是使用等摩尔量。
此反应可以通过在二烯与亲二烯体之间的环加成反应(迪尔斯-阿尔德反应)的机理或作为迈克尔加成反应解释。所以，取代基的选择按照所需是十分重要的，这是因为在反应中尤其涉及二氢吡嗪的二烯骨架和烯烃双键。但是，反应速率和环加成的化学选择性通常取决于两种反应物中的电子状况。
作为不限制本发明范围的一个例子，给出2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪与丙烯酸乙酯的反应。这特别有利地进行，因为作为缺电子的亲二烯体，丙烯酸酯能很好地与所用的二烯匹配。这同样适用于例如马来酸酯。相比之下，对于相同的二氢吡嗪，富电子的亲二烯体(例如甲基乙烯基醚)不太适合作为反应物，所以不太有效地、更慢或以更小的选择性进行彼此之间的反应。相反，如本领域技术人员所知，当电子状况通过合适的取代基匹配时，富电子的亲二烯体能快速地与二氢吡嗪反应。
如果需要的话，在两种反应物上的取代基的性质可以通过引入保护基团、衍生化作用和极反转来改变，从而达到所需的反应性。保护基团的引入是本领域技术人员公知的。
步骤b：来自a)的反应产物的氢化反应
在步骤b)中的氢化是通过本领域技术人员公知的方法进行的。例如，氢化可以在步骤a)之后在不分离从步骤a)获得的不饱和TEDA衍生物的情况下直接进行。在步骤a)和b)中获得的产物可以通过本领域技术人员公知的方法提纯和分离。
当在步骤a)中已经使用受保护的反应物时，相应的保护基团可以在步骤a)后或任选地在步骤b)后，再次通过本领域技术人员公知的方法除去(脱保护步骤c))。如果合适的话，这种脱保护也可以与步骤b)中的氢化一起进行。
在本发明中，除非另有说明，以下描述也适用于使用的所有反应物和所获得的所有产物：
烷基(C1-C10烷基；此缩写表示具有1-10个碳原子的相应烷基)可以是直链或支化的，无环或环状的，以及饱和或不饱和的。当它们是其它基团的一部分时，这些描述也适用，例如烷氧基(C1-C10烷基-O-)、烷氧基羰基或氨基烷基；或当它们被取代时，这些描述也适用。因此，烷基也包括亚烷基(-(CH2)n-，其中n是例如1-10)。例如，烷基氨基-(C1-C10烷氧基)表示C1-C10烷氧基进而被烷基氨基取代。
烷基的例子是：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基。这也包括这些基团的正异构体和支化的异构体，例如异丙基、异丁基、异戊基、仲丁基、叔丁基、新戊基、3，3-二甲基丁基、2-乙基己基等。除非另有说明，术语‘烷基”另外还包括未取代的或任选地被一个或多个其它基团取代的烷基，其它基团是例如1-10个相同或不同的基团，例如羟基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、芳基、杂芳基、烷氧基或卤素。额外的取代基可以在烷基中的任何需要的位置中出现。另外，术语“烷基”还包括环烷基和环烷基烷基(进而被环烷基取代的烷基)，其中环烷基具有至少3个碳原子。环烷基的例子是环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基和环癸基。如果合适的话，它们也可以是多环体系，例如十氢化萘基、降冰片烷基、冰片烷基或金刚烷基。环烷基可以是未取代的或任选地被一个或多个其它基团取代，例如被上述关于烷基所述的取代基。
卤素是氟、氯、溴或碘。
芳基是5-14元的芳族的单环、二环或三环。芳基是从不含任何环杂原子的单环、二环或三环芳族化合物衍生的。当它们不是单环体系时，第二或第三个环也可以以饱和的形式或以部分不饱和的形式存在，前提是具体的形式是公知且稳定的。如果合适的话，芳基也可以进而是至少单取代的，例如被卤素、烷基或烷氧基取代。芳基的例子是：苯基、萘基、茚基、1，2-二氢萘次甲基或1，2，3，4-四氢萘基。芳基优选是苯基。
本发明的一个优选实施方案涉及一种制备通式(Ia)和(Ib)的三亚乙基二胺(TEDA)衍生物的方法：
Figure GPA00001126041200081
此方法包括以下步骤：
a)使二氢吡嗪(II)与烯烃(III)反应获得TEDA衍生物(Ia)，
b)任选地，将TEDA衍生物(Ia)氢化获得TEDA衍生物(Ib)，其中，在式(I)至(III)中：
所有碳原子可以具有R或S构型以及E或Z构象。在结构式中的符号不代表在一个碳原子上的绝对构象(例如特定取代基的内或外位或者向上/向下取向)或双键上的绝对构象；连线应当仅仅理解为说明连接，即取代基可以位于哪个碳原子上。
R1至R10各自独立地选自：H，卤素，-(C1-C10烷基)-(R14)u，-C(O)-R13，-CN，-O-芳基-(R14)u，-(C1-C10烷基)-O-C(O)R14，-O-[(C1-C10烷基)-(R14)u]pHq，-N-[(C1-C10烷基)-(R14)u]pHqAr，-P-[(C1-C10烷基)-(R14)u]pHqAr或-S-[(C1-C10烷基)-(R14)u]pHq；u是0-10。当u＝0时，这表示取代基R1至R10的合适(C1-C10烷基)链段是未取代的。当u≥1时，合适的(C1-C10烷基)链段被u个R14取代基取代，而在u＞1的情况下，具体的R14基团各自独立地是被取代的。R14基团可以处于(C1-C10烷基)链段中的任何所需的位置，R14基团的上限是由在合适(C1-C10烷基)链段中的氢原子数目确定的。
如果式(Ib)的产物已经来源于式(Ia)产物的氢化反应，则取代基R11和R12通常各自是H。如果合适的话，取代基R11和R12在氢化后通过本领域技术人员公知的方法根据R1至R10的定义改性。
R13是H、羟基、氨基、芳基、C1-C10烷氧基、氨基(C1-C10烷氧基)、烷基氨基(C1-C10烷氧基)、二烷基氨基(C1-C10烷氧基)、氨基(C1-C10烷基)、氨基芳基、-NH(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)2、-NH-芳基、-N-(芳基)2、卤素、羟基芳基、-O-芳基或-O-(C1-C10烷基)芳基；
R14是羟基、氨基、芳基、C1-C10烷氧基、氨基(C1-C10烷氧基)、烷基氨基(C1-C10烷氧基)、二烷基氨基(C1-C10烷氧基)、氨基(C1-C10烷基)、-NH(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)2、羟基芳基、氨基芳基、-NH-芳基、-N-(芳基)2、卤素、-PH-芳基、-P(芳基)2、-O-芳基或-O-(C1-C10烷基)芳基；
如果[(C1-C10烷基)-(R14)u]基团与氮或磷连接，则p是0-3，其中q也可以是0-3。对于p+q的总和：
如果p是0，则q是2或3。
如果p是1，则q是1或2。
如果p是2，则q是0或1。
如果p+q的总和是2，则杂原子是不带电荷的，所以不存在抗衡离子A，因此r＝0。
如果p+q的总和是3，则杂原子带有正电荷，所以存在抗衡离子A，因此r＝1。相应的TEDA衍生物则作为盐存在。但是，优选，TEDA衍生物作为不带电的分子存在，即r是0。
A可以是任何阴离子；A优选选自卤素、硫酸根、亚硫酸根、硝酸根、亚硝酸根、磷酸根、亚磷酸根、亚磷酸氢根、甲酸根、乙酸根、丙酸根、草酸根和柠檬酸根。卤素尤其是氯。
如果[(C1-C10烷基)-(R14)u]基团与氧或硫连接，则：p是0或1。如果p是0，则q是1。如果p是1，则q是0。
优选，在二氢吡嗪(I)或在烯烃(III)中的取代基R1至R10中的至少一个选自：-[(C1-C10烷基)-(R14)u]，-O-[(C1-C10烷基)-(R14)u]，-N[(C1-C10烷基)-(R14)u]2，-NH[(C1-C10烷基)-(R14)u]-CO-R13，以及-CN，其中R13和R14各自独立地是羟基、C1-C10烷氧基、-NH2、-NH(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)2、-O-芳基或-O-(C1-C10烷基)芳基，并且u是0-10。
更优选，二氢吡嗪(II)是选自：2，3-二氢吡嗪，2-甲基-5，6-二氢吡嗪，2-乙基-5，6-二氢吡嗪，2-丙基-5，6-二氢吡嗪，2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，2，3-二乙基-5，6-二氢吡嗪，2-乙基-3-甲基-5，6-二氢吡嗪，2，5-二甲基-5，6-二氢吡嗪，2，6-二甲基-5，6-二氢吡嗪，2，3，5-三甲基-5，6-二氢吡嗪，2-羟基-5，6-二氢吡嗪，2-甲基-3-羟基-5，6-二氢吡嗪，2-甲基-5-羟基-5，6-二氢吡嗪，2-甲基-6-羟基-5，6-二氢吡嗪，2-二甲基氨基-5，6-二氢吡嗪，5-二甲基氨基-5，6-二氢吡嗪或者2-甲基-3-二甲基氨基-5，6-二氢吡嗪。
更优选，烯烃(III)是选自：乙烯，丙烯，丁烯，羟基丙烯，羟基丁烯，乙烯基甲基酮，丙烯酸，丙烯酸甲基酯，丙烯酸乙基酯，丙烯酸丙基酯，乙烯基甲基醚，(二甲基氨基乙基)乙烯基醚，(2-羟基乙基)乙烯基醚，(1-羟基乙基)乙烯基醚，烯丙基甲基酮，3-羟基丁-1-烯，3-羟基戊-1-烯，3-羟基己-1-烯，4-羟基丁-1-烯，4-羟基戊-1-烯，4-羟基己-1-烯，5-羟基戊-1-烯，5-羟基己-1-烯，6-羟基己-1-烯，4-羟基戊-2-烯，4-羟基己-2-烯，2-羟基丁-3-烯，4-羟基戊-2-烯，4-羟基己-2-烯，5-羟基戊-2-烯，5-羟基己-2-烯，6-羟基己-2-烯，乙酸烯丙基酯，马来酸，马来酸二甲基酯，马来酸二乙基酯，马来酸单甲基单乙基酯，马来酸酐，富马酸，富马酸二甲基酯，富马酸二乙基酯，富马酸单甲基单乙基酯或者富马酸酐。
TEDA衍生物(Ia)优选是式(Ia1)的化合物：
Figure GPA00001126041200111
其中R2、R7和R8各自独立地是H，-OH，-(C1-C3烷基)-OH，-(C1-C3烷基)-O-(C1-C3烷基)，-CN，-O-苯基，-(C1-C3烷基)-O-苯基，C1-C3烷氧基，-C(O)(C1-C3烷氧基)，-C(O)OH，-N(CH3)2，-NH(CH3)，-NH2，-(C1-C3烷基)-N(CH3)2，-(C1-C3烷基)-NH(CH3)，-(C1-C3烷基)-NH2，或者-(C1-C3烷基)-O-C(O)(C1-C3烷氧基)，
R5和R6各自独立地是H，C1-C3烷基，-C(O)OH，-C(O)(C1-C3烷氧基)或者-(C1-C3烷基)-O-(C1-C3烷基)，
并且取代基R2、R7和R8中的至少一个不是H。
在一个实施方案中，特别优选的TEDA衍生物(Ia)是选自：
2-羟基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羧基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羟基羰基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-甲酰氧基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-乙酰氧基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-丙酰氧基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羟基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羧基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羟基羰基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-甲酰氧基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-乙酰氧基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-丙酰氧基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羟基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羧基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羟基羰基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-甲酰氧基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-乙酰氧基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-丙酰氧基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羟基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羧基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羟基羰基-5，6-二甲基1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-甲酰氧基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-乙酰氧基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-丙酰氧基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羟基甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羟基甲基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羟基甲基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-羟基甲基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(1′-羟基乙基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(1’-羟基乙基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(1’-羟基乙基)-6-甲基1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(1’-羟基乙基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环-[2.2.2]辛-5-烯，2-(2′-羟基乙基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(2′-羟基乙基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(2′-羟基乙基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(2′-羟基乙基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-甲氧基羰基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-甲氧基羰基-5-甲基1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-甲氧基羰基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-甲氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-甲氧基羰基-5-甲基-6-乙基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-甲氧基羰基-5-乙基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-乙氧基羰基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-乙氧基羰基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-乙氧基羰基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-乙氧基羰基-5-甲基-6-乙基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-乙氧基羰基-5-乙基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-乙酰氧基甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-乙酰氧基甲基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-乙酰氧基甲基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-乙酰氧基甲基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(二甲基氨基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(二甲基氨基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(二甲基氨基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(二甲基氨基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(二甲基氨基甲基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(二甲基氨基甲基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(二甲基氨基甲基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(二甲基氨基甲基)-5，6-二甲基-1，4--二氮杂双环辛-5-烯，2-(二甲基氨基乙氧基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(二甲基氨基乙氧基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(二甲基氨基乙氧基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(二甲基氨基乙氧基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-[(二甲基氨基乙氧基)羰基]-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-[(二甲基氨基乙氧基)羰基]-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-[(二甲基氨基乙氧基)羰基]-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-[(二甲基氨基乙氧基)羰基]-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(1’-羟基丙基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(1’-羟基丙基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(1’-羟基丙基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(1’-羟基丙基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(2′-羟基丙基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(2′-羟基丙基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(2′-羟基丙基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(2′-羟基丙基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(3′-羟基丙基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(3′-羟基丙基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(3′-羟基丙基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2-(3′-羟基丙基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2，3-二(羟基甲基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2，3-二(羟基甲基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2，3-二(羟基甲基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2，3-二(羟基甲基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2，3-二(乙氧基羰基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，2，3-二(乙氧基羰基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]-辛-5-烯，2，3-二(乙氧基羰基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯和2，3-二(乙氧基羰基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯。
TEDA衍生物(Ib)优选是通式(Ib1)的化合物：
Figure GPA00001126041200141
其中R2、R7和R8各自独立地是H，-OH，-(C1-C3烷基)-OH，-(C1-C3烷基)-O-(C1-C3烷基)，-CN，-O-苯基，-(C1-C3烷基)-O-苯基，C1-C3烷氧基，-C(O)(C1-C3烷氧基)，-C(O)OH，-N(CH3)2，-NH(CH3)，-NH2，-(C1-C3烷基)-N(CH3)2，-(C1-C3烷基)-NH(CH3)，-(C1-C3烷基)-NH2，或者-(C1-C3烷基)-O-C(O)(C1-C3烷氧基)，
R5和R6各自独立地是H，C1-C3烷基，-C(O)OH，-C(O)(C1-C3烷氧基)或者-(C1-C3烷基)-O-(C1-C3烷基)，
并且取代基R2、R7和R8中的至少一个不是H。
在一个实施方案中，特别优选的TEDA衍生物(Ib)是选自：2-羟基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羧基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羟基羰基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-甲酰氧基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-乙酰氧基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-丙酰氧基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羟基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羧基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羟基羰基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-甲酰氧基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-乙酰氧基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-丙酰氧基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羟基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羧基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羟基羰基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-甲酰氧基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-乙酰氧基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-丙酰氧基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羟基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羧基5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羟基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-甲酰氧基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-乙酰氧基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-丙酰氧基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羟基甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羟基甲基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羟基甲基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-羟基甲基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(1’-羟基乙基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(1’-羟基乙基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(1′-羟基乙基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(1’-羟基乙基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(2′-羟基乙基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(2′-羟基乙基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(2′-羟基乙基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、2-(2′-羟基乙基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-甲氧基羰基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-甲氧基羰基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-甲氧基羰基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-甲氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-甲氧基羰基-5-甲基-6-乙基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-甲氧基羰基-5-乙基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-乙氧基羰基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-乙氧基羰基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-乙氧基羰基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-乙氧基羰基-5-甲基-6-乙基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-乙氧基羰基-5-乙基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-乙酰氧基甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-乙酰氧基甲基-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-乙酰氧基甲基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-乙酰氧基甲基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(二甲基氨基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(二甲基氨基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(二甲基氨基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(二甲基氨基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(二甲基氨基甲基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(二甲基氨基甲基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(二甲基氨基甲基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(二甲基氨基甲基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(二甲基氨基乙氧基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(二甲基氨基乙氧基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(二甲基氨基乙氧基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(二甲基氨基乙氧基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-[(二甲基氨基乙氧基)羰基]-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-[(二甲基氨基乙氧基)羰基]-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-[(二甲基氨基乙氧基)羰基]-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-[(二甲基氨基乙氧基)羰基]-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(1’-羟基丙基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(1’-羟基丙基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(1’-羟基丙基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(1’-羟基丙基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(2′-羟基丙基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(2′-羟基丙基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(2′-羟基丙基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(2′-羟基丙基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(3′-羟基丙基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(3′-羟基丙基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(3′-羟基丙基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2-(3′-羟基丙基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2，3二(羟基甲基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2，3-二(羟基甲基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2，3-二(羟基甲基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2，3-二(羟基甲基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2，3-二(乙氧基羰基)-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2，3-二(乙氧基羰基)-5-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，2，3-二(乙氧基羰基)-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷和2，3-二(乙氧基羰基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷。
在另一个本发明的实施方案中，二氢吡嗪(II)是通过二羰基化合物与乙二胺(EDA)或EDA衍生物反应制备的。所述羰基化合物优选是二酮基化合物。优选的二酮基化合物选自2，3-戊二酮、2，3-丁二酮、乙二醛、甲基乙二醛。优选的EDA衍生物是EDA、1，2-丙二胺、1，2-丁二胺、2，3-丁二胺、1，2-戊二胺、2，3-戊二胺、1，2-己二胺、2，3-己二胺、3，4-己二胺。特别优选丁二酮与乙二胺反应得到2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，甲基乙二醛与乙二胺反应得到2-甲基-5，6-二氢吡嗪，乙二醛与乙二胺反应得到2，3-二氢吡嗪。此反应是在有机溶剂中进行的，例如醚、酯、醇或烷烃。优选在中等极性的但水不混溶性的溶剂中进行反应。特别优选使用叔丁基甲基醚(MTBE)作为溶剂，并另外在作为保护气体的N2下操作。
二氢吡嗪的合成可以在-80℃至80℃的温度下进行。优选在-20℃至60℃的温度下进行反应，特别优选在0-50℃的温度下进行反应。
反应压力可以是0.5-250巴(绝对压力)。优选在标准压力下操作。
本发明还提供可通过本发明方法制备的新的三亚乙基二胺衍生物。这些本发明的TEDA衍生物含有具有官能团的取代基，尤其是具有至少一个杂原子的取代基，杂原子是例如卤素、O、P、S或N，优选O或N。如上所述，一些TEDA衍生物是已知的。这些已知的TEDA衍生物不会形成本发明关于TEDA衍生物的主题的一部分。本发明的TEDA衍生物本身因此不包括在上述T.Oishi等、L.Street等、E.Shiskhin等的文献中和在WO 98/24790和DE-A 3048031中描述的TEDA衍生物。
本发明的TEDA衍生物对应于通式(Ia)或(Ib)：
Figure GPA00001126041200171
其可通过本发明的方法制备，其中R1至R12各自如上所定义，其中取代基R1至R10中的至少一个含有至少一个选自卤素、O、P、S和N中、优选选自O和N中的杂原子，或者R1至R10中的至少一个含有-OH或-NH2，
前提是当其它R1至R12基团各自是氢时，R1至R12基团中的一个不是-C(O)OH，-C(O)OCH3，-C(O)OC2H5，-CH2-OH，-CH2-O-苄基或-CH2-O-C(O)-CH3，并且当其它R1至R12基团各自是氢时，两个邻近的R1至R12基团都不是-CH2-O-苄基。“邻近的基团”理解为表示特定基团连接到本发明TEDA衍生物的两个不同碳原子上并且这两个碳原子本身进而彼此连接。
关于优选的和特别优选的本发明TEDA衍生物，可以参见上述本发明方法中的相应定义，并考虑到关于这种TEDA衍生物的上述限制。
本发明还提供本发明TEDA衍生物用于制备聚氨酯的用途。优选使用本发明的TEDA衍生物作为催化剂，尤其用于聚氨酯泡沫的生产中。这些生产聚氨酯的方法是本领域技术人员公知的。关于在聚氨酯生产中所用反应物的选择，原则上没有限制。所以，本发明还提供含有至少一种本发明TEDA衍生物的聚氨酯。这些聚氨酯、优选聚氨酯泡沫的特征在于所用的TEDA衍生物不会脱气，因为它们已经以化学方式被引入到相应的聚氨酯中。以此方式，可以制备气味小或无味的聚氨酯。
本发明的TEDA衍生物可以优选按照其性质用做聚氨酯催化剂，作为凝胶催化剂用于交联反应，或作为发泡催化剂用于在水的帮助下释放二氧化碳。特别优选使用本发明的TEDA衍生物作为凝胶催化剂，所述凝胶催化剂能促进多异氰酸酯与多元醇组分之间的交联反应。
下面将参考实施例详细说明本发明：
实施例、
实施例1-12：制备2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪
实施例1：
先加入1g的2，3-丁二酮。将预先制备的10g乙二胺在30g水中的4ml溶液以滴加方式计量加入；反应是放热的。此反应溶液在反应期间从黄色变成深褐色。先加入的2，3-丁二酮是纯的，因为在水中形成乳液。GC分析：[GC面积％]10.28％的EDA，76.94％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，12.78％的其它物质。
实施例2：
将丁二酮(52.9g，615mmol，1当量)先加入1，2-丙二醇(50g)中，并在用冰冷却的情况下加入EDA(73.8g，1.23mol，2当量)。温度升高到约40℃。此溶液从黄色变成黑色。在30m RTX-5-Amine柱上进行的GC分析显示产物混合物含有14.7％的EDA、81.5％的1，2-丙二醇和0.61％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(计算不包括溶剂时：79.5％的EDA，3.29％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪)。
实施例3：
于0℃将EDA(5.58g，92mmol)先加入1，2-丙二醇(20ml)中，并在2.5小时内非常缓慢地滴加已溶解在1，2-丙二醇(20ml)中的丁二酮(4.00g，46.4mmol，1当量)，并剧烈地搅拌混合物。在此过程中，混合物的温度不会升高超过5℃。同时，沉淀出细的白色固体，并在加热到室温过程中缓慢地溶解。将微黄色溶液于-20℃储存。在30m RTX-5-Amine柱上进行的GC分析显示产物混合物含有5.83％的EDA、79.4％的1，2-丙二醇和13.6％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(计算不包括溶剂时：28.2％的EDA，66.0％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪)。
实施例4：
于0℃将EDA(5.58g，92mmol)先加入MeOH(20ml)中，并在2小时内向EDA溶液非常缓慢地滴加已溶解在MeOH(40ml)中的丁二酮(4.00g，46.4mmol，1当量)，并剧烈地搅拌混合物。在此过程中，混合物的温度不会升高超过0℃。过滤出所形成的白色固体，并用冷的MeOH洗涤。随着于30℃除去溶剂，固体被转化成2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(褐色的油)。在30m RTX-5-Amine柱上进行的GC分析显示产物混合物含有74.2％的MeOH、7.12％的EDA和18.2％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(计算不包括溶剂时：27.6％的EDA，70.5％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪)。
实施例5：
于0℃将EDA(16.7g，278mmol，2当量)先加入1，2-丙二醇(150ml)中。(在1.5小时内)滴加在1，2-丙二醇(60ml)中的丁二酮(12.0g，139mmol)，并同时剧烈地搅拌。将溶液于0℃再搅拌30分钟，并于-20℃储存过夜。在30m RTX-5-Amine柱上进行的GC分析显示产物混合物含有3.66％的EDA、86.0％的1，2-丙二醇和9.90％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(计算不包括溶剂时：26.1％的EDA，70.7％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪)。
实施例6：
在N2下进行操作。于0℃将EDA(2.79g，46.4mmol，2当量)先加入MTBE(60ml)中。(在40分钟内)滴加在MTBE(6ml)中的丁二酮(4.00g，46.4mmol)。由于白色沉淀物的原因，此混合物变得非常稠，所以剧烈地搅拌。随后快速加热到50℃，从而溶解沉淀物。形成了两相。然后立即将混合物冷却到0℃，从而避免聚合。有机相进行分馏。所需的产物在28毫巴/95℃下沸腾并收集在冷阱中。各相的GC分析显示醚相基本上仅仅含有产物，而水相含有所有杂质和一部分产物。产物可以通过用叔丁基甲基醚(MTBE)摇动来萃取，且不夹带副产物。在30mRTX-5-Amine柱上进行的GC分析显示有机相含有0.03％的EDA、88.2％的MTBE和11.5％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(计算不包括溶剂时：0.25％的EDA，97.5％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪)。
实施例7：
于0℃将EDA(13.9g，232mmol，1当量)先加入MTBE(125ml)中。(在1.5小时内)滴加在MTBE(30ml)中的丁二酮(20.0g，232mmol)。将此混合物随后于0℃搅拌15分钟，然后加热到环境温度并搅拌直到形成两相。分离所形成的各相，水相通过用MTBE摇动来萃取(3×25ml)。合并醚相并用硫酸镁干燥。在50℃/613毫巴下除去醚。产物在7毫巴/105℃(底)/40℃(顶)下获得。在30m RTX-5-Amine柱上进行的GC分析显示产物混合物含有83.1％的MTBE、16.5％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪和0.44％其它物质(计算不包括溶剂时：97.6％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，2.60％的其它物质)。
实施例8：
于0℃将EDA(25.51g，425mmol，1当量)先加入MTBE(130ml)中。(在2小时内)滴加在MTBE(20ml)中的丁二酮(36.56g，425mmol)。将此混合物于-20℃储存50小时，然后加热到40℃，并除去水相，水相通过用MTBE摇动来萃取(3×25ml)。合并醚相并用硫酸镁干燥。在30℃/395毫巴下除去醚，并且残余物进行分馏(旋带精馏塔)。
实施例9：
于0℃将EDA(20.0g，232mmol，1当量)先加入MTBE(125ml)中。(在1.5小时内)滴加在MTBE(30ml)中的丁二酮(13.9g，232mmol)。将此混合物加热到35℃，并除去水相，水相通过用MTBE摇动来萃取(3×25ml)。合并醚相并用硫酸镁干燥。在33℃/410毫巴下除去醚。残余物与来自实验15的残余物混合，并分馏。产物在43毫巴/100℃(底)/72.2℃(顶)下获得。分离的摩尔产率是66.2％，蒸馏产物的纯度由GC测得是99.1％。
实施例10：
将EDA(60g，1mol，1当量)先加入350ml的MTBE中，并于0℃滴加丁二酮(86g，1mol，1当量)。此混合物现场变成固体，并简短地加热到35℃。加入50ml的MTBE，等待反应的停止。将溶液于-20℃储存55小时，然后加热到40℃，并分离两相。
实施例11：
将丁二酮(172g，2mol，1当量)先加入MTBE中，并缓慢地滴加EDA(120g，2mol，1当量，在120ml的MTBE中)。将此混合物加热到30℃，并用3×100ml的MTBE萃取水相。合并的有机相用硫酸镁干燥，并在旋转蒸发器上于55℃尽可能地除去MTBE。残余物通过旋带精馏塔进行分馏。在滴加期间，烧瓶内的温度升高到约35℃，这是因为反应混合物在原地固化。立即停止滴加并等待反应结束。此溶液的颜色没有变暗。简短地加热到高于30℃没有显示出对反应过程有任何其它影响。
实施例12：
将EDA(240g，4mol，1当量)先加入750ml的MTBE中，并于10℃滴加已溶解在200ml MTBE中的丁二酮(320g，3.72mol，0.93当量)。将此混合物于环境温度搅拌过夜(14小时)。分离各相，水相通过用3×50ml MTBE摇动来萃取，合并的有机相用硫酸镁干燥。在40℃在旋转蒸发器上除去醚。粗产物不进行任何其它处理，因为仍然存在的MTBE不会干扰其它反应。在30m RTX-5-Amine柱上进行的GC分析显示产物混合物含有25.6％的MTBE、0.14％的EDA、71.9％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪和2.36％其它物质(计算不包括溶剂时：0.19％的EDA、96.6％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，3.17％的其它物质)。
实施例13-17：制备2，3-二氢吡嗪
2，3-二氢吡嗪显示强的二聚和聚合倾向，这是优选在低温下操作的原因。在合成2，3-二氢吡嗪之后，随后阶段应当尽可能快地开始。
实施例13：
将乙二胺(6.0g，0.1mol，1当量)溶解在MTBE(40ml)中，并冷却到0℃。以使得温度不升高超过0℃的速率滴加乙二醛(5.8g，0.1mol，1当量，14.5g的40％水溶液)。反应中产生的热明显小于使用甲基乙二醛或丁二酮时的情况。水相是基本无色的。所需的产物通过GC-MS检测，但不分离。在环境温度下1小时后，残余物固化成橡胶状物质。
实施例14：
先加入30g[0.5mol]的乙二胺和30g[1.67mol]的水。然后向热溶液滴加入18.2g的40％乙二醛水溶液[0.125mol的乙二醛]。发生放热反应。GC分析：75.53％的EDA、15.36％的2，3-二氢吡嗪，9％未知(52.69％水)。
实施例15：
向实验管先加入50％EDA水溶液，并滴加乙二醛(40％水溶液)。发生放热反应。反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：50.93％乙二胺，2.11％单乙二醇，26.11％2，3-二氢吡嗪，20.85％其它物质。所需产物通过GC-MS确认。
实施例16：
先向配备有磁力搅拌器、滴液漏斗和微型分离柱的250ml烧瓶加入60g[1mol]的乙二胺和60g[3.33mol]的水。一旦混合物(由于混合热而加热到50℃)冷却到38℃，就在15分钟内滴加36.6g的40％乙二醛水溶液[0.25mol的乙二醛]，在此过程中混合物被加热到62℃。反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：74.5％乙二胺，14.6％2，3-二氢吡嗪，10.9％未知化合物，不包括水含量。
实施例17：
先加入30g[0.5mol]的乙二胺和30g[1.67mol]的水。然后滴加18.2g的40％乙二醛水溶液[0.125mol的乙二醛]从而加热EDA溶液。反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：77.3％乙二胺，12.7％2，3-二氢吡嗪，10％未知化合物，不包括水含量。
实施例18-20：制备其它二氢吡嗪
实施例18：2-甲基-5，6-二氢吡嗪
将EDA(6.0g，0.1mol，1当量)溶解在MTBE(40ml)中，并冷却到0℃。以使得温度不升高超过5℃的速率滴加甲基乙二醛(7.2g，0.1mol，1当量，18g的40％水溶液)。此溶液变黄。在加热到环境温度后，分离各相，水相变成黑色。为了GC样品，用丙酮高度稀释一部分水相。所需的产物通过GC-MS检测，但不分离。
实施例19：2-甲基-5，6-二氢吡嗪
将EDA(4.5g，75mmol，3当量)溶解在MTBE(40ml)中，并冷却到0℃，滴加甲基乙二醛(1.8g，25mmol，1当量，4.5g的40％水溶液)(30分钟)。将此混合物加热到环境温度过夜。有机相是无色的；水相具有浅褐色。水相含有主要3种主产物。所需的产物在两相中通过GC-MS检测，但不分离。
实施例20：2-乙基-3-甲基-5，6-二氢吡嗪
向一份乙二胺在一份1，2-丙二醇中的溶液缓慢加入一份2，3-戊二酮溶解于一份1，2-丙二醇中的溶液。发生放热反应。反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：25.28％乙二胺，56.76％的1，2-丙二醇，16.62％的2-乙基-3-甲基-5，6-二氢吡嗪，0.77％的其它物质。计算不包括溶剂时：58.46％乙二胺，38.42％的2-乙基-3-甲基-5，6-二氢吡嗪，3.12％的其它物质。所需的产物通过GC-MS确认。
制备TEDA衍生物(Ia)
实施例21-33：2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯
实施例21：
先加入一部分来自实施例1的流出物(77％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪)；加入1g的丙烯酸乙酯。在室温下没有发生反应。在数分钟内将反应容器加热到100℃。反应流出物的GC分析(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：0.17％的EDA，4.24％的丙烯酸乙酯，46.91％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，1.03％的N-乙酰基-EDA，10.67％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，17.51％的N，N-二[2’-(乙氧基羰基)乙基]乙二胺，18.09％的其它物质。
实施例22：
将来自实施例4的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(约23mmol，溶解在40ml的MeOH中，1当量)和丙烯酸乙酯(2.50g，25mmol，1.1当量)在氮气下加热到65℃(回流)。在30分钟、1小时、1.5小时、2小时和3小时后，提取样品用于GC分析，从而监控反应过程。30分钟后，反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：74.8％的甲醇，1.43％的乙二胺，9.80％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，2.31％的2-羟基乙基哌嗪，3.04％的N-乙酰基-EDA，1.93％的N，N-二[2’-(乙氧基羰基)乙基]乙二胺，6.69％的其它物质。
90分钟后，反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：69.9％的甲醇，1.59％的乙二胺，11.3％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，3.79％的2-羟基乙基哌嗪，2.23％的N-乙酰基-EDA，0.71％的N，N-二[2’-(乙氧基羰基)乙基]乙二胺，10.5％的其它物质。
180分钟后，反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：68.0％的甲醇，1.49％的乙二胺，11.6％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，4.21％的2-羟基乙基哌嗪，1.08％的N-乙酰基-EDA，0.17％的N，N-二[2’-(乙氧基羰基)乙基]乙二胺，13.5％的其它物质。计算不包括溶剂时：4.66％的乙二胺，36.3％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，13.2％的2-羟基乙基哌嗪，3.38％的N-乙酰基-EDA，0.53％的N，N-二[2’-(乙氧基羰基)乙基]乙二胺，42.2％的其它物质。
实施例23：
将来自实施例3的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(约23mmol，溶解在40ml的1，2-丙二醇中，1当量)和丙烯酸乙酯(2.50g，25mmol，1.1当量)在氮气下加热到100℃。在30分钟、1小时和1.5小时后，提取样品用于GC分析，从而监控反应过程。在30分钟后，反应混合物的气相色谱(30m RTX5Amine)显示以下组成(GC面积％)：0.94％的乙二胺，81.5％的1，2-丙二醇，7.10％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，1.18％的N-乙酰基-EDA，0.08％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，9.20％的其它物质。
在90分钟时，反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：1.28％的乙二胺，84.9％的1，2-丙二醇，0.25％的哌嗪，4.12％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，0.31％的N-乙酰基-EDA，0.04％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，9.20％的其它物质。计算不包括溶剂时：8.48％的乙二胺，1.66％的哌嗪，27.3％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，2.05％的N-乙酰基-EDA，0.26％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，60.36％的其它物质。
实施例24：
将2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(约12mmol，在20ml的1，2-丙二醇中，1当量)和1，2-丙二醇(30ml)加热到60℃。在此温度下，在氮气下滴加(10分钟)丙烯酸乙酯(6.0g，60mmol，0.5当量，溶解在2.0ml的1，2-丙二醇中)，然后将混合物快速加热到100℃。使反应溶液在此温度静置5分钟。反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：91.0％的1，2-丙二醇，1.67％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，0.03％的N-乙酰基-EDA，1.06％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，6.24％的其它物质。
计算不包括溶剂时：18.6％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，0.33％的N-乙酰基-EDA，11.8％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，69.3％的其它物质。
实施例25：
在氮气下将2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(约15mmol，在20ml的1，2-丙二醇中，1当量)和丙烯酸乙酯(15g，0.15mmol，10当量)加热到100℃。使反应溶液在此温度静置22分钟，在此过程中反应溶液变成红棕色。产率不能通过质量过量的丙烯酸酯来优化。
实施例26：
在实验之前通过蒸馏提纯2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(实施例9)。所选择的高沸点的基本惰性溶剂是二噁烷。丙烯酸酯仅仅少量过量使用(1.2当量)。2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(1.778g，16.16mmol，1当量)在氮气下溶解在二噁烷(25ml)中并加热到80℃。将丙烯酸乙酯(1.939g，19.39mmol，1.2当量)溶解在二噁烷(8ml)中并缓慢滴加(15分钟)。将混合物在回流下在95℃加热4小时，于20℃静置过夜，并再加热4小时。所需产物的产率能得到显著提高。
反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：95.2％的二噁烷，0.61％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，1.26％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，0.64％+0.35％的主产物以及其它丙烯酸酯等同物的额外产物，1.94％的其它物质。
计算不包括溶剂时：12.7％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，26.3％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，13.3％+7.29％的主产物以及其它丙烯酸酯等同物的额外产物，40.4％的其它物质。
实施例27
先于0℃在二噁烷(10g)中加入EDA(6.0g，0.1mol，1当量)，并缓慢滴加丁二酮(8.6g，0.1mol，1当量)。加入12g的二噁烷，并将混合物再搅拌15分钟。装置用N2惰化并与丙烯酸乙酯(10g，0.1mol，1当量)混合。将此溶液加热到沸腾(95℃)并在此温度下静置3小时。所需的产物可以通过GC-MS检测。
实施例28：
将蒸馏过的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(11g，0.1mol，1当量，实施例9)在氮气下在二噁烷(75ml)中加热到80℃，并加入丙烯酸乙酯(12g，0.12mol，1.2当量)。将此混合物加热到回流(97℃)达到3.5小时，冷却到-20℃达到14小时，并再次回流加热2小时。反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：65.8％的二噁烷，11.1％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，10.1％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，13.0％的其它物质。
计算不包括溶剂时：32.5％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，29.5％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，38.0％的其它物质。
实施例29：
将蒸馏过的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(34.3g，0.321mol，1当量，实施例9)在氮气下在二噁烷(50ml)中加热到88℃，并加入丙烯酸乙酯(44.9g，0.499mol，1.55当量)。将此混合物加热到105℃达到4小时，冷却到-20℃达到14小时，并再次加热到105℃达到2小时。反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：34.1％的二噁烷，11.5％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，27.0％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，5.40％+12.2％的主产物以及其它丙烯酸酯等同物的额外产物，9.80％的其它物质。
计算不包括溶剂时：17.5％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，41.0％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，8.19％+18.5％的主产物以及其它丙烯酸酯等同物的额外产物，14.9％的其它物质。
此结果对应于基于二甲基二氢吡嗪的转化率为59.5％，二甲基二氢吡嗪对于所需产物的选择性是79.0％。
实施例30：
将2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(40.3g，0.367mol，1当量，实施例9)和丙烯酸乙酯(39.6g，0.396mol，1.2当量)在氮气下在二噁烷(50ml)中加热到98℃，并搅拌4.5小时。将此混合物于-20℃储存过夜(14小时)。所形成的晶体用GC分析；它们具有与反应溶液相同的组成。反应在93℃继续进行8小时。反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：1.34％的丙烯酸乙酯，40.8％的二噁烷，14.8％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，28.4％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，4.50％+9.75％的主产物以及其它丙烯酸酯等同物的额外产物，0.41％的其它物质。
计算不包括溶剂时：2.26％的丙烯酸乙酯，25.0％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，48.0％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，7.60％+16.5％的主产物以及其它丙烯酸酯等同物的额外产物，0.69％的其它物质。此结果对应于基于二甲基二氢吡嗪的转化率为50.3％或基于丙烯酸乙酯的转化率为95.4％，二甲基二氢吡嗪对于所需产物的选择性是90％。
实施例31：
将2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪(11g，0.1mol，1当量)和丙烯酸乙酯(10g，0.1mol，1当量)溶解在20ml的THF中，并在80巴氢气下加热到99℃。另外注射入氢气达到200巴，将此混合物搅拌总共7小时。反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：48.7％的THF，1.04％的丙烯酸乙酯，10.6％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，23.0％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，5.66％+9.70％的主产物以及其它丙烯酸酯等同物的额外产物，1.30％的其它物质。
计算不包括溶剂时：2.03％的丙烯酸乙酯，20.7％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，44.8％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，11.0％+18.9％的主产物以及其它丙烯酸酯等同物的额外产物，2.53％的其它物质。此结果对应于基于二甲基二氢吡嗪的转化率为60.5％或基于丙烯酸乙酯的转化率为95.7％，二甲基二氢吡嗪对于所需产物的选择性是74％。
实施例32：
将2，3-二甲基二氢吡嗪(141g，1.28mol，1当量，196g的约72％MTBE溶液)和丙烯酸乙酯(128g，1.28mol，1当量)一起加热到82℃，并在此温度下搅拌总共11.5小时直到在GC中不再能检测到丙烯酸酯。反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：7.70％的MTBE，16.9％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，46.2％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，8.92％+17.3％的主产物以及其它丙烯酸酯等同物的额外产物，2.98％的其它物质。
计算不包括溶剂时：18.3％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，50.1％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，9.67％+18.7％的主产物以及其它丙烯酸酯等同物的额外产物，3.23％的其它物质。此结果对应于基于二甲基二氢吡嗪的转化率为65.1％或基于丙烯酸乙酯的转化率为100％，二甲基二氢吡嗪对于所需产物的选择性是76.1％。
实施例33：
将2，3-二甲基二氢吡嗪(112g，1.02mol，1当量，156g的约72％MTBE溶液)和丙烯酸乙酯(102g，1.02mol，1当量)一起加热到82℃，并在此温度下搅拌总共6小时。反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：19.4％的MTBE，8.10％的丙烯酸乙酯，20.0％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，34.3％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，6.28％+10.1％的主产物以及其它丙烯酸酯等同物的额外产物，1.82％的其它物质。
计算不包括溶剂时：10.0％的丙烯酸乙酯，24.8％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，42.6％的2-乙氧基羰基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，7.79％+12.5％的主产物以及其它丙烯酸酯等同物的额外产物，2.26％的其它物质。此结果对应于基于二甲基二氢吡嗪的转化率为52.6％或基于丙烯酸乙酯的转化率为79％，二甲基二氢吡嗪对于所需产物的选择性是81.0％。
实施例34-35：2，3-二(乙氧基羰基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯
实施例34：
实验在作为保护气体的氮气下进行。先加入2，3-二甲基二氢吡嗪(11g，0.1mol，1当量)，并滴加1/3量的马来酸二甲酯(14.4g，0.1mol，1当量)。立即出现轻微浑浊，然后混合物变成浅红色。加入剩余的酯并将混合物搅拌3小时。然后将混合物加热到85℃达到1小时。此混合物变得非常粘；在冷却过程中，在烧瓶颈部中形成晶体，并且内容物固化。用丙酮稀释样品并用气相色谱分析。反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：3.40％的MeOH，19.1％的丙酮，8.46％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，1.51％的马来酸二乙酯，40.26％的2，3-二(乙氧基羰基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，19.5％的其它物质。
计算不包括溶剂时：10.95％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，1.95％的马来酸二乙酯，52.13％的2，3-二(乙氧基羰基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，25.25％的其它物质。
此结果对应于基于二甲基二氢吡嗪的转化率为74.7％或基于马来酸二乙酯的转化率为96.5％，二甲基二氢吡嗪对于所需产物的选择性是63.3％。
实施例35：
将2，3-二甲基二氢吡嗪(5.5g，50mmol，1当量)溶解在MTBE(30ml)中，并冷却到约-30℃(冰、干冰和NaCl)。缓慢滴加马来酸二甲酯(7.2g，50mmol，1当量)，使得温度没有显著变化。将此混合物搅拌过夜，并在此过程中缓慢地加热到室温。将其在环境温度下静置10天，在此过程中内容物越发变成深棕色，但不象实施例31中那样变粘。反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：0.31％的MeOH，70.1％的MTBE，3.84％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，11.1％的马来酸二乙酯，11.6％的2，3-二(乙氧基羰基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，3.05％的其它物质。
计算不包括溶剂时：13.0％的2，3-二甲基-5，6-二氢吡嗪，37.5％的马来酸二乙酯，39.2％的2，3-二(乙氧基羰基)-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯(产物)，10.3％的其它物质。
此结果对应于基于二甲基二氢吡嗪的转化率为70.0％或基于马来酸二乙酯的转化率为33.9％，二甲基二氢吡嗪对于所需产物的选择性是50.9％。
实施例36-38：其它二氮杂双环辛烯化合物
2-羟基甲基-5，6-二甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯
实施例36：
将2，3-二甲基二氢吡嗪(5.50g，50mmol，1当量)溶解在MTBE(30ml)中，并加入烯丙醇(5.00g，50mmol，5.39ml，1当量)。将混合物在62℃在回流下沸腾4小时，然后在环境温度下搅拌65小时。形成极少的产物(2.83％)，用GC-MS检测。
2-乙氧基羰基-5-甲基-6-乙基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，和
2-乙氧基羰基-5-乙基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯
实施例37：
向2份的来自实施例20的反应溶液(2-乙基-3-甲基-5，6-二氢吡嗪)加入1份丙烯酸乙酯中，并将此混合物在数分钟内加热到100℃。反应混合物的气相色谱(30m RTX 5Amine)显示以下组成(GC面积％)：3.63％的乙醇，1.53％的丙烯酸乙酯，43.92％的1，2-丙二醇，7.39％的2-乙基-3-甲基-5，6-二氢吡嗪，7.32％的2-乙氧基羰基-5-甲基-6-乙基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯，36.21％的其它物质，尤其是EDA+丙烯酸酯加成产物。产物通过GC-MS确认；关于两种可能的反应产物2-乙氧基羰基-5-甲基-6-乙基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯和2-乙氧基羰基-5-乙基-6-甲基-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛-5-烯之间的选择性无法说明。
实施例38：
将来自实施例16的2，3-二氢吡嗪与丙烯酸乙酯混合，并加热到80℃达到数分钟。形成极少的产物(3.4％)，这通过GC-MS检测。反应条件尚未优化，因此还没有调节到2，3-二氢吡嗪的高反应性。
TEDA衍生物(Ib)的制备
酯官能团和双键是通过本领域技术人员公知的方法氢化的，例如根据G.Shishkin等，Chem.Heterocycl.Com.，1980，1069-1072页的描述用LiAlH4进行，或用氢气在均相或非均相催化剂上进行。

Claims (10)

1.一种制备三亚乙基二胺(TEDA)衍生物的方法，此方法包括以下步骤：
a)使二氢吡嗪与烯烃反应，
b)任选地在步骤a)之后进行氢化。
2.权利要求1的方法，用于制备通式(Ia)和(Ib)的三亚乙基二胺(TEDA)衍生物：
Figure FPA00001126041100011
此方法包括以下步骤：
a)使二氢吡嗪(II)与烯烃(III)反应获得TEDA衍生物(Ia)，
Figure FPA00001126041100012
b)任选地，将TEDA衍生物(Ia)氢化获得TEDA衍生物(Ib)，
其中，在式(I)至(III)中：
R1至R10各自独立地选自：H，卤素，-(C1-C10烷基)-(R14)u，-C(O)-R13，-CN，-O-芳基-(R14)u，-(C1-C10烷基)-O-C(O)R14，-O[((C1-C10烷基)-(R14)u]pHq，-N-[(C1-C10烷基)-(R14)u]pHqAr，-P-[(C1-C10烷基)-(R14)u]pHqAr或-S-[(C1-C10烷基)-(R14)u]pHq；
u是0-10；
R11和R12各自是H；
R13是H、羟基、氨基、芳基、C1-C10烷氧基、氨基(C1-C10烷氧基)、烷基氨基(C1-C10烷氧基)、二烷基氨基(C1-C10烷氧基)、氨基(C1-C10烷基)、氨基芳基、-NH(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)2、-NH-芳基、-N-(芳基)2、卤素、羟基芳基、-O-芳基或-O-(C1-C10烷基)芳基；
R14是羟基、氨基、芳基、C1-C10烷氧基、氨基(C1-C10烷氧基)、烷基氨基(C1-C10烷氧基)、二烷基氨基(C1-C10烷氧基)、氨基(C1-C10烷基)、-NH(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)2、羟基芳基、氨基芳基、-NH-芳基、-N-(芳基)2、卤素、-PH-芳基、-P(芳基)2、-O-芳基或-O-(C1-C10烷基)芳基；
q是0-3，r是0或1，
在含N或P的取代基中，p是0-3，其中p+q＝2或3；
在含O或S的取代基中，p是0或1，其中p+q＝1；
A是阴离子。
3.权利要求1或2的方法，其中在二氢吡嗪(I)或在烯烃(III)中的取代基R1至R10中的至少一个选自：-[(C1-C10烷基)-(R14)u]，-O-[(C1-C10烷基)-(R14)u]，-N[(C1-C10烷基)-(R14)u]2，-NH[(C1-C10烷基)-(R14)u]-CO-R13，以及-CN，其中R13和R14各自独立地是羟基、C1-C10烷氧基、-NH2、-NH(C1-C10烷基)、-N(C1-C10烷基)2、-O-芳基或-O-(C1-C10烷基)芳基，并且u是0-10。
4.权利要求1-3中任一项的方法，其中TEDA衍生物(Ia)优选是式(Ia1)的化合物：
Figure FPA00001126041100021
其中R2、R7和R8各自独立地是H，-OH，-(C1-C3烷基)-OH，-(C1-C3烷基)-O-(C1-C3烷基)，-CN，-O-苯基，-(C1-C3烷基)-O-苯基，C1-C3烷氧基，-C(O)(C1-C3烷氧基)，-C(O)OH，-N(CH3)2，-NH(CH3)，-NH2，-(C1-C3烷基)-N(CH3)2，-(C1-C3烷基)-NH(CH3)，-(C1-C3烷基)-NH2，或者-(C1-C3烷基)-O-C(O)(C1-C3烷氧基)，
R5和R6各自独立地是H，C1-C3烷基，-C(O)OH，-C(O)(C1-C3烷氧基)或者-(C1-C3烷基)-O-(C1-C3烷基)，
并且取代基R2、R7和R8中的至少一个不是H，和
TEDA衍生物(Ib)优选是通式(Ib1)的化合物：
Figure FPA00001126041100031
其中R2、R7和R8各自独立地是H，-OH，-(C1-C3烷基)-OH，-(C1-C3烷基)-O-(C1-C3烷基)，-CN，-O-苯基，-(C1-C3烷基)-O-苯基，C1-C3烷氧基，-C(O)(C1-C3烷氧基)，-C(O)OH，-N(CH3)2，-NH(CH3)，-NH2，-(C1-C3烷基)-N(CH3)2，-(C1-C3烷基)-NH(CH3)，-(C1-C3烷基)-NH2，或者-(C1-C3烷基)-O-C(O)(C1-C3烷氧基)，
R5和R6各自独立地是H，C1-C3烷基，-C(O)OH，-C(O)(C1-C3烷氧基)或者-(C1-C3烷基)-O-(C1-C3烷基)，
并且取代基R2、R7和R8中的至少一个不是H。
5.权利要求1-4中任一项的方法，其中步骤a)在不存在碱的情况下进行。
6.权利要求1-5中任一项的方法，其中二氢吡嗪(II)是通过二羰基化合物与乙二胺(EDA)或EDA衍生物反应制备的。
7.权利要求6的方法，其中反应在中等极性的但水不混溶性的溶剂中进行，尤其在叔丁基甲基醚中进行，并且使用等摩尔量的EDA衍生物以得到二羰基化合物。
8.通式(Ia)或(Ib)的三亚乙基二胺(TEDA)衍生物：
Figure FPA00001126041100041
它们可通过权利要求1-7中任一项的方法制备，其中取代基R1至R10中的至少一个含有至少一个选自卤素、O、P、S和N中、优选选自O和N中的杂原子，或者R1至R10中的至少一个含有-OH或-NH2，
前提是当其它R1至R12基团各自是氢时，R1至R12基团中的一个不是-C(O)OH，-C(O)OCH3，-C(O)OC2H5，-CH2-OH，-CH2-O-苄基或-CH2-O-C(O)-CH3，并且当其它R1至R12基团各自是氢时，两个邻近的R1至R12基团都不是-CH2-O-苄基。
9.权利要求8的三亚乙基二胺衍生物用于制备聚氨酯的用途。
10.一种含有至少一种如权利要求8所述的三亚乙基二胺衍生物的聚氨酯。
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