CN102639507B - 新型化合物和使用其制备酰胺化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种由化学式表示的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和其盐酸盐，以及用于制备其的方法。进一步公开了用于制备酰胺化合物的方法，包括将环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和氯化氢和/或路易斯酸，或环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐作为重排催化剂和/或反应起始材料用在反应步骤中。进一步公开了一种使用亚硫酰氯在连续流动设备中通过肟化合物的贝克曼重排反应制备酰胺化合物的方法，其中混合并反应所述肟化合物和亚硫酰氯以形成含氯原子的催化活性物质，然后，使用所述催化活性物质进行所述肟化合物的贝克曼重排反应。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过肟化合物的贝克曼重排反应制备酰胺化合物的方法。特别的，本发明涉及一种使用环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟或其盐酸盐制备诸如十二内酰胺的酰胺化合物的方法，十二内酰胺可作为尼龙12的起始材料。
背景技术
通过环十二酮肟的贝克曼重排反应进行十二内酰胺的工业制备一般使用浓硫酸或发烟硫酸作为重排剂。然而，必须使用与肟等摩尔量的硫酸，并且在反应后，使用诸如氨的碱中和硫酸，这会引起大量硫酸铵作为副产物产生。因此，这个方法需要用于制备浓硫酸和发烟硫酸的设备以及用于处理硫酸铵的设备，这是一个具有大的环境负担和设备成本的方法(专利文件No.1，专利文件No.2)。
为了解决这样的问题，已研究了各种催化反应系统。例如，已描述了使用氰尿酰氯作为催化剂的贝克曼重排反应(见专利文件3和非专利文件1)，在二烷基酰胺化合物和五氧化二磷存在下的肟的重排(见专利文件4)，在二烷基酰胺化合物，五氧化二磷和含氟强酸存在下的肟的重排(见专利文件5)，在二烷基酰胺化合物，多聚磷酸化合物和可选的含氟强酸存在下的肟的重排(见专利文件6)，在二烷基酰胺化合物，五氧化二磷或多聚磷酸化合物，以及非氟磺酸酐存在下的肟的重排(见专利文件7)，在二烷基酰胺化合物，无机酸和羧酸酐存在下的肟的重排(见专利文件8)，在酸酐存在时，在反应体系中水的摩尔总量为15或比酸酐更少条件下肟的重排(见专利文件9)。然而，大部分采用特定催化剂或溶剂的过程中，对催化剂或溶剂再生或回收的方法还没有明确地记载，因此所述方法作为工业过程不完善。
那些相对便宜并且易于获得作为化工原料包括氰尿酰氯，三氯化磷，五氯化磷和亚硫酰氯。其中，当钝化时，氰尿酰氯，三氯化磷及五氯化磷经转 换成为不溶于诸如氰尿酸和磷酸有机溶剂的化合物，因此当被大量使用时，它们引起工业过程中管道的堵塞或差的传热性，因此它们是不可取的。相反的，由于亚硫酰氯最终分解产生氯化氢和二氧化硫而无固体沉淀，可以形成简单的工业过程。
在使用亚硫酰氯作为催化剂的肟化合物的贝克曼重排反应中，专利文件No.11和No.12公开了在其中加热亚硫酰氯和肟的化合物的过程。然而已发现，在所述过程中，产量变化取决于，例如，温度上升速率，并且产量本身低。此外，贝克曼重排反应是一个强放热反应，其不能由专利文件No.11和No.12描述的过程控制，并不能扩大到工业规模。此外，在其中将亚硫酰氯加入到加热到预定温度的肟化合物溶液中的过程不能提供良好产量的目标酰胺化合物。因此，需要进一步的改善。
现有技术文件
专利文件
专利文件No.1：日本审查专利公开No.1977-033118。
专利文件No.2：日本特开专利公开No.1993-4964。
专利文件No.3：日本特开专利公开No.2006-219470。
专利文件No.4：日本特开专利公开No.1992-342570。
专利文件No.5：日本特开专利公开No.1993-105654。
专利文件No.6：日本特开专利公开No.2001-302602。
专利文件No.7：日本特开专利公开No.2001-302603。
专利文件No.8：日本特开专利公开No.2003-128638。
专利文件No.9：日本特开专利公开No.2004-59553。
专利文件No.10：日本审查专利公开No.1976-46109。
专利文件No.11：日本特开专利公开No.1976-041376。
专利文件No.12：日本审查专利公开No.1977-012198。
非专利文件
非专利文件No.1：Journal of American Chemical Society，pp.11240(2005)。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种通过肟化合物的贝克曼重排反应制备酰胺化合物的方法，其中使用抗分解沉淀的便宜催化剂并且不产生硫酸铵副产物。本发明的另一个目的是提供一种用于制备酰胺化合物的工业上适合的方法，由此可使用少量的催化剂制得高产量的所需酰胺化合物，以及制备所述催化剂的方法。
本发明的进一步的目的是提供一种新的化合物，作为产生较少量副产物并且表现出良好的操控性能的高活性催化剂，其可在用于制备酰胺化合物的方法中，以及使用所述化合物的新型制备方法中使用。
解决技术问题的技术手段
本发明涉及以下的项。
1、由下式表示的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟，其立体异构体或其混合物
2、由下式表示的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐，其立体异构体或其混合物
3、一种用于制备酰胺化合物的方法，包括：
混合(1)环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和(2)氯化氢和/或路易斯酸，以及
提供该混合物作为一种贝克曼重排反应催化剂和/或在一反应步骤中的 反应起始材料。
4、根据上述项3所述的方法，其中，当使用氯化氢和路易斯酸时，所述路易斯酸为选自由锌，钴，锑，锡和铋组成的群组的一种或两种或更多种金属的卤化物。
5、根据上述项3所述的方法，其中，当没有氯化氢并使用路易斯酸时，所述路易斯酸为锡的卤化物和/或铋的卤化物。
6、一种用于制备酰胺化合物的方法，包括：提供环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐作为贝克曼重排反应催化剂和/或反应步骤中的反应起始材料。
7、根据上述项6所述的方法，其中，进一步使用路易斯酸。
8、根据上述项7所述的方法，其中，所述路易斯酸为选自由锌，钴，锑，锡和铋组成的群组的一种或两种或更多种金属的卤化物。
9、一种用于制备环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的方法，包括：
在溶剂的存在下混合并溶解亚硫酰氯和环十二酮肟，所述环十二酮肟与亚硫酰氯的摩尔比为2，
蒸发所述溶剂，
再次加入溶剂并使用碱性水溶液冲洗最终的溶液直到水层变为碱性。
10、一种用于制备环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐的方法，包括：
在溶剂的存在下混合并溶解亚硫酰氯和环十二酮肟，所述环十二酮肟与亚硫酰氯的摩尔比为2，以及
蒸发所述溶剂。
11、一种使用亚硫酰氯在连续流动设备中通过肟化合物的贝克曼重排反应制备酰胺化合物的方法，所述方法包括预制备步骤，其中混合并反应所述肟化合物和亚硫酰氯以形成含氯催化活性物质。
12、根据上述项11所述的方法，其中，在所述预制备步骤中使用的设备包括由混合单元，用于混合液体的管以及脱气罐组成的三部分，
其中所述肟化合物和亚硫酰氯在所述混合单元进行混合和反应，并且在反应中产生的气体在所述脱气罐脱气。
13、根据上述项11或12所述的方法，其中，在所述预制备步骤中，肟化合物对亚硫酰氯的摩尔比等于或大于2。
14、根据上述项11-13任一项所述的方法，其中，在所述预制备步骤中的反应温度为贝克曼重排反应的温度或更低。
本发明的优点
根据本发明，便宜的并且工业可以使用的重排反应催化剂可使用在通过肟化合物的贝克曼重排反应制备酰胺化合物的方法中，由此所述反应能使用少量的催化剂完成。进一步的，本发明允许提供具有高产量的酰胺化合物并且不产生诸如硫酸铵或催化剂分解产物的沉淀的副产物，其为工业适用的。
本发明的所述贝克曼重排反应不产生不可溶物质，使得反应溶液不浑浊。也就是说，没有沉淀物沉淀在反应器或管中并且因此可避免堵塞或差的热传递。因为不存在一般具有高的沸点的不可溶物质，很容易处理罐底部残留物(residual tank bottom)并且通过对制备的酰胺化合物的蒸馏进行纯化的蒸馏损失少。
特别的，环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟或环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐不仅可以是重排反应催化剂而且可以是用于制备酰胺化合物的贝克曼重排反应的起始材料，使得所述方法可以没有诸如催化剂移除的处理，使得易于处理和纯化。进一步的，所述化合物不吸湿也不腐蚀，并且在空气中稳定，因此可以很容易的操控。
具体实施方式
本发明的一个方面涉及一种使用环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟，氯化氢和/或路易斯酸制备酰胺化合物的方法。
本发明的另一个方面涉及一种使用环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐制备酰胺化合物的方法。
在这些方面中，环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟，氯化氢和/或路易斯酸，或环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐可作为重排反应催化剂和/或贝克曼重排反应步骤的直接的起始材料(无论是批式或连续的方法)。这些将详细描述。
<环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟>
环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟是一种新型化合物。所述化合物是由式(1)表示的化合物、其立体异构体或这些物质的混合物，这里，除非另有说明， 表述为环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟。
<环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐>
环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐是一种新型化合物。所述化合物是由式(2)表示的化合物、其立体异构体或这些物质的混合物，这里，除非另有说明，表述为环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐。
<用于制备环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐的方法>
环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和其盐酸盐可以通过，例如，以下方法制备。亚硫酰氯溶解在诸如无水二氯甲烷的溶剂中。环十二酮肟以与亚硫酰氯的摩尔比为2的量加入这个溶液中并蒸发该溶剂以获得白色固体的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐。为了进一步纯化，可通过柱层析或重结晶纯化。
在环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐中，再次加入溶剂并且所述混合物用碱性水溶液冲洗直到水相变为碱性。随后，收集有机相并蒸发溶剂，以在诸如柱层析和重结晶的纯化后获得环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟。
作为反应原料的环十二酮肟可由环十二酮和硫酸羟胺制备，如专利文件No.10所述。环十二酮肟与亚硫酰氯的摩尔比优选为2∶1(环十二酮肟∶亚硫酰氯)。过分大或小的摩尔比会导致环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟以外的杂质的增多，使得后续纯化变得复杂。小于上述值的摩尔比，环十二酮-氧-氮杂环 十三烯-2-肟可能被没有反应的亚硫酰氯分解。
对上述溶剂没有特别的限制只要其不抑制该反应，其优选非质子型溶剂，包括有机卤化物诸如二氯甲烷，芳香族烃类诸如苯，甲苯，二甲苯，异丙苯和氯苯，脂肪族烃类诸如正己烷，正庚烷，正壬烷，环己烷，异丙基环己烷，环辛烷，环癸烷和环十二烷，醚类诸如二氧六环和四氢呋喃醚及其混合物。
通常可以直接使用商购的溶剂，优选在使用前脱水。溶剂的含水量优选是1000ppm或更少，更优选100ppm或更少。所述溶剂可通过，例如，蒸馏或分子筛吸附去除进行脱水，优选蒸馏。
环十二酮肟优选溶解为0.1至50％(重量)的浓度，优选5至50％(重量)。
所述反应优选在冷却条件下进行使得防止期望得到的产物由于亚硫酰氯和环十二酮肟混合时的升温而分解，并且反应温度为0-60℃，优选为0-40℃。
对反应压力没有特殊的限制，并且所述反应可在环境压力或增加的压力下进行。
反应时间根据诸如上述浓度和温度的反应条件变化，但是混合亚硫酰氯和环十二酮肟之后立即形成环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐。反应时间优选为60分钟或者更少，并且一般反应时间在溶解环十二酮肟后的10分钟内。对反应器没有特殊的限制，并且反应可以在装配有普通搅拌器的反应器中进行。
进一步的，为了获得环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟，将固体环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐重新溶解在溶剂中，并且使用碱性水溶液冲洗所述溶液直至水相变为碱性(pH7或更高)，所述碱性水溶液包括含有一种或两种或多种的金属氢氧化物诸如氢氧化钠和氢氧化钾，金属碳酸盐诸如碳酸钠和碳酸钾，以及金属醋酸盐诸如醋酸钠和醋酸钾的水溶液。这里，重新溶解使用的溶剂可选自用于上述反应的这些溶剂。尽管所述溶剂不必须是脱水的，溶剂中的含水量优选为低含水量。接着，所述产物可使用柱层析或重结晶纯化以获得期望的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟。
上述环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟或环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐可用作通过贝克曼重排反应制备酰胺化合物的重排反应催化剂和/或反应起始材料。当所述化合物用作重排催化剂时，肟化合物为起始材料添加。
<肟化合物>
在本发明中对肟化合物没有特殊的限制，并且其可以根据期望的酰胺化合物适当选择。例如，其可以是由式(3)表示的化合物。
其中，每个R1和R2代表一个有机基团，或R1和R2一起可代表一个二价有机基团，并与一碳原子形成环，R1和R2与所述碳原子连接。
R1和R2的有机基团的例子包括烷基，烯基，炔基，环烷基，环烯烃基，芳基，芳烷基和芳香族或非芳香族杂环。
这里的烷基可以是，例如，具有1至20个碳原子的烷基，优选具有1到12个碳原子的烷基，更优选具有2至8个碳原子的烷基。具体的例子，包括甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，仲丁基，叔丁基，戊基，异戊基，己基，异己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十二基和十五基。
这里的烯基可以是，例如，具有2至20个碳原子的烯基，优选具有2到12个碳原子的烯基，更优选具有2至8个碳原子的烯基。具体例子包括乙烯基，丙烯基，1-丙烯基，1-丁烯基，1-戊烯基和1-辛烯基。
这里的炔基可以是，例如，具有2到20个碳原子的炔基，优选具有2到12个碳原子的炔基，更优选具有2至8个碳原子的炔基。具体例子包括乙炔基和1-丙炔基。
这里的环烷基可以是，例如，具有3至20个碳原子的环烷基，优选具有3至15个碳原子的环烷基。具体例子包括环丙基，环丁基，环戊基，环己基，环庚基，环辛基和环十二烷基。
这里的环烯烃基可以是，例如，具有3至20个碳原子的环烯烃基，优选具有3至15个碳原子的环烯烃基。具体例子包括环戊烯基，环己烯基和环辛烯基。
芳基的例子包括苯基和萘基。
芳烷基的例子包括苯基，2-苯基乙基和3-苯基丙基。
芳香族或非芳香族杂环的例子包括2-吡啶基，2-喹啉基，2-呋喃基，2- 噻吩基和4-哌啶基。
当R1和R2一起可代表一个二价有机基团时，它们与一碳原子形成环，并且它们与该碳原子连接，并且所述二价有机基团为直链或支链亚烷基，优选直链亚烷基，并且所述环为，例如，3-30个成员的环，优选4-20个成员的环，进一步优选5-14个成员的环。
这种有机基团，无论其是否成环，可以被任何各种取代基取代，只要所述反应不被抑制。这种取代基的例子包括卤素，氧，巯基，取代的氧基(烷氧基，芳氧基，酰氧基等)，取代的硫基，取代的羰氧基，取代或未取代的氨甲酰基，氰基，硝基，取代的氨基烷基，烯基，炔基，环烷基，环烯烃基，芳烃(苯基，萘基等)，芳烷基和杂环。
由公式(3)表示的肟化合物的具体例子包括丙酮肟，2-丁酮肟，2-戊酮肟，3-戊酮肟，1-环己基-1-丙酮肟，苯甲醛肟，苯乙酮肟，二苯甲酮肟和4-对羟基苯乙酮肟，环形肟的例子包括环丙酮肟，环丁酮肟，环戊酮肟，环己酮肟，环庚酮肟，环辛酮肟，环壬酮肟，环癸酮肟，环十二酮肟，环十三酮肟，环十四酮肟，环十五酮肟，环十六酮肟，环十八酮肟和环十九酮肟。
可以选择使用一种或两种或更多种肟化合物。
肟化合物通过将对应于根据化学式(3)所表示的肟化合物的酮与羟胺进行反应制得。例如，环十二酮肟可通过将环十二酮与由硫酸羟胺复分解产生的羟胺进行反应制得，如日本特开专利No.2004-59553中所述。
所述肟化合物也可以通过具有甲基或亚甲基基团的化合物与亚硝酸酯或亚硝酸盐在N-羟基酰亚胺化合物的存在下进行反应制得，所述N-羟基酰亚胺化合物源自诸如N-羟基琥珀酰亚胺、N-羟基邻苯二甲酰亚胺、N，N′-二羟基均苯四二酰亚胺，N-羟基戊二酰亚胺、N-羟基-1，8-萘二羧基酰亚胺以及N，N′-二羟基-1，8，4，5-萘四羧基二酰亚胺和通过引入保护基团(例如诸如乙酰基的酰基)到N-羟基酰亚胺化合物的羟基基团制得的化合物的脂肪族多元羧酸酐(环酐)或芳香族多元羧酸酐(环酐)。(例如，日本特开未审专利No.2009-298706)。
或者，所述肟化合物可以通过，例如，环烷的光致亚硝化制得，或者在诸如钛硅酸盐的催化剂的存在下环烷酮与氨气和过氧化氢的反应制得。
接着，作为本发明的另一个方面，将描述使用环十二酮-氧-氮杂环十三烯 -2-肟制备十二内酰胺的方法。
<使用环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟制备十二内酰胺的方法>
环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟可在由环十二酮肟制备十二内酰胺中与氯化氢和/或路易斯酸一起用作贝克曼重排反应的催化剂。或者，其也可以用作制备十二内酰胺中的直接的反应起始材料。在本发明中，重排反应的液体中，除了十二内酰胺，只含有氯化氢和/或路易斯酸，其可以通过便利的中和良好的去除。
当在环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟中添加氯化氢和/或路易斯酸一起用作重排反应的贝克曼重排催化剂时，环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的使用量为相比于环十二酮肟为50mol％或更少，优选20mol％或更少，更优选10mol％或更少，并且一般为0.1mol％或以上(当使用路易斯酸或氯化氢和路易斯酸的组合，优选0.5mol％或以上。当在没有路易斯酸使用氯化氢时，优选1mol％或以上，更优选2mol％或以上)。因为环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟也提供十二内酰胺，可提供纯化的十二内酰胺。
当加入氯化氢(HCL)到环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟中，氯化氢的量相比于环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟等摩尔或更多，优选是1到10摩尔，更优选是1到5摩尔。
当加入路易斯酸到环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟中(当没有氯化氢时)，路易斯酸优选是选自由锡和铋组成的组的一种或两种或更多种金属的卤化物，具体的，四氟化锡，四氯化锡，四溴化锡，三氟化铋，三氯化铋和三溴化铋。
当环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟与路易斯酸混合时，路易斯酸的量相比于环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟为0.01至10摩尔，优选是0.1至5摩尔。如果路易斯酸量太小，提高重排率的作用较小，而过量对提高重排率没有贡献并导致后处理或回收路易斯酸成本增加，其是工业不可取的。
将路易斯酸和氯化氢一起加入，环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟在由环十二酮肟制备十二内酰胺的过程能表现或提高其重排活性。所述路易斯酸优选为选自由锌，钴，锑，锡和铋组成的群组的一种或两种或更多种金属的卤化物，具体的例子包括氟化锌，氯化锌，溴化锌，氟化钴，氯化钴，溴化钴，五氟化锑，五氯化锑，五溴化锑，四氟化锡，四氯化锡，四溴化锡，三氟化 铋，三氯化铋和三溴化铋。氯化氢(HCl)和路易斯酸的量如上所述。
对用于添加路易斯酸和/或氯化氢的方法没有特殊的限制，它们可以和环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟一起添加到环十二酮肟的溶液中，然后将该混合物加入反应器。或者，预定量的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和预定量的路易斯酸和/或氯化氢(HCl)可以提前溶解在用于贝克曼重排反应的溶剂中，然后，将所述混合物加入装有环十二酮肟溶液的反应器。或者，在用于反应的溶剂中的预定量的路易斯酸和/或氯化氢溶液可分别装入装有环十二酮肟溶液的反应器中，以及装有环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的溶液的反应器中。
一般的，这种环十二酮肟的重排反应优选在溶剂中进行，该溶剂可以是任何溶剂只要对所述反应没有抑制；例如，芳香族烃类诸如苯，甲苯，二甲苯，异丙苯和氯苯；脂肪族烃类诸如正己烷，正庚烷，正壬烷，环己烷，异丙基环己烷，环辛烷，环癸烷和环十二烷；酮类化合物诸如丙酮，甲基乙基酮，甲基异丙基酮，甲基异丁基酮，环己酮和环十二酮；腈类诸如乙腈，丙腈和苯甲腈；酰胺类诸如N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮和1，3-二甲基-2-咪唑啉酮；亚砜类诸如二甲基亚砜，环丁砜；酯类诸如甲酸乙酯，乙酸甲酯，乙酸乙酯，丙酸甲酯和丁酸乙基；醚类诸如乙醚，异丙醚，四氢呋喃和二氧六环；及其混合物。优选所述溶剂选自芳香烃类和腈类，尤其优选甲苯和乙腈。所述溶剂可以是经脱水的或没有经特殊的脱水处理的商购产品。
相比于1重量份的环十二酮肟，所述溶剂的量一般为，但不局限于，0.3至100重量份，优选1至50重量份。
反应温度优选，但不局限于，在0至150℃的范围。
反应的气体，可以是任何对所述反应惰性的气体；优选惰性气体为氮气和氩气。
对反应压力没有特殊的限制，可以在环境压力或增加的压力下反应。
反应时间根据诸如上述浓度和温度等反应条件变化，一般可以为0.01至24小时，优选的，0.05至10小时。
对反应器没有特殊的限制，可使用任何装配有普通搅拌器的反应器。
作为反应后的过程，所述反应可使用碱性溶液中和，所述碱性溶液诸如 含有一种或两种或更多种金属氢氧化物诸如氢氧化钠和氢氧化钾，金属碳酸盐诸如碳酸钠和碳酸钾，以及金属醋酸盐诸如醋酸钠和醋酸钾的水溶液，然后用水冲洗，并且可蒸发最终的溶液得到十二内酰胺。本发明中获得的十二内酰胺可进一步通过诸如蒸馏和结晶的常规步骤进行分离和纯化。
对设备没有特殊的限制并且可使用装配有普通搅拌器的反应器。
另外的，环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟在没有环十二酮肟的情况下与路易斯酸和/或氯化氢混合，并且所述混合物可用作贝克曼重排反应的直接的反应起始材料以获得十二内酰胺。这里，路易斯酸和/或氯化氢，溶剂，它们的量，反应条件等可以是使用环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟作为催化剂的方法中描述的。
作为本发明的另一个方面，将描述使用环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐制备十二内酰胺的方法。
<使用环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐制备十二内酰胺的方法>
环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐可用作由环十二酮肟制备十二内酰胺的贝克曼重排反应催化剂。进一步的，可加入路易斯酸作为共催化剂以提高催化剂活性，使得即使少量的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐可有效由环十二酮肟制备相应的十二内酰胺。
环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐可作为在溶剂中混合环十二酮肟和亚硫酰氯制得的溶液使用，或在蒸发掉所述溶剂后作为固体使用。
当环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐用作重排反应的催化剂时，环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐的量如环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的使用量。因为环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐也提供十二内酰胺，所以可获得纯的十二内酰胺。重排反应液体，除了十二内酰胺，仅含有路易斯酸和氯化氢，其可通过方便的中和移除。
环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐和路易斯酸的混合物可用在重排反应中。路易斯酸的例子优选为选自由锌，钴，锑，锡和铋组成的群组的一种或两种或更多种金属的卤化物，具体的例子包括氟化锌，氯化锌，溴化锌，氟化钴，氯化钴，溴化钴，三氟化锑，五氟化锑，三氯化锑，五氯化锑，三溴化锑，五溴化锑，四氟化锡，四氯化锡(氯化锡)，四溴化锡，三氟化铋，三氯化铋和三溴化铋。
相比于环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐，路易斯酸的使用量为0.1-10摩尔，优选0.1-5摩尔。如果路易斯酸量太小，提高重排率的作用较小，而过量对提高重排率没有贡献并导致后处理或回收路易斯酸成本增加，其是工业不可取的。
作为用于添加路易斯酸的方法，其可以与环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐一起加入环十二酮肟的溶液中，然后，将所述混合物加入反应器。或者，将预定量的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐和预定量的路易斯酸提前溶解在用于所述反应的溶剂中，并且然后，将所述混合物加入装有环十二酮肟溶液的反应器。或者，将在用于所述反应的溶剂中的预定量的路易斯酸溶液可分别装入装有环十二酮肟溶液的反应器中，以及装有环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐的溶液的反应器中。
当环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐在贝克曼重排反应中使用时，溶剂，溶剂的量，反应温度，反应气体，反应压力，反应时间，反应装置以及所述重排反应后的过程如在使用环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的贝克曼重排反应中所述的。
或者，贝克曼重排反应可在没有环十二酮肟的情况下使用环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐作为直接反应起始材料进行十二内酰胺的制备。这里，环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐溶解在溶剂中并加热。或者，没有使用环十二酮肟，在反应步骤中，环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐作为直接的反应起始材料与作为共催化剂的路易斯酸一起使用，以进行贝克曼重排反应。这里，路易斯酸，反应条件等如使用环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟作为重排催化剂的情况下所述。
<具有预制备步骤的用于制备酰胺化合物的方法>
本发明的另一个方面提供一种用于通过肟化合物的贝克曼重排反应使用亚硫酰氯作为重排催化剂制备酰胺化合物的方法，所述方法具有预制备步骤(后面描述的)和重排反应步骤。在预制备步骤中，含氯催化活性物质(中间物)形成，并且在所述重排反应步骤中，使用所述催化活性物质进行贝克曼重排反应。本发明的发明人发现当使用环十二酮肟作为一种肟化合物时，通过预制备步骤获得的反应液中的催化活性物质是上述环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐，其通过使用碱处理得到环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟。这些 将在下面描述。
将描述在预制备步骤中反应形成上述催化活性物质的机理。首先，氯化氢从亚硫酰氯和肟化合物中除去以形成具有式(4)表示的结构的化合物，并且然后进行式(4)表示的化合物的分子内亲核取代反应以产生由式(5)表示的化合物。这里，硫原子作为二氧化硫除去。
建议结果如下。含有预制备的催化活性物质的溶液(以下称“预制备溶液”)在减压下进行脱气以除去由消除反应产生的气体和残留亚硫酰氯。所述样品通过自动样品燃烧装置(例如，来自三菱化学株式会社的型号AQF-100)燃烧并且产生的气体通过碱性水溶液吸收，其然后通过离子色谱分析(例如，来自DIONEX的ICS1000系统)分析。检测到大约0.5倍的装入的亚硫酰氯量的氯以及痕量的硫。
这里，当贝克曼反应进行时，价电子定位于Cl并且氮原子为缺电子的，并且形成了由式(6)或(6’)表示的酰胺或内酰胺中间物。
由式(6)或(6’)表示的酰胺或内酰胺中间物与肟化合物反应以获得由式(7)表示的含氯的肟-酰胺(或肟-内酰胺)中间物。
酰胺(或内酰胺)从肟-酰胺(或肟-内酰胺)中间物(式(7))除去以再生由式(5)表示的化合物，并且因此完成催化剂循环。
由式(3)表示的肟化合物为环十二酮肟时，由式(7)表示的所述中间物可被分离。加入碱去除氯化氢(HCL)以稳定所述产物，所述产物然后被重结晶。然后，经X射线衍射分析确认证明所述产物为上述由式(1)表示的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟。
在环十二酮肟的贝克曼重排反应中使用经分离的中间物的催化量使得所 述反应迅速进行以产生高产量的十二内酰胺。这些结果表明，经分离的中间物是上述式(2)表示的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐。
此外，由所述中间物(式(7))的肟基的重排制备的由式(8)表示的化合物也可是催化活性物质。也就是，可推断出酰胺基(或内酰胺基)从由式(8)表示的化合物除去以产生由式(6)或(6’)表示的酰胺或内酰胺中间物的循环。
换句话说，在这个重排反应中的催化剂循环通过催化剂循环(1)或(2)表示(方案中括号里的数字指相应的化合物的数字。例如，(5)指式(5)表示的化合物)。在任何反应路径中，稳定的中间物为由式(7)表示的化合物(催化活性物质)。
同时所述中间物(式(7))(催化活性物质)自身有时分解为酰胺基(或内酰胺基)和肟。在这种情况下，由催化剂循环(1)或(2)表示的催化剂循环被打破，导致催化剂的转换率降低。因此，在所述预制备中，必须选择所述条件使得作为催化活性物质的所述含氯中间物(式(7))可高产量获得。
进一步的，优选在所述预制备中避免酰胺基(或内酰胺基)的产生和共存以防止催化剂循环的逆转。
将描述在所述预制备步骤中的优选方面。
[用于所述预制备的设备]
用于所述预制备的设备优选由三部分组成：混合单元，用于混合液体的管和脱气罐。
作为混合单元，可使用在管中简单混合亚硫酰氯和肟化合物的单元；提高亚硫酰氯和肟化合物混合的管道混合器，或装配有搅拌器的单元。当搅拌所述反应物，优选其在所述混合单元的停留时间短，一般为5分钟或更短，优选2分钟或更短。当停留时间过长时，通过催化活性物质(式(7))的分解产生酰胺或内酰胺化合物(当使用环十二酮肟作为起始材料，由式(2)表示的化合物抑制由(6)或(6’)产生(7)以及上述肟化合物的产生，并且因此，在预制备中催化活性物质(式(7)的产量减少)。进一步的，这种反应设备可以装配有诸如套管的冷却装置，用于使混合单元的温度降低。
用于混合液体的管具有保证塞子(plug)流动性的直径，并且能装配诸如套管的冷却装置。
脱气罐为具有气体区段(gas section)的罐。所述脱气罐优选具有其中诸如氮气的惰性气体能在液体中冒泡以积极去除产生的气体的构造。进一步的，所述脱气罐能装配诸如套管的冷却装置。
[在预制备中脱气的时间]
在预制备中，从混合亚硫酰氯和肟化合物到对脱气罐中混合物脱气的时间根据混合单元的温度而改变。例如，所述时间优选为分别在60℃和40℃，40分钟或更短以及60分钟或更短。
超过上述停留时间是不可取的，因为由于催化活性物质((式(7)，以及使用环十二酮肟作为起始材料时，式(2)的化合物)的分解，在贝克曼重排反应中催化剂活性降低。进一步的，过长的停留时间由于需要更大型的设备是工业 不可取的。
[在预制备中的混合比例]
在预制备步骤中，可使用涉及重排反应的全部量或部分量的肟化合物。亚硫酰氯和肟化合物在预制备中的混合比例(肟化合物/亚硫酰氯的摩尔比)为2.0或更多以及10.0或更少，优选2.0或更多以及5.0或更少，进一步优选2.0或更多以及3.0或更少。
相比于在预制备中和重排反应步骤中使用的肟化合物的总量，亚硫酰氯的使用量优选为0.01mol％-20mol％，更优选0.1mol％-5mol％。
亚硫酰氯的量过小是不可取的，因为所述重排反应不能进行。另一方面，亚硫酰氯的量过大是工业不可取的由于催化剂成本和用于所述催化剂后续处理的成本增加。
如果在预制备中所述混合比例过小，大部分的亚硫酰氯不能参与形成催化活性物质，导致预制备效率低。
在预制备中过大的混合比例是不可取的，由于需要较大的预制备设备。例如，当使用环十二酮肟作为肟化合物，环十二酮肟和在预制备中产生的催化活性物质很难在后面所述的温度下溶解于后面所述的溶剂中，因此，需要大量的溶剂用于防止固体的沉淀或在预制备步骤中的堵塞，不利的造成需要大的预制备设备。进一步的，用于溶剂收集和回收的能量消耗也不利的增大。
[预制备的温度]
在预制备中所述混合单元和脱气罐的温度是低于贝克曼重排反应的温度，优选100℃或更低，更优选60℃或更低。在预制备中过高的温度是不可取的，因为大多数的催化活性物质转化为酰胺或内酰胺化合物，导致催化剂活性的降低。对预制备温度的下限没有特殊的限制，只要所述反应系统在所述温度不凝固，但是10℃或更低的温度，进一步0℃或更低的温度需要冷却设备，这是不经济的。例如，当所述肟化合物为环十二酮肟，在预制备中所述混合单元和脱气罐的温度优选为60℃或更低。因为工业上没有沉淀剂的反应系统易于操控，所以当所述溶剂是甲苯时，所述温度优选为25℃或更高，用于防止催化活性物质(式(2)的化合物)沉淀。
[用于预制备的溶剂]
在预制备中使用合适的溶剂如下。
对使用在本发明中的溶剂没有特殊的限制，只要其对重排催化剂或肟化合物是惰性的。可以使用的溶剂的例子包括腈类诸如乙腈，丙腈和苯甲腈；脂肪族烃类，诸如己烷，庚烷，辛烷和环十二烷；芳香族烃类，诸如苯，甲苯和二甲苯；卤化烃类，诸如氯仿，二氯甲烷，二氯乙烷，四氯化碳，氯苯和三氟甲苯；硝基化合物类，诸如硝基苯，硝基甲烷与硝基乙烷；及其混合物。在这些物质中，脂肪族烃类和芳香族烃类特别适合作为溶剂，因为贝克曼重排反应的速率在在预制备中可以容易的控制。
不适合的溶剂为具有活性羟基基团的溶剂或诸如有机基的相似官能团的溶剂，包括胺，水，醇和硫醇(mercaptanes)，以及与作为氯化剂的亚硫酰氯反应的溶剂，诸如羧酸和羧酸酯。
当路易斯酸作为重排反应的共催化剂也可使用上述溶剂。
虽然在预制备中溶剂的量根据，但不局限于，温度，混合单元的大小，脱气罐等决定，当肟化合物为环十二酮肟并且溶剂是甲苯时，环十二酮肟的重量浓度优选为大于等于1％且小于等于60％，特别优选大于等于3％且小于等于30％。过少量的甲苯是不可取的，因为环十二酮肟和产生的中间物不能充分溶解，同时太大量的甲苯是不可取的，因为回收变的困难并因此不经济。
所述预制备的条件超过上述范围是不可取的，因为在预制备溶液中催化活性物质(式(7))与在预制备中加入的亚硫酰氯的摩尔产生率(molar production ratio)减小，并且同时在重排反应中肟的转换率降低。当所述肟化合物为环十二酮肟时，在预制备溶液中催化活性物质(式(7))与亚硫酰氯的摩尔产生率为50％或更多，优选80％或更多，进一步优选90％或更多。重排反应的转换率为98％或更多，优选99％或更多，并且当十二内酰胺通过蒸馏纯化时，因为蒸馏设备的尺寸减小所述转化率优选为99.5％或更多。
将描述重排反应方面。这里，将预制备的含有催化活性物质的溶液引入贝克曼重排反应罐，并且与独立加入到反应罐的肟化合物反应，以产生酰胺或内酰胺化合物。
<贝克曼重排反应>
当只有部分的肟化合物在预制备中使用，所述预制备溶液和剩余部分的肟化合物在贝克曼重排反应中混合。
[共催化剂]
在贝克曼重排反应中，诸如氯化氢的酸可以作为共催化剂加入以提高所述重排反应的速度。特别的，路易斯酸是优选的，因为其能提高重排反应的速度并且不加快诸如环十二酮肟的肟化合物的水解。
路易斯酸是选自由锌，钴，锑，锡和铋组成的群组的一种或两种或更多种金属的卤化物，特别的氟化锌，氯化锌，溴化锌，氟化钴，氯化钴，溴化钴，五氟化锑，五氯化锑，五溴化锑，四氟化锡，四氯化锡，四溴化锡，三氟化铋，三氯化铋和三溴化铋。在这些中，氯化锌和四氯化锡是适合的，并且氯化锌是特别优选的，因为提高反应速率的效果是明显的。
共催化剂的量相比于酰氯亚硫为0.01至10摩尔，优选0.1至5摩尔。太少量的路易斯酸对提高重排反应的速率作用有限，而过多量对进一步提高重排反应的速率没有贡献，并引起共催化剂后续处理和回收成本的增加，这是工业不可取的。
[用于贝克曼重排反应的溶剂]
尽管为了简化制备方法优选在贝克曼重排反应中使用的溶剂与在预制备中使用的溶剂相同，但是可以使用不同的溶剂。当使用不同的溶剂，例如，可通过在预制备溶液中加入重排溶剂然后蒸发预制备溶剂来将溶剂改变成重排溶剂。或者，贝克曼重排反应可在预制备溶剂和重排溶剂混合的情况下进行。
[贝克曼重排反应的温度]
贝克曼重排反应的温度为60℃到160℃，优选是80℃到150℃。过低的反应温度是不可取的，因为反应速度变得太小以致反应停止。此外，在低温，肟化合物的凝固或在重排反应溶剂的难以溶解会引起沉淀，导致操作问题。增加溶剂的量以避免所述问题是不优选的，因为它会引起诸如由于溶剂回收和再生成本增加引起的生产成本增加的问题。过高的反应温度是也不可取的，因为在重排反应变得如此放热以致于温度迅速上升，并因此反应不可控制。此外，在过高的反应温度，由于诸如缩聚反应的副反应重排产量减少并由于染色等产物质量降低。例如，当肟化合物为环十二酮肟时，贝克曼重排反应的温度优选为80到130℃。
[贝克曼重排反应的反应时间]
贝克曼重排反应的反应时间根据诸如肟化合物和亚硫酰氯的浓度和反应 温度等多种因素变化，一般为5分钟到10小时，优选为10分钟到4小时。
确定这些贝克曼重排反应的条件使得所述反应能够被容易的控制并且所述反应不需要非常大的反应器体积。
[贝克曼重排反应的压力]
贝克曼重排反应可在减小的压力，常压下或增加的压力下进行。
[贝克曼重排反应中使用的设备]
贝克曼重排反应中使用的连续流动设备可为通常使用的反应器，诸如管型连续反应器和搅拌罐型连续反应器，但是多级连续罐型反应器是适合的，因为反应温度容易控制以及操作简单。
[贝克曼重排的反应产物的分离和纯化]
在贝克曼重排反应的最后，通过诸如过滤，浓缩，蒸馏，萃取，结晶，再结晶，吸收和柱色谱法及其组合的分离步骤进行产物的分离和纯化。
例如，在所述反应后对环十二酮肟的处理，将水加入到所述贝克曼重排反应的反应混合物中，用有机溶剂萃取获得的混合物并且所述溶剂可被蒸发以获得十二内酰胺，其可进一步通过蒸馏，结晶等进行分离和纯化。
实施例
本发明将进一步参考，但不局限于，实施例进行详细描述。
(实施例A1)
(用于制备环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的方法)
在20g的二氯甲烷中溶解0.618g(5.19毫摩尔)的亚硫酰氯。在冰冷却下，将2.05g(10.39毫摩尔)的环十二酮肟加入到所述溶液中并溶解。在溶解后迅速，通过蒸发器将二氯甲烷从所述溶液中移去以获得白色粉末。所述白色粉末溶解在二氯甲烷中。将所述溶液转移到分液漏斗中并使用20mL 0.5NNaOH (0.5N的氢氧化钠水溶液)冲洗3次直至水层通过pH试纸检测变为碱性。然后，所述二氯甲烷溶液使用纯水冲洗三次并且然后使用无水硫酸镁干燥。通过过滤从所述二氯甲烷溶液中去除无水硫酸镁并且二氯甲烷被蒸发以产生1.89g的白色粉末(产量：96.4％)。所述白色粉末从二氯甲烷/丙酮(混合的溶剂：二氯甲烷/丙酮＝1/4(重量))混合物中再结晶，再结晶温度-10到-15℃)，以获得作为无色晶体的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟(熔点：85.4到87.3 ℃)。
通过元素分析，1H-NMR，13C-NMR和MS鉴定所述产物。结果支持所述环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的结构。所述化合物为新的。
(1)元素分析
观察(％)H：11.48，C：75.73，N：7.29
计算(％)H：11.78，C：76.54，N：7.44.
(作为C24H44N2O)
(2)1H-NMR(500MHz，CDCl3溶剂)
1.30-1.75(36H，m)，2.32-2.35(2H，m)，2.44-2.47(2H，m)，2.58-2.60(2H，m)，3.35-3.37(2H，m)。
(3)13C-NMR(125MHz，CDCl3溶剂)
22.53，23.02，23.33，23，43，23.67，24.01，24.61，24.69，25.07，25.16，25.32，25.69，25.81，25.86，25.90，26.64，26.86，28.31，29.35，30.35，32.24，44.91，160.84，162.82。
(4)MS谱
EI-MS m/z 376(M)，CI-MS m/z 377(MH)。
(实施例A2)
在玻璃反应管中(体积：30mL)，在常压下装入1.0g的环十二酮肟(Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.)，然后在氮气气氛下的手套箱中加入作为溶剂的3.7g的甲苯(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)，并且然后密封所述管并且从手套箱中拿出。分别的，在手套箱中，将含有1.48％(重量)的干氯化氢(氯化氢含量：0.325毫摩尔)的0.804g的二氧六环溶液和0.498g的二氯甲烷加入到0.0605g的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟(0.161毫摩尔)中以制备溶液(环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟/HCl＝1.0/2.0(摩尔比))，并且然后密封所述容器并且从手套箱中拿出。上述含有环十二酮肟的反应管放置在105℃的油浴中，并且在内部温度达到100℃后，将1.264g的上述环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的溶液(0.150毫摩尔的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟(环十二酮肟的3mol％)和0.320毫摩尔的HCl(环十二酮肟的6mol％))通过注射器注入所述反应管中。在一小时后，所述反应管从油浴中拿出并进行冷却。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分 析。结果示于表1。
高效液相色谱的分析条件如下。
柱：J′sphere ODS-H80，柱温：40℃，洗脱液：乙腈/水(体积比：55/45)，流速：1mL/min，检测波长：210nm。
十二内酰胺的产量根据以下方程式测定。
十二内酰胺的产量(％)＝100×(制备的十二内酰胺的摩尔数)/{(环十二酮肟的摩尔数)+2×(环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的摩尔数)}
(实施例A3)
如实施例A2所述进行所述步骤，除了环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和HCl的量相比于环十二酮肟分别为3.00mol％和9.77mol％。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表1。
(实施例A4)
如实施例A2所述进行所述步骤，除了环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和HCl的量相比于环十二酮肟分别为4.08摩尔％和8.08摩尔％。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表1。
(实施例A5)
如实施例A2所述进行所述步骤，除了环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和HCl的量相比于环十二酮肟分别为5.20摩尔％和5.56摩尔％。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表1。
(实施例A6)
如实施例A2所述进行所述步骤，除了环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和HCl的量相比于环十二酮肟分别为4.67摩尔％和7.15摩尔％。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表1。
(实施例A7)
如实施例A2所述进行所述步骤，除了环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和HCl的量相比于环十二酮肟分别为5.24摩尔％和10.38摩尔％。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表1。
(比较例A1)
如实施例A2所述进行所述步骤，除了加入0.0954g的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟(0.254毫摩尔，环十二酮肟的5.00摩尔％)和并且没有HCl。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表1。
(比较例A2)
如实施例A2所述进行所述步骤，除了没有环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟并且只加入了含有1.48％(重量)的干氯化氢(氯化氢含量：0.256毫摩尔，环十二酮肟的5.01摩尔％)的0.640g的二氧六环溶液。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表1。
表1
(实施例A8)
在玻璃反应管中(体积：30mL)，在环境气氛下装入0.309g的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟(0.82毫摩尔)和含有1.48％(重量)的干氯化氢(氯化氢含量：2.47毫摩尔)的6.17g的二氧六环溶液，并且密封所述管以及在90℃的油浴中进行所述反应10分钟。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果显示没有观察到环十二酮肟并且仅十二内酰胺形成，产量为90.5％。
十二内酰胺的产量通过以下方程式进行测定。
十二内酰胺的产量(％)＝100×(制备的十二内酰胺的摩尔数)/2×(环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的摩尔数)
(实施例B1)
(用于制备环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐的方法)
在30g的二氯甲烷中溶解0.6013g(5.05毫摩尔)的亚硫酰氯。在冰冷却下，将1.9955g(10.11毫摩尔)的环十二酮肟加入到所述溶液中。在溶解后立即将二氯甲烷从所述溶液中通过蒸发器除去以产生作为白色粉末的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐。所述白色粉末从二氯甲烷/己烷(混合的溶剂：二氯甲烷/己烷＝4/7(重量比))混合物中再结晶，再结晶温度-10到-15℃)，以获得作为无色晶体的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐(熔点：87.4到88.9℃)。
通过元素分析，X射线荧光光谱，1H-NMR和13C-NMR鉴定所述产物。结果支持所述环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐的结构。所述化合物为新的。
(1)元素分析
观察(％)H：10.31，C：70.65，N：6.16
计算(％)H：10.42，C：69.82，N：6.79
(作为C24H44N2O·HCl)
(2)X射线荧光光谱
观察(％)Cl：8.31
计算(％)Cl：8.61
(作为C24H44N2O·HCl)
(3)1H-NMR(400MHz，CDCl3溶剂)
1.30-1.91(36H，m)，2.51-2.57(4H，m)，3.26-3.29(2H，m)，3.58-3.59(2H，m)，13.86(1H，br)
(4)13C-NMR(100MHz，CDCl3溶剂)
22.11，22.24，22.56，23.03，23.21，23.52，23.90，23.98，24.88，24.94，25.45，25.50，25.55，25.69，25.99，26.29，26.63，26.92，29.86，30.59，30.83，43.32，171.68，179.52
(实施例B2)
在玻璃反应管中(体积：30mL)，在环境气氛下装入2.0g的环十二酮肟(10.16毫摩尔)(Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.)，然后在氮气气氛下的手套箱中加入作为溶剂的0.1267g的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐(0.307毫摩尔，环十二酮肟的3.0摩尔％)和5.11g的甲苯(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)，并且然后密封所述管并且从手套箱中拿出。将所述反应管放置在105℃的油浴中以起始所述反应。在一小时后，将所述反应管从油浴中拿出并进行冷却。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果表明环十二酮肟的转换率为47.2％并且十二内酰胺的产量为47.9％。
高效液相色谱的分析条件如下。
柱：J′sphere ODS-H80，柱温：40℃，洗脱液：乙腈/水(体积比：55/45)，流速：1mL/min，检测波长：210nm。
十二内酰胺的产量通过绝对校准曲线法根据以下方程式测定。
十二内酰胺的产量(％)＝100×(制备的十二内酰胺的摩尔数)/{(环十二酮肟的摩尔数)+2×(环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐的摩尔数)}
(实施例B3)
如实施例B2所述进行所述步骤，除了环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐的量为环十二酮肟的5.02摩尔％。结果示于表2。
(实施例B4)
如实施例B2所述进行所述步骤，除了环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐的量为环十二酮肟的4.09摩尔％。结果示于表2。
表2
(实施例B5)
在50mL的乙腈中溶解7.0mg的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐，并且所述混合物在室温下反应24小时。
通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果表明环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐的转换率为100％并且十二内酰胺的产量为94.1％。
在实施例C1到C4以及下面的比较例C1，使用如实施例A1所述制得的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟。
(实施例C1)
在玻璃反应管中(体积：30mL)，在环境气氛下装入1.0g的环十二酮肟(Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.)(5.08毫摩尔)，然后在氮气气氛下的手套箱中加入作为溶剂的0.0961g的氯化铋(BiCl3)(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)(环十二酮肟的6.01摩尔％)，0.0573g的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟(环十二酮肟的3.00摩尔％)和5.0g的甲苯(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)，并且然后密封所述管并且从手套箱中拿出。将所述反应管放置在105℃的油浴中以起始所述反应。在一小时后，将所述反应管从油浴中拿出并进行冷却。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果表明环十二酮肟的转换率为100％并且十二内酰胺的产量为93.7％。
高效液相色谱的分析条件如下。
柱：J′sphere ODS-H80，柱温：40℃，洗脱液：乙腈/水(体积比：55/45)，流速：1mL/min，检测波长：210nm。
十二内酰胺的产量根据以下方程式测定。
十二内酰胺的产量(％)＝100×(制备的十二内酰胺的摩尔数)/{(环十二酮肟的摩尔数)+2×(环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的摩尔数)}
(实施例C2)
如实施例C1所述进行所述步骤，除了环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和BiCl3的量分别为环十二酮肟的5.00摩尔％和10.04摩尔％。结果示于表3。
(实施例C3)
如实施例C1所述进行所述步骤，除了环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和BiCl3的量分别为环十二酮肟的1.00摩尔％和2.06摩尔％。结果示于表3。
(实施例C4)
如实施例C1所述进行所述步骤，除了氯化锡(SnCl4)用作路易斯酸并且所述环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和SnCl4的量分别为环十二酮肟的3.00摩尔％和6.38摩尔％。结果示于表3。
(比较例C1)
如实施例C1所述进行所述步骤，除了没有路易斯酸并且所述环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的量为环十二酮肟的5.00摩尔％。结果示于表3。
(比较例C2)
如实施例C1所述进行所述步骤，除了没有环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟并且只加入BiCl3 (环十二酮肟的6.05摩尔％)。结果示于表3。
表3
(实施例C5)
在50mL的乙腈中溶解16.0的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟(0.043毫摩尔)和14.0mg的氯化铋(BiCl3)(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)(0.044毫摩尔)，并且所述反应在60℃油浴中进行1小时。
通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果表明环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的转换率为100％并且十二内酰胺的产量为91.0％。
在实施例D1到D7以及下面的比较例D2，使用如实施例A1所述制得的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟。
(实施例D1)
在玻璃反应管中(体积：30mL)，在环境气氛下装入2.0g的环十二酮肟(Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.)(10.16毫摩尔)，然后在氮气气氛下的手套箱中加入作为溶剂的0.0146g的氯化锌(ZnCl2)(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)(环十二酮肟的1.05摩尔％)和4.6g的甲苯(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)，并且然后密封所述管并且从手套箱中拿出。分别的，在手套箱中，将含有1.48％(重量)的干氯化氢(氯化氢含量：0.239毫摩尔)的0.242g的二氧六环溶液和0.513g的二氯甲烷加入到0.0841g的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟(0.223毫摩尔)中以制备溶液(环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟/HCl＝1.0/1.07(摩尔比))，并且然后密封所述容器并且从手套箱中拿出。上述含有环十二酮肟的反应管放置在105℃的油浴中，并且在反应管的内部温度达到100℃后，将0.418g的上述环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的溶液(0.111毫摩尔的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟(环十二酮肟的1.09mol％)和0.119毫摩尔的HCl(环十二酮肟的1.17mol％))通过注射器注入所述反应管中。在一小时后，所述反应管从油浴中拿出并进行冷却。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表4。
高效液相色谱的分析条件如下。
柱：J′sphere ODS-H80，柱温：40℃，洗脱液：乙腈/水(体积比：55/45)，流速：1mL/min，检测波长：210nm。
十二内酰胺的产量根据以下方程式测定。
十二内酰胺的产量(％)＝100×(制备的十二内酰胺的摩尔数)/{(环十二 酮肟的摩尔数)+2×(环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的摩尔数)}
(实施例D2)
如实施例D1所述进行所述步骤，除了环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟，HCl和ZnCl2的量分别为环十二酮肟的1.07摩尔％，1.17摩尔％和0.70摩尔％。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表4。
(实施例D3)
如实施例D1所述进行所述步骤，除了环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟，HCl和ZnCl2的量分别为环十二酮肟的1.01摩尔％，10.91摩尔％和1.14摩尔％。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表4。
(实施例D4)
如实施例D1所述进行所述步骤，除了氯化铋(BiCl3)用作路易斯酸并且环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟，HCl和BiCl3的量分别为环十二酮肟的0.64摩尔％，0.70摩尔％和1.05摩尔％。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表4。
(实施例D5)
如实施例D1所述进行所述步骤，除了氯化钴(CoCl2)用作路易斯酸并且环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟，HCl和CoCl2的量分别为环十二酮肟的1.01摩尔％，1.03摩尔％，1.18摩尔％。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表4。
(实施例D6)
如实施例D1所述进行所述步骤，除了五氯化锑(SbCl5)用作路易斯酸并且环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟，HCl和SbCl5的量分别为环十二酮肟的1.10摩尔％，1.12摩尔％和1.05摩尔％。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分 析。结果示于表4。
(实施例D7)
如实施例D1所述进行所述步骤，除了氯化锡(SnCl4)用作路易斯酸并且环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟，HCl和SnCl4的量分别为环十二酮肟的1.21摩尔％，1.25摩尔％和1.77摩尔％。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表4。
(比较例D1)
如实施例D1所述进行所述步骤，除了没有环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和路易斯酸并且只有含有1.48％(重量)的干氯化氢(氯化氢含量：0.256毫摩尔，环十二酮肟的5.01摩尔％)的0.640 g的二氧六环溶液。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表4。
(比较例D2)
如实施例D1所述进行所述步骤，除了没有HCl和路易斯酸并且只加入了环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟(环十二酮肟的5.00摩尔％)。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表4。
表4
在所述表格中，每个化合物的量是相对于环十二酮肟的量(摩尔)的值。
(实施例D8)
在玻璃反应管中(体积：30mL)，在环境气氛下装入0.351g的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟(0.93毫摩尔)，含有1.48％(重量)的干氯化氢(氯化氢含量：1.40毫摩尔)的3.44g的二氧六环溶液和0.140g的ZnCl2(1.03毫摩尔)，然后密封所述管并在90℃的油浴中进行反应10分钟。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果表明没有观察到环十二酮肟并且只有十二内酰胺形成，产量为90.1％。
十二内酰胺的产量根据以下方程式测定。
十二内酰胺的产量(％)＝100×(制备的十二内酰胺的摩尔数)/2×(环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的摩尔数)
在下面的实施例E1到E7中，使用如实施例B1所述制得的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐。
(实施例E1)
在玻璃反应管中(体积：30mL)，在环境气氛下装入2.0g的环十二酮肟(Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.)(10.16毫摩尔)，然后在氮气气氛下的手套箱中加入作为溶剂的0.0450g的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐(0.109毫摩尔，环十二酮肟的1.07摩尔％)，0.0512g的氯化锌(ZnCl2)(0.111毫摩尔，环十二酮肟的1.09摩尔％)和5.00g的甲苯(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)，并且然后密封所述管并且从手套箱中拿出。将所述反应管放置在104℃的油浴中以起始所述反应。在一小时后，将所述反应管从油浴中拿出并进行冷却。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果表明环十二酮肟的转换率为100％并且十二内酰胺的产量为99.9％。
高效液相色谱的分析条件如下。
柱：J′sphere ODS-H80，柱温：40℃，洗脱液：乙腈/水(体积比：55/45)，流速：1mL/min，检测波长：210nm。
十二内酰胺的产量根据以下方程式测定。
十二内酰胺的产量(％)＝100×(制备的十二内酰胺的摩尔数)/{(环十二酮肟的摩尔数)+2×(环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐的摩尔数)}
(实施例E2)
如实施例E1所述进行所述步骤，除了0.0446g的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐(环十二酮肟的1.06摩尔％)和0.0567g的五氯化锑(环十二酮肟的1.84摩尔％)作为路易斯酸使用。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表5。
(实施例E3)
如实施例E1所述进行所述步骤，除了0.0472g的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐(环十二酮肟的1.13摩尔％)和0.0385g的氯化锡(SnCl4)(环十二酮肟的1.44摩尔％)作为路易斯酸使用。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分 析。结果示于表5。
(实施例E4)
如实施例E1所述进行所述步骤，除了0.0440g的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐(环十二酮肟的1.05摩尔％)和0.0145g的氯化钴(CoCl2)(环十二酮肟的1.08摩尔％)作为路易斯酸使用。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表5。
(实施例E5)
如实施例E1所述进行所述步骤，除了0.0445g的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐(环十二酮肟的1.06摩尔％)和0.0346g的三氯化铋(BiCl3)(环十二酮肟的1.08摩尔％)作为路易斯酸使用。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表5。
(实施例E6)
如实施例E1所述进行所述步骤，除了0.0445g的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐(环十二酮肟的1.06摩尔％)和0.0246g的溴化锌(ZnBr2)(环十二酮肟的1.06摩尔％)作为路易斯酸使用。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表5。
(实施例E7)
在玻璃反应管中(体积：30mL)，然后在氮气气氛下的手套箱中装入作为溶剂的0.453g的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐(1.10毫摩尔)，0.0082g的ZnCl2(0.060毫摩尔)和3.00g的无水乙腈(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)，然后密封所述管。将所述管从所述手套箱拿出并在90℃的油浴中进行反应10分钟。
所述反应溶液通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果表明没有观察到环十二酮肟并且只有十二内酰胺形成，产量为92.5％。
十二内酰胺的产量根据以下方程式测定。
十二内酰胺的产量(％)＝100×(制备的十二内酰胺的摩尔数)/2×(环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的摩尔数)
(比较例E1)
如实施例E1所述进行所述步骤，除了没有环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐只加入BiCl3 (环十二酮肟的6.05摩尔％)。
在所述反应溶液使用甲苯稀释后，通过高效液相色谱对产物进行定量分析。结果示于表5。
表5
(实施例F1)
在装配有套管的玻璃混合单元中(体积：2.5mL)，分别以27.7g/h和57.5g/h的速度加入10％(重量)的亚硫酰氯(重排催化剂)的甲苯溶液和20％(重量)的环十二酮肟的甲苯溶液，在这些物质用搅拌器混合的同时，通过套管中的冷却介质控制所述混合单元的内部温度在25℃。环十二酮肟与亚硫酰氯的摩尔比为2.5。混合的溶液通过管装入具有48mL内部体积装配有套管的玻璃脱气罐。从混合单元到脱气罐的停留时间为1.5分钟，并且在脱气罐中的停留时间为29分钟。通过套管中的冷却介质控制脱气罐的内部温度控制在35℃，在通过氮气流(40mL/min)对所述反应混合物进行脱气的同时通过搅拌器搅拌以起始预制备并允许溢出流下进入重排反应罐。
另一方面，在所述重排反应罐中，以613g/h的速度加入含有相比于环十二酮肟1摩尔％的氯化锌的50％(重量)的环十二酮肟/甲苯溶液。所述重排反应罐由两个具有163mL内部体积的CSTRs(连续搅拌槽反应器)组成，并且调节所述套管内的加热介质的温度，使得液体温度为105℃。反应时间(CSTR1，2罐的总的平均停留时间)为0.4小时，并且在相同条件下，连续进行连续反应9.5小时。最终，在预制备溶液中的催化活性物质(式(2))的摩尔产生率相比于在预制备中加入的亚硫酰氯为96.2％，所述预制备溶液从脱气罐引入所述重排反应罐。进一步的，在使用预制备溶液的重排反应中的环十二酮肟的转换率为99.97％并且十二内酰胺的产量为99.8％。因此获得的重排反应的溶液不浑浊。催化活性物质(式(2))的摩尔产生率基于通过气相色谱的定量分析进行计算。
实施例F2
如实施例F1所述进行预制备和使用预制备溶液进行重排反应，不同之处在于以45.8g/h的速度加入在预制备中使用的20％(重量)的环十二酮肟的甲苯溶液并且环十二酮肟与亚硫酰氯的摩尔比为2.0。最终，预制备溶液中的催化活性物质(式(2))的摩尔产生率相比于在预制备中加入的亚硫酰氯为92.0％。进一步的，在使用预制备溶液的重排反应中的环十二酮肟的转换率为99.58％并且十二内酰胺的产量为99.1％。因此获得的重排反应的溶液不浑浊。
实施例F3
如实施例F1所述进行预制备和使用预制备溶液进行重排反应，不同之处在于混合单元内部温度为60℃。最终，预制备溶液中的催化活性物质(式(2))的摩尔产生率相比于在预制备中加入的亚硫酰氯为96.0％。进一步的，在使用预制备溶液的重排反应中的环十二酮肟的转换率为99.87％并且十二内酰胺的产量为99.6％。因此获得的重排反应的溶液不浑浊。
比较例F1
如实施例F1所述进行预制备和使用预制备溶液进行重排反应，不同之处在于将10％(重量)的亚硫酰氯(重排催化剂)的甲苯溶液直接装入到重排反应罐中而不进行预制备。最终，在重排反应中的环十二酮肟的转换率为57.62％并且十二内酰胺的产量为56.9％。因此获得的重排反应的溶液浑浊。
实施例F4
如实施例F1所述进行预制备和使用预制备溶液进行重排反应，不同之处在于从混合单元到脱气罐的停留时间为200分钟。最终，预制备溶液中的催化活性物质(式(2))的摩尔产生率相比于在预制备中加入的亚硫酰氯为69.0
进一步的，在使用预制备溶液的重排反应中的环十二酮肟的转换率为98.70％并且十二内酰胺的产量为98.0％。因此获得的重排反应的溶液不浑浊。
(实施例F5)
如实施例F1所述进行预制备和使用预制备溶液进行重排反应，不同之处在于以34.5g/h的速度加入在预制备中使用的20％(重量)的环十二酮肟的甲苯溶液，并且环十二酮肟与亚硫酰氯的摩尔比为1.5。最终，预制备溶液中的催化活性物质(式(2))的摩尔产生率相比于在预制备中加入的亚硫酰氯为82.8％。进一步的，在使用预制备溶液的重排反应中的环十二酮肟的转换率为99.36％并且十二内酰胺的产量为98.8％。因此获得的重排反应的溶液不浑浊。
(实施例F6)
如实施例F1所述进行预制备和使用预制备溶液进行重排反应，不同之处在于用于混合10％(重量)的亚硫酰氯(重排催化剂)的甲苯溶液和20％(重量)的环十二酮肟的甲苯溶液的混合单元基于线混合溶液(line mixingsolution).这里，混合单元的温度为80℃并且脱气罐的温度为20℃。最终，预制备溶液中的催化活性物质(式(2))的摩尔产生率相比于在预制备中加入的亚硫酰氯为88.9％。进一步的，在使用预制备溶液的重排反应中的环十二酮肟的转换率为99.47％并且十二内酰胺的产量为99.0％。因此获得的重排反应的溶液不浑浊。
(实施例F7
如实施例F6所述进行预制备和使用预制备溶液进行重排反应，不同之处在于脱气罐的温度为80℃。最终，预制备溶液中的催化活性物质(式(2))的摩尔产生率相比于在预制备中加入的亚硫酰氯为59.8％。进一步的，在使用预制备溶液的重排反应中的环十二酮肟的转换率为98.30％，而1％或更多的肟剩余。十二内酰胺的产量为97.5％。因此获得的重排反应的溶液不浑浊。
(实施例F8)
如实施例F1所述进行预制备和使用预制备溶液进行重排反应，不同之处在于以63.1g/h的速度加入在预制备中使用的20％(重量)的环十二酮肟的甲苯溶液，并且环十二酮肟与亚硫酰氯的摩尔比为2.75，并且控制脱气罐的内部温度为19℃。在预制备中，白色晶体沉淀在所述脱气罐中。
形成的所述晶体使用碱进行处理然后通过多种方法分析。结果，确认所述晶体为环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟(式(1))。如实施例A1所述进行鉴 定。
进一步的，对在所述预制备中获得的含有所述晶体的悬浮液进行均质化和分析。最终，预制备溶液中的催化活性物质(式(2))的摩尔产生率相比于在预制备中加入的亚硫酰氯为100％。
使用含有所述晶体的预制备溶液进行重排反应。最终，环十二酮肟的转换率为99.98％并且十二内酰胺的产量为99.8％。因此获得的重排反应的溶液不浑浊。
Claims (13)
1.由下式表示的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟，
2.由下式表示的环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐，
3.一种用于制备酰胺化合物的方法，包括：混合
(1)环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟和
(2)氯化氢和/或路易斯酸，以及
提供该混合物作为一种贝克曼重排反应催化剂和/或在反应步骤中的反应起始材料。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，当使用氯化氢和路易斯酸时，所述路易斯酸为选自由锌，钴，锑，锡和铋组成的群组的一种或两种或更多种金属的卤化物。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，当没有氯化氢并使用路易斯酸时，所述路易斯酸为锡的卤化物和/或铋的卤化物。
6.一种用于制备酰胺化合物的方法，包括：提供环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐作为贝克曼重排反应催化剂和/或在反应步骤中的反应起始材料。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，进一步使用路易斯酸。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述路易斯酸为选自由锌，钴，锑，锡和铋组成的群组的一种或两种或更多种金属的卤化物。
9.一种用于制备环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟的方法，包括：
在溶剂的存在下混合并溶解亚硫酰氯和环十二酮肟，所述环十二酮肟与亚硫酰氯的摩尔比为2，
蒸发所述溶剂，
再次加入溶剂并使用碱性水溶液冲洗最终的溶液直到水层变为碱性。
10.一种用于制备环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐的方法，包括：
在溶剂的存在下混合并溶解亚硫酰氯和环十二酮肟，所述环十二酮肟与亚硫酰氯的摩尔比为2，以及
蒸发所述溶剂。
11.一种使用亚硫酰氯在连续流动设备中通过环十二酮肟的贝克曼重排反应制备酰胺化合物的方法，所述方法包括预制备步骤，其中混合环十二酮肟与亚硫酰氯使得环十二酮肟对亚硫酰氯的摩尔比为2.0或更多以及10.0或更少并反应环十二酮肟和亚硫酰氯以形成含环十二酮-氧-氮杂环十三烯-2-肟盐酸盐的含氯催化活性物质。
12.根据上述项11所述的方法，其中，在所述预制备步骤中使用的设备包括由混合单元，用于混合液体的管以及脱气罐组成的三部分，
其中所述环十二酮肟和亚硫酰氯在所述混合单元进行混合和反应，并且在反应中产生的气体在所述脱气罐脱气。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述预制备步骤中的反应温度为贝克曼重排反应的温度或更低。
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