CN105820108B - 制备n-甲基取代的三丙酮胺化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了制备N‑甲基取代的三丙酮胺化合物的方法。

Description

制备N-甲基取代的三丙酮胺化合物的方法
技术领域
本发明描述了制备N-甲基取代的三丙酮胺化合物(三丙酮胺 = “TAA”)的方法。本发明特别描述了环中存在的氮的甲基化方法,如例如在反应方程式<1>中所示(其中R是例如烷基、烷氧基、胺基团或OH基团):
Figure 786154DEST_PATH_IMAGE001
背景技术
2,2,6,6-四甲基哌啶的甲基化衍生物特别在作为“受阻胺光稳定剂”的应用中意义重大。通过该甲基化还能够在酸性条件下使用。具有N-甲基化的2,2,6,6-四甲基哌啶基团的商业产品是例如Tinuvin® 292 [1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯的混合物]或Cyasorb® UV-3529(CAS号193098-40-7)。
现有技术公开了胺的甲基化的各种方法。
例如,Kopka, I. E.等人, J. Org. Chem. 1980, 45, 4616 – 4622和Minatti,A.等人, J. Org. Chem. 2007, 72, 9253 – 9258描述了胺与甲基卤的反应。其以图示形式显示在反应方程式<2>中(其中R是如就反应方程式<1>所定义的基团):
Figure 904152DEST_PATH_IMAGE002
反应方程式<2>中显示的方法的缺点在于除了甲基卤之外,必须使用至少一当量的合适的碱以释放产物。这附加地导致形成相应的盐,所述盐随后作为废产物出现。附加的问题在于,选择性烷基化以提供叔胺通常是不可能的,因为还可能发生提供相应的季铵盐的过烷基化。
现有技术中描述的另一方法是Eschweiler-Clarke反应(例如Lutz, W. B.等人,J. Org. Chem. 1962, 27, 1695 – 1703;EP 0 729 947 A1;WO 2004/072035 A1;WO2005/123679 A2)。在该方法中,胺与甲醛在甲酸的存在下反应。甲酸在此充当还原剂并转化为CO2。为了使反应进行,通常附加地需要一当量碱。该反应示意性地描述在以下反应方程式<3>中(其中R是如就反应方程式<1>所定义的基团):
Figure 658481DEST_PATH_IMAGE003
这里的缺点是需要使用甲酸。此外,使用碱再次导致生成相应的废料流。
现有技术(例如WO 2004/089913 A1,WO 2008/101979 A1)中描述的N-甲基化的另一可能性是与甲醛在硼氢化物(例如硼氢化钠)的存在下反应。该反应示意性地描述在以下反应方程式<4>中(其中R是如就反应方程式<1>所定义的基团):
Figure 457810DEST_PATH_IMAGE004
这里的缺点是需要使用硼氢化物。后处理产生了大量硼酸或硼酸衍生物作为废料流。
发明内容
本发明所解决的问题因此在于提供不具有前述缺点的制备N-甲基取代的三丙酮胺化合物的方法。
现在已经令人惊讶地发现了解决上述问题的方法。
本发明在第一方面涉及按照下列要点1.1至1.11的方法:
1.1 制备N-甲基取代的三丙酮胺化合物的方法,
其特征在于使至少一种三丙酮胺化合物(I)在还原条件下与甲醛反应,
其中该三丙酮胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B)、(I-C)、(I-D)、(I-E)、(I-F)、(I-G)、(I-H):
Figure 981195DEST_PATH_IMAGE005
Figure 473357DEST_PATH_IMAGE006
其中n1、n2各自彼此独立地为1至20的整数;
其中p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8、p9、p10、p11、p12、p13、p14、p15、p16、p17、p18、p19、p20各自彼此独立地为0或1;
其中X1选自OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基;
其中X2、X3选自氢、OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,并且其中X2、X3各自彼此独立地选择,并排除:X2 =X3 = 氢;
其中X4、X5、X6、X7、X8各自彼此独立地选自氢、OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基;
其中Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10各自彼此独立地选自
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基,
具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基,
具有6至30个碳原子的二价烃基,其中至少6个碳原子存在于芳族体系中且其它碳原子如果存在的话是饱和的,
具有选自(i)、(ii)的化学结构的桥联基团
Figure 714982DEST_PATH_IMAGE007
其中
Q1、Q2各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-或-NR'-,其中R' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中a是选自1至50的整数,
其中b是选自0至50的整数;
并且其中Y1还可以是直接键,如果p1和p2的至少一个具有1的值,
并且其中Y2还可以是直接键,如果p3和p4的至少一个具有1的值,
并且其中Y3还可以是直接键,如果p5和p6的至少一个具有1的值,
并且其中Y4还可以是直接键,如果p7和p8的至少一个具有1的值,
并且其中Y5还可以是直接键,如果p11和p12的至少一个具有1的值,
并且其中Y6还可以是直接键,如果p13和p14的至少一个具有1的值;
并且其中Z1、Z2、Z3、Z4各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NR30-;
其中该R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R30基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构的基团:
Figure 52423DEST_PATH_IMAGE008
其中J1、J2各自彼此独立地选自CH、N,
其中K1、K2各自彼此独立地选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-、-NR''-,其中R'' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中W1、W2、W3各自彼此独立地选自H、甲基、乙基,
其中c、d、e、f、g、h各自彼此独立地为0至50的整数,
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
其中,在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中,至少一个键合到碳原子上的氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3);
其中R7、R8基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3);
并且其中,当p9 = 1时,-NR3R4还可以是化学结构(x)的基团,
并且其中,当p10 = 1时,-NR11R12还可以是化学结构(x)的基团,
并且其中-NR5R6、-NR7R8、-NR9R10基团还可以各自彼此独立地为化学结构(x)的基团,
其中化学结构(x)定义如下:
Figure 695893DEST_PATH_IMAGE009
其中K3选自-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-,其中K3优选为-O-;
其中R21、R22、R23、R24、R25、R26基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,
具有化学结构(xi)的基团:
Figure 87517DEST_PATH_IMAGE010
其中R27、R28、R29、R31、R32、R33、R34基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3
具有选自(xii)、(xiii)、(xiv)、(xv)、(xvi)、(xvii)、(xviii)的化学结构的基团:
Figure 816439DEST_PATH_IMAGE011
其中J3、J4各自彼此独立地选自CH、N,
其中K4、K5各自彼此独立地选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V4、V5、V6各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-、-NR'''-,其中R''' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中W4、W5、W6各自彼此独立地选自H、甲基、乙基,
其中j、k、m、q、r、s各自彼此独立地为0至50的整数,
其中X10选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
其中,在化学结构(xii)、(xiii)、(xiv)、(xv)、(xvi)、(xvii)、(xviii)中,至少一个键合到碳原子上的氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
并且条件是:R21和R26,当p17 = p18 = p19 = p20 = 0时,还可以各自彼此独立地为化学结构(xix)的基团:
Figure 957570DEST_PATH_IMAGE012
其中X11选自氢、OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
并且其中通过使所述至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在氢气的存在下和在负载催化剂的存在下反应来建立还原条件,其中该负载催化剂具有至少一种金属M,其中该金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
1.2 如要点1.1所述的方法,其中p1 = p2 = p3 = p4 = p5 = p6 = p7 = p8 = p11= p12 = p13 = p14 = 0且其中p9、p10、p15、p16、p17、p18、p19、p20各自彼此独立地为0或1。
1.3 如要点1.1或1.2所述的方法,其中:
Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10各自彼此独立地选自
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基,
具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基。
1.4 如要点1.1至1.3的一项或多项所述的方法,其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R30基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有化学结构(ix)的基团:
Figure 455548DEST_PATH_IMAGE013
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基;
其中R7、R8基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
并且其中,当p9 = 1时,-NR3R4还可以是化学结构(x)的基团,
并且其中,当p10 = 1时,-NR11R12还可以是化学结构(x)的基团,
并且其中-NR5R6、-NR7R8、-NR9R10基团还可以各自彼此独立地为化学结构(x)的基团,
其中化学结构(x)定义如下:
Figure 289512DEST_PATH_IMAGE009
其中K3选自-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-,其中K3优选为-O-;
其中R21、R22、R23、R24、R25、R26基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,
具有化学结构(xi)的基团:
Figure 240150DEST_PATH_IMAGE010
其中R27、R28、R29、R31、R32、R33、R34基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有化学结构(xviii)的基团:
Figure 122655DEST_PATH_IMAGE014
其中X10选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
并且条件是:R21和R26,当p17 = p18 = p19 = p20 = 0时,还可以各自彼此独立地为化学结构(xix)的基团:
Figure 537456DEST_PATH_IMAGE012
其中X11选自氢、OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基。
1.5如要点1.1至1.4的一项或多项所述的方法,其中X4 = X5 = X6 = X7 = X8 = X9= X10 = X11 = 氢。
1.6如要点1.1至1.5的一项或多项所述的方法,其中该三丙酮胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B)、(I-C)、(I-D)、(I-E)。
1.7如要点1.1至1.6的一项或多项所述的方法,其中该三丙酮胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B)、(I-D),
并且其中Z1选自–O-、-S-、-NR30-;
其中R1、R2、R30基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2,、-N(CH3)(CH2CH3)。
1.8如要点1.1至1.7的一项或多项所述的方法,其中该三丙酮胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B)、(I-D)
并且其中Z1选自–O-、-NR30-;
其中R1、R2、R30基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至12个碳原子、优选1至6个碳原子的非支化或支化的烷基。
1.9如要点1.1至1.8的一项或多项所述的方法,其中甲醛以气体形式、以水溶液形式或以固体形式,优选以水溶液形式或以固体形式、更优选以水溶液形式使用。
1.10如要点1.1至1.9的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在至少一种溶剂中反应,其中该溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤代溶剂、酰胺、含硫化合物(Thioverbindung)、羧酸、醇、水。
1.11如要点1.1至1.10的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在20℃至350℃的温度和2巴至500巴的压力下反应。
本发明在第二方面涉及如以下要点2.1至2.4所述的方法。
2.1 制备N-甲基取代的三丙酮胺化合物的方法,其特征在于使三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下反应,
其中该三丙酮胺化合物(I)具有化学结构(I-A):
Figure 542321DEST_PATH_IMAGE015
并且其中通过使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在氢气的存在下和在负载催化剂的存在下反应来建立还原条件,其中该负载催化剂具有至少一种金属M,其中该金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
2.2 如要点2.1所述的方法,其中甲醛以气体形式、以水溶液形式或以固体形式、优选以水溶液形式或以固体形式、更优选以水溶液形式使用。
2.3 如要点2.1至2.2的一项或多项所述的方法,其中使该三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在至少一种溶剂中反应,其中该溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤代溶剂、酰胺、含硫化合物、羧酸、醇、水。
2.4 如要点2.1至2.3的一项或多项所述的方法,其中使该三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在20℃至350℃的温度和2巴至500巴的压力下反应。
本发明在第三方面涉及如以下要点3.1至3.8所述的方法。
3.1 制备N-甲基取代的三丙酮胺化合物的方法,其特征在于使至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下反应,
其中该三丙酮胺化合物(I)具有化学结构(I-B):
Figure 980256DEST_PATH_IMAGE016
其中Z1选自-O-、-S-、-NR30-;
其中R1、R30基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构的基团:
Figure 463190DEST_PATH_IMAGE008
其中J1、J2各自彼此独立地选自CH、N,
其中K1、K2各自彼此独立地选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-、-NR''-,其中R'' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中W1、W2、W3各自彼此独立地选自H、甲基、乙基,
其中c、d、e、f、g、h各自彼此独立地为0至50的整数,
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基;
其中,在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中,至少一个键合到碳原子上的氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),并且
其中通过使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在氢气的存在下和在负载催化剂的存在下反应来建立还原条件,其中该负载催化剂具有至少一种金属M,其中该金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
3.2 如要点3.1所述的方法,其中R1、R30基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有化学结构(ix)的基团:
Figure 935759DEST_PATH_IMAGE013
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基。
3.3 如要点3.1或3.2所述的方法,其中X9 = 氢。
3.4 如要点3.1至3.3的一项或多项所述的方法,
其中R1、R30基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)。
3.5 如要点3.1至3.4的一项或多项所述的方法,其中
Z1选自–O-、-NR30-;
其中R1、R30基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至12个、优选1至6个碳原子的非支化或支化的烷基。
3.6 如要点3.1至3.5的一项或多项所述的方法,其中甲醛以气体形式、以水溶液形式或以固体形式、优选以水溶液形式或以固体形式、更优选以水溶液形式使用。
3.7 如要点3.1至3.6的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在至少一种溶剂中反应,其中该溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤代溶剂、酰胺、含硫化合物、羧酸、醇、水。
3.8 如要点3.1至3.7的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在20℃至350℃的温度和2巴至500巴的压力下反应。
本发明在第四方面涉及如以下要点4.1至4.8所述的方法。
4.1制备N-甲基取代的三丙酮胺化合物的方法,其特征在于使至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下反应,
其中该三丙酮胺化合物(I)具有化学结构(I-C):
Figure 111526DEST_PATH_IMAGE017
其中p1、p2各自彼此独立地为0或1;
其中Y1选自
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基,
具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基,
具有6至30个碳原子的二价烃基,其中至少6个碳原子存在于芳族体系中且其它碳原子如果存在的话是饱和的,
具有选自(i)、(ii)的化学结构的桥联基团
Figure 36757DEST_PATH_IMAGE007
其中
Q1、Q2各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-或–NR'-,其中R' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中a是选自1至50的整数,
其中b是选自0至50的整数,
并且其中Y1还可以是直接键,如果p1和p2的至少一个具有1的值,
并且其中Z2、Z3各自彼此独立地选自–O-、-S-、-NR30-;
其中R30基团选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构的基团:
Figure 323381DEST_PATH_IMAGE008
其中J1、J2各自彼此独立地选自CH、N,
其中K1、K2各自彼此独立地选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-、-NR''-,其中R'' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中W1、W2、W3各自彼此独立地选自H、甲基、乙基,
其中c、d、e、f、g、h各自彼此独立地为0至50的整数,
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
其中,在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中,至少一个键合到碳原子上的氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
并且其中通过使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在氢气的存在下和在负载催化剂的存在下反应来建立还原条件,其中该负载催化剂具有至少一种金属M,其中该金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
4.2 如要点4.1所述的方法,其中p1 = p2 = 0。
4.3 如要点4.1或4.2所述的方法,其中
Y1选自
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基,
具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基。
4.4 如要点4.1至4.3的一项或多项所述的方法,其中R30基团选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有化学结构(ix)的基团:
Figure 384878DEST_PATH_IMAGE013
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基。
4.5 如要点4.1至4.4的一项或多项所述的方法,其中X9 = 氢。
4.6 如要点4.1至4.5的一项或多项所述的方法,其中R30基团选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)。
4.7 如要点4.1至4.6的一项或多项所述的方法,其中R30基团选自
氢,
具有1至12个、优选1至6个碳原子的非支化或支化的烷基。
4.8 如要点4.1至4.7的一项或多项所述的方法,其中甲醛以气体形式、以水溶液形式或以固体形式、优选以水溶液形式或以固体形式、更优选以水溶液形式使用。
4.9 如要点4.1至4.8的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在至少一种溶剂中反应,其中该溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤代溶剂、酰胺、含硫化合物、羧酸、醇、水。
4.10 如要点4.1至4.9的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在20℃至350℃的温度和2巴至500巴的压力下反应。
本发明在第五方面涉及如以下要点5.1至5.8所述的方法。
5.1 制备N-甲基取代的三丙酮胺化合物的方法,其特征在于使至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下反应,
其中该三丙酮胺化合物(I)具有化学结构(I-D):
Figure 731546DEST_PATH_IMAGE018
其中X1选自OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基;
其中R2基团选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构的基团:
Figure 144073DEST_PATH_IMAGE008
其中J1、J2各自彼此独立地选自CH、N,
其中K1、K2各自彼此独立地选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-、-NR''-,其中R'' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中W1、W2、W3各自彼此独立地选自H、甲基、乙基,
其中c、d、e、f、g、h各自彼此独立地为0至50的整数,
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
其中,在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中,至少一个键合到碳原子上的氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
并且其中通过使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在氢气的存在下和在负载催化剂的存在下反应来建立还原条件,其中该负载催化剂具有至少一种金属M,其中该金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
5.2 如要点5.1所述的方法,其中R2基团选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有化学结构(ix)的基团:
Figure 234389DEST_PATH_IMAGE013
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基。
5.3 如要点5.1或5.2所述的方法,其中X9 = 氢。
5.4 如要点5.1至5.3的一项或多项所述的方法,其中R2基团选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)。
5.5 如要点5.1至5.4的一项或多项所述的方法,其中R2基团选自
氢,
具有1至12个、优选1至6个碳原子的非支化或支化的烷基。
5.6 如要点5.1至5.5的一项或多项所述的方法,其中甲醛以气体形式、以水溶液形式或以固体形式、优选以水溶液形式或以固体形式、更优选以水溶液形式使用。
5.7 如要点5.1至5.6的一项或多项所述的方法,其中该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在至少一种溶剂中反应,其中该溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤代溶剂、酰胺、含硫化合物、羧酸、醇、水。
5.8 如要点5.1至5.7的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在20℃至350℃的温度和2巴至500巴的压力下反应。
本发明在第六方面涉及如以下要点6.1至6.10所述的方法。
6.1 制备N-甲基取代的三丙酮胺化合物的方法,其特征在于使至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下反应,
其中该三丙酮胺化合物(I)具有化学结构(I-E):
Figure 415971DEST_PATH_IMAGE019
其中p3、p4各自彼此独立地为0或1;
其中X2、X3选自氢、OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,并且其中X2、X3各自彼此独立地选择,并排除:X2 =X3 = 氢;
其中Y2选自
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基,
具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基,
具有6至30个碳原子的二价烃基,其中至少6个碳原子存在于芳族体系中且其它碳原子如果存在的话是饱和的,
具有选自(i)、(ii)的化学结构的桥联基团
Figure 667961DEST_PATH_IMAGE007
其中
Q1、Q2各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-或–NR'-,其中R' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中a是选自1至50的整数,
其中b是选自0至50的整数,
并且其中Y2还可以是直接键,如果p3和p4的至少一个具有1的值,
并且其中Z4选自–O-、-S-、-NR30-;
其中R30基团选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构的基团:
Figure 567784DEST_PATH_IMAGE008
其中J1、J2各自彼此独立地选自CH、N,
其中K1、K2各自彼此独立地选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-、-NR''-,其中R'' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中W1、W2、W3各自彼此独立地选自H、甲基、乙基,
其中c、d、e、f、g、h各自彼此独立地为0至50的整数,
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
其中,在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中,至少一个键合到碳原子上的氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
并且其中通过使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在氢气的存在下和在负载催化剂的存在下反应来建立还原条件,其中该负载催化剂具有至少一种金属M,其中该金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
6.2 如要点6.1所述的方法,其中p3 = p4 = 0。
6.3 如要点6.1或6.2所述的方法,其中
Y2选自
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基,
具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基。
6.4 如要点6.1至6.3的一项或多项所述的方法,其中R30基团选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有化学结构(ix)的基团:
Figure 196211DEST_PATH_IMAGE013
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基。
6.5 如要点6.1至6.4的一项或多项所述的方法,其中R30基团选自
氢,
具有1至12个碳原子的非支化或支化的烷基,
具有化学结构(ix)的基团:
Figure 497880DEST_PATH_IMAGE013
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基。
6.6 如要点6.1至6.5的一项或多项所述的方法,其中R30基团选自氢、具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基。
6.7 如要点6.1至6.6的一项或多项所述的方法,其中X9 = 氢。
6.8 如要点6.1至6.7的一项或多项所述的方法,其中甲醛以气体形式、以水溶液形式或以固体形式、优选以水溶液形式或以固体形式、更优选以水溶液形式使用。
6.9 如要点6.1至6.8的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在至少一种溶剂中反应,其中该溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤代溶剂、酰胺、含硫化合物、羧酸、醇、水。
6.10 如要点6.1至6.9的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在20℃至350℃的温度和2巴至500巴的压力下反应。
本发明在第七方面涉及如以下要点7.1至7.9所述的方法。
7.1 制备N-甲基取代的三丙酮胺化合物的方法,其特征在于使至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下反应,
其中该三丙酮胺化合物(I)具有化学结构(I-F):
Figure 920771DEST_PATH_IMAGE020
其中n1是1至20的整数;
其中p5、p6、p7、p8、p9、p10各自彼此独立地为0或1;
其中Y3、Y4各自彼此独立地选自
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基,
具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基,
具有6至30个碳原子的二价烃基,其中至少6个碳原子存在于芳族体系中且其它碳原子如果存在的话是饱和的,
具有选自(i)、(ii)的化学结构的桥联基团
Figure 307890DEST_PATH_IMAGE007
其中
Q1、Q2各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-或–NR'-,其中R' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中a是选自1至50的整数,
其中b是选自0至50的整数,
并且其中Y3还可以是直接键,如果p5和p6的至少一个具有1的值,
并且其中Y4还可以是直接键,如果p7和p8的至少一个具有1的值,
其中R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11、R12基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构的基团:
Figure 740008DEST_PATH_IMAGE021
其中J1、J2各自彼此独立地选自CH、N,
其中K1、K2各自彼此独立地选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-、-NR''-,其中R'' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中W1、W2、W3各自彼此独立地选自H、甲基、乙基,
其中c、d、e、f、g、h各自彼此独立地为0至50的整数,
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
其中,在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中,至少一个键合到碳原子上的氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3);
其中R7、R8基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3);
并且其中,当p9 = 1时,-NR3R4还可以是化学结构(x)的基团,
并且其中,当p10 = 1时,-NR11R12还可以是化学结构(x)的基团,
并且其中–NR5R6、-NR7R8、-NR9R10基团还可以各自彼此独立地为化学结构(x)的基团,
其中化学结构(x)定义如下:
Figure 630604DEST_PATH_IMAGE009
其中K3选自-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-,其中K3优选为-O-,
并且其中通过使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在氢气的存在下和在负载催化剂的存在下反应来建立还原条件,其中该负载催化剂具有至少一种金属M,其中该金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
7.2 如要点7.1所述的方法,其中p5 = p6 = p7 = p8 = 0并且其中p9、p10各自彼此独立地为0或1;优选地,p5 = p6 = p7 = p8 = 0且p9、p10的至少一个为1(其中,在逻辑上,如果p9、p10的仅一个 = 1,p9、p10的另一个 = 0);甚至更优选地,p5 = p6 = p7 = p8 = 0且p9 =p10 = 1。
7.3 如要点7.1或7.2所述的方法,其中Y3、Y4各自彼此独立地选自
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基,
具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基。
7.4 如要点7.1至7.3的一项或多项所述的方法,其中R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11、R12基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有化学结构(ix)的基团:
Figure 489975DEST_PATH_IMAGE013
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基;
其中R7、R8基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
并且其中,当p9 = 1时,-NR3R4还可以是化学结构(x)的基团,并且其中,当p10 = 1时,-NR11R12还可以是化学结构(x)的基团,并且其中–NR5R6、-NR7R8、-NR9R10基团还可以各自彼此独立地为化学结构(x)的基团,
其中化学结构(x)定义如下:
Figure 98811DEST_PATH_IMAGE009
其中K3选自-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-,其中K3优选为-O-。
7.5 如要点7.1至7.4的一项或多项所述的方法,其中R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11、R12基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至12个碳原子的非支化或支化的烷基,
具有化学结构(ix)的基团:
Figure 334620DEST_PATH_IMAGE013
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基;
其中R7、R8基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至12个、优选1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
并且其中–NR7R8基团还可以是化学结构(x)的基团:
Figure 413478DEST_PATH_IMAGE009
其中K3 = -O-。
7.6 如要点7.1至7.5的一项或多项所述的方法,其中X9 = 氢。
7.7 如要点7.1至7.6的一项或多项所述的方法,其中甲醛以气体形式、以水溶液形式或以固体形式、优选以水溶液形式或以固体形式、更优选以水溶液形式使用。
7.8 如要点7.1至7.7的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在至少一种溶剂中反应,其中该溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤代溶剂、酰胺、含硫化合物、羧酸、醇、水。
7.9 如要点7.1至7.8的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在20℃至350℃的温度和2巴至500巴的压力下反应。
本发明在第八方面涉及如以下要点8.1至8.9所述的方法。
8.1 制备N-甲基取代的三丙酮胺化合物的方法,其特征在于使至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下反应,
其中该三丙酮胺化合物(I)具有化学结构(I-G):
Figure 381434DEST_PATH_IMAGE022
其中n2是1至20的整数;
其中p11、p12、p13、p14、p15、p16各自彼此独立地为0或1;
其中X4、X5、X6、X7、X8各自彼此独立地选自氢、OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基;
其中Y5、Y6各自彼此独立地选自
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基,
具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基,
具有6至30个碳原子的二价烃基,其中至少6个碳原子存在于芳族体系中且其它碳原子如果存在的话是饱和的,
具有选自(i)、(ii)的化学结构的桥联基团
Figure 539883DEST_PATH_IMAGE007
其中
Q1、Q2各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-或–NR'-,其中R' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中a是选自1至50的整数,
其中b是选自0至50的整数,
并且其中Y5还可以是直接键,如果p11和p12的至少一个具有1的值,
并且其中Y6还可以是直接键,如果p13和p14的至少一个具有1的值;
其中R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构的基团:
Figure 251487DEST_PATH_IMAGE008
其中J1、J2各自彼此独立地选自CH、N,
其中K1、K2各自彼此独立地选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-、-NR''-,其中R'' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中W1、W2、W3各自彼此独立地选自H、甲基、乙基,
其中c、d、e、f、g、h各自彼此独立地为0至50的整数,
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
其中,在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中,至少一个键合到碳原子上的氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
并且其中通过使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在氢气的存在下和在负载催化剂的存在下反应来建立还原条件,其中该负载催化剂具有至少一种金属M,其中该金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
8.2 如要点8.1所述的方法,其中p11 = p12 = p13 = p14 = 0,并且其中p15、p16 各自彼此独立地为0或1。
8.3 如要点8.1或8.2所述的方法,其中
Y5、Y6各自彼此独立地选自
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基,
具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基。
8.4 如要点8.1至8.3的一项或多项所述的方法,其中R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有化学结构(ix)的基团:
Figure 116675DEST_PATH_IMAGE013
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基。
8.5 如要点8.1至8.4的一项或多项所述的方法,其中R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至12个、优选1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
具有化学结构(ix)的基团:
Figure 317849DEST_PATH_IMAGE013
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基。
8.6 如要点8.1至8.5的一项或多项所述的方法,其中X4 = X5 = X6 = X7 = X8 =X9 = 氢。
8.7 如要点8.1至8.6的一项或多项所述的方法,其中甲醛以气体形式、以水溶液形式或以固体形式、优选以水溶液形式或以固体形式、更优选以水溶液形式使用。
8.8 如要点8.1至8.7的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在至少一种溶剂中反应,其中该溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤代溶剂、酰胺、含硫化合物、羧酸、醇、水。
8.9 如要点8.1至8.8的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在20℃至350℃的温度和2巴至500巴的压力下反应。
本发明在第九方面涉及如以下要点9.1至9.8所述的方法。
9.1 制备N-甲基取代的三丙酮胺化合物的方法,其特征在于使至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下反应,
其中该三丙酮胺化合物(I)具有化学结构(I-H):
Figure 901277DEST_PATH_IMAGE006
其中p17、p18、p19、p20各自彼此独立地为0或1;
其中Y7、Y8、Y9、Y10各自彼此独立地选自
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基,
具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基,
具有6至30个碳原子的二价烃基,其中至少6个碳原子存在于芳族体系中且其它碳原子如果存在的话是饱和的,
具有选自(i)、(ii)的化学结构的桥联基团
Figure 213310DEST_PATH_IMAGE007
其中
Q1、Q2各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-或–NR'-,其中R' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中a是选自1至50的整数,
其中b是选自0至50的整数,
其中R21、R22、R23、R24、R25、R26基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,
具有化学结构(xi)的基团:
Figure 260900DEST_PATH_IMAGE010
其中R27、R28、R29、R31、R32、R33、R34基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有选自(xii)、(xiii)、(xiv)、(xv)、(xvi)、(xvii)、(xviii)的化学结构的基团:
Figure 570659DEST_PATH_IMAGE011
其中J3、J4各自彼此独立地选自CH、N,
其中K4、K5各自彼此独立地选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V4、V5、V6各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-、-NR'''-,其中R''' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中W4、W5、W6各自彼此独立地选自H、甲基、乙基,
其中j、k、m、q、r、s各自彼此独立地为0至50的整数,
其中X10选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
其中,在化学结构(xii)、(xiii)、(xiv)、(xv)、(xvi)、(xvii)、(xviii)中,至少一个键合到碳原子上的氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
并且条件是:R21和R26,当p17 = p18 = p19 = p20 = 0时,还可以各自彼此独立地为化学结构(xix)的基团:
Figure 703700DEST_PATH_IMAGE012
其中X11选自氢、OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
并且其中通过使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在氢气的存在下和在负载催化剂的存在下反应来建立还原条件,其中该负载催化剂具有至少一种金属M,其中该金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
9.2 如要点9.1所述的方法,其中
Y7、Y8、Y9、Y10各自彼此独立地选自
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基,
具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基。
9.3 如要点9.1至9.2的一项或多项所述的方法,其中R21、R22、R23、R24、R25、R26基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,
具有化学结构(xi)的基团:
Figure 757107DEST_PATH_IMAGE010
其中R27、R28、R29、R31、R32、R33、R34基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有化学结构(xvii)的基团:
Figure 659203DEST_PATH_IMAGE014
其中X10选自氢、OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
并且条件是:R21和R26,当p17 = p18 = p19 = p20 = 0时,还可以各自彼此独立地为化学结构(xix)的基团:
Figure 139863DEST_PATH_IMAGE012
其中X11选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基。
9.4 如要点9.1至9.3的一项或多项所述的方法,其中R21、R22、R23、R24、R25、R26基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至12个、优选1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
具有化学结构(xi)的基团:
Figure 494621DEST_PATH_IMAGE010
其中R27、R28、R29、R31、R32、R33、R34基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至12个、优选1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
具有化学结构(xviii)的基团:
Figure 351719DEST_PATH_IMAGE014
其中X10选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
并且条件是:R21和R26,当p17 = p18 = p19 = p20 = 0时,还可以各自彼此独立地为化学结构(xix)的基团:
Figure 46005DEST_PATH_IMAGE012
其中X11选自氢、OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基。
9.5 如要点9.1至9.4的一项或多项所述的方法,其中X9 = X10 = X11 = 氢。
9.6 如要点9.1至9.5的一项或多项所述的方法,其中甲醛以气体形式、以水溶液形式或以固体形式、优选以水溶液形式或以固体形式、更优选以水溶液形式使用。
9.7 如要点9.1至9.6的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在至少一种溶剂中反应,其中该溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤代溶剂、酰胺、含硫化合物、羧酸、醇、水。
9.8 如要点9.1至9.7的一项或多项所述的方法,其中使该至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在20℃至350℃的温度和2巴至500巴的压力下反应。
通用术语
在本发明的上下文中,“非支化或支化的烷基”是具有通用化学结构(a)的一价饱和烃基:
Figure 759884DEST_PATH_IMAGE023
碳原子的链“-CwH2w+1”可以是直链,在此情况下该基团是非支化的烷基。或者,其可以表现为支化,在此情况下其为支化的烷基。
化学结构(a)中的w是整数。具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基中的w选自1至30。具有1至29个碳原子的非支化或支化的烷基中的w选自1至29。具有1至12个碳原子的非支化或支化的烷基中的w选自1至12。具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基中的w选自1至10。具有1至8个碳原子的非支化或支化的烷基中的w选自1至8。具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基中的w选自1至6。
在本发明的上下文中,“具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基”尤其选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、正二十三烷基、正二十四烷基、正二十五烷基、正二十六烷基、正二十七烷基、正二十八烷基、正二十九烷基、正三十烷基。
在本发明的上下文中,“具有1至12个碳原子的非支化或支化的烷基”尤其选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基。
在本发明的上下文中,“具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基”尤其选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基。
在本发明的上下文中,“具有1至8个碳原子的非支化或支化的烷基”尤其选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、正辛基。
在本发明的上下文中,“具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基”尤其选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基。
在本发明的上下文中的术语“非支化或支化的亚烷基”表示可以通过通用化学结构(b)描述的二价饱和烃基:
Figure 805200DEST_PATH_IMAGE024
碳原子的链“-CxH2x”可以是直链,在此情况下该基团是非支化的亚烷基。或者,其可以表现为支化,在此情况下其为支化的亚烷基。化学结构(b)中的x是整数。
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基中的x选自1至30。
具有1至12个碳原子的非支化或支化的亚烷基中的x选自1至12。
具有1至6个碳原子的非支化或支化的亚烷基中的x选自1至6。
在本发明的上下文中,“具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基”尤其是化学结构(c):
Figure 262726DEST_PATH_IMAGE025
其中z'是0至27的整数;其中z''是0至27的整数;其中z'''是1至28的整数;并且同时其中,z' + z'' + z''' ≤ 28。
特别地,“具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基”是“具有3至12个碳原子并具有至少一个由3至12个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基”,更优选是“具有3至6个碳原子并具有至少一个由3至6个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基”。
在本发明上下文中的“具有3至12个碳原子并具有至少一个由3至12个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基”具有化学结构(c),其中z'是0至9的整数;其中z''是0至9的整数;其中z'''是1至10的整数;并且同时其中,z' + z'' + z''' ≤ 10。
“具有3至12个碳原子并具有至少一个由3至12个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基”优选选自亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基、亚环庚基、亚环辛基、亚环壬基、亚环癸基、亚环十一烷基、亚环十二烷基。
在本发明上下文中的“具有3至6个碳原子并具有至少一个由3至6个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基”具有化学结构(c),其中z'是0至3的整数;其中z''是0至3的整数;其中z'''是1至4的整数;并且同时其中,z' + z'' + z''' ≤ 4。
优选地,“具有3至6个碳原子并具有至少一个由3至6个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基”选自亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基。
在本发明的上下文中,“具有6至30个碳原子的二价烃基,其中至少6个碳原子存在于芳族体系中且其它碳原子如果存在的话是饱和的”尤其是“具有6至30个碳原子的二价烃基,其中6、10或14个碳原子存在于芳族体系中且其它碳原子如果存在的话是饱和的”,并更优选选自亚萘基、亚蒽基、亚菲基和以下化学结构(d):
Figure 811519DEST_PATH_IMAGE026
其中y'是0至24的整数;其中y''是0至24的整数;并且同时其中,y' + y'' ≤ 24。
甚至更优选地,其为“具有6至30个碳原子的二价烃基,其中6或10个碳原子存在于芳族体系中且其它碳原子如果存在的话是饱和的”,并且其这时最优选选自亚萘基和以下化学结构(d):
Figure 961878DEST_PATH_IMAGE026
其中y'是0至24的整数;其中y''是0至24的整数;并且同时其中,y' + y'' ≤ 24。
在本发明的上下文中,“非支化或支化的烷氧基”是具有以下化学结构的有机基团:
Figure 228911DEST_PATH_IMAGE027
其中R**是非支化或支化的烷基。在“具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷氧基”中,R**是具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基。
在“具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基”中,R**是具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基。
在本发明的上下文中,“具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基”尤其选自甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、1-甲基丁氧基、2-甲基丁氧基、3-甲基丁氧基、1,1-二甲基丙氧基、1,2-二甲基丙氧基、2,2-二甲基丙氧基、1-乙基丙氧基、正己氧基、1-甲基戊氧基、2-甲基戊氧基、3-甲基戊氧基、4-甲基戊氧基、1,1-二甲基丁氧基、1,2-二甲基丁氧基、1,3-二甲基丁氧基、2,2-二甲基丁氧基、2,3-二甲基丁氧基、3,3-二甲基丁氧基、1-乙基丁氧基、2-乙基丁氧基、1,1,2-三甲基丙氧基、1,2,2-三甲基丙氧基、1-乙基-1-甲基丙氧基、1-乙基-2-甲基丙氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基。
在本发明的上下文中,“具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基”是以下化学结构的有机基团:
Figure 490128DEST_PATH_IMAGE028
其中R*是具有1至29个碳原子的非支化或支化的烷基。
特别地,R*选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、正二十三烷基、正二十四烷基、正二十五烷基、正二十六烷基、正二十七烷基、正二十八烷基、正二十九烷基。
本发明上下文中的“-O·”表示氧自由基。
在本发明的上下文中,措辞“至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)”指的是相关基团为未取代形式,或者在相关基团中,至少一个键合到碳原子上的氢,优选1至5个,更优选1至3个和最优选1至2个键合到相同或不同碳原子上的氢被选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团替代。
本发明的方法
甲醛在本发明的方法中特别以气体形式、以水溶液形式或以固体形式使用。在本发明的方法中优选以水溶液形式或以固体形式(例如以低聚甲醛形式)使用甲醛。
在其中以水溶液形式使用甲醛的甚至更优选的实施方案中,甲醛在该溶液中的浓度为1.0重量%至37重量%(重量/重量,“%”涉及基于水溶液总重量计的甲醛重量)。例如,在37重量%的甲醛的情况下,100克水溶液含有37克甲醛。
本发明的方法在还原条件下进行。“还原条件”理解为是指在在该条件下,反应图示<1>中显示的亚胺通过加成氢转化为相应的胺。
在本发明的方法中,还原条件通过令至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)在氢气的存在下和在负载催化剂的存在下反应来建立,其中该负载催化剂具有至少一种金属M,其中该金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu;优选选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu;更优选选自Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Ru、Rh;甚至更优选选自Cr、Ni、Pd、Pt;最优选选自Ni、Pd。
使用具有至少一种金属M的负载催化剂对本发明的方法至关重要:此类负载催化剂是本领域技术人员已知的,并特别描述在EP 0 302 020 A2。
“具有至少一种金属M的负载催化剂”特别指的是优选为元素状态的金属M是施加到本领域技术人员已知的载体上的,该载体例如尤其可以选自活性炭、碳酸钙、氧化铝、二氧化钛,尤其选自氧化铝、活性炭。
金属M在该负载催化剂中的含量没有特殊限制,尤其为0.1重量%至30重量%,优选为1重量%至10重量%,更优选为5重量%。在这方面,重量%指的是基于各种负载催化剂所包含的载体的总重量计的该各种负载催化剂所包含的所有金属M的总重量。
没有此类负载催化剂,仅会获得不想要的产物。C. Harries例如在他的论文“Untersuchungen über die cyclischen Acetonbasen”(Justus Liebigs Annalen derChemie,第417卷,1918,第107至191页)的第220至222页上描述了4-氨基-2,2,6,6-四甲基氨基哌啶与乙酸酐在没有负载催化剂的情况下的反应,该反应导致了在这里不想要的相应酰胺化合物的高产率。
本发明的方法可以在没有溶剂的情况下或在至少一种溶剂中进行,优选在至少一种溶剂中进行。合适的溶剂是该反应物在其中具有良好的溶解度并且对本发明的方法没有干扰性影响的所有溶剂。特别地,该溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤代溶剂、酰胺、含硫化合物、羧酸、醇、水;优选地,该溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、醇、水;更优选地,该溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、醇、水;甚至更优选地,该溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醇、水。该溶剂更优选选自芳族溶剂(尤其是甲苯)、醇(尤其是甲醇)。
脂族溶剂尤其选自戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、环戊烷、环己烷、甲基环己烷、石油醚。
芳族溶剂尤其选自苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、异丙基苯、溴苯、氯苯、二氯苯、呋喃,优选甲苯。
醚尤其选自二乙醚、二丙醚、二丁醚、甲基叔丁基醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、聚乙二醇单甲醚、聚乙二醇单乙醚、聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚、1,4-二氧杂环已烷、1,3-二氧杂环已烷、四氢呋喃。
卤代溶剂尤其选自二氯甲烷、氯仿、四氯甲烷。
酰胺尤其选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺。
含硫化合物尤其选自二甲亚砜、环丁砜。
羧酸尤其选自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸。
醇尤其选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙-1,2-二醇、丙-1,3-二醇、甘油、丁醇、仲丁醇、异丁醇、叔丁醇、丁-1,2-二醇、丁-1,3-二醇、丁-1,4-二醇、戊-1-醇、戊-2-醇、戊-3-醇、叔戊醇、戊-1,2-二醇、戊-1,3-二醇、戊-1,4-二醇、戊-1,5-二醇、环戊醇、己醇、环己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、苄醇、苯酚;优选选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇;优选甲醇。
本发明的方法可以连续或不连续(即分批)进行。
反应时间取决于该方法的进展,并取决于所需转化率——该目标通常是尽可能最大的转化率,并且本发明的方法持续进行,直到不能再观察到反应物转化。
本发明的方法中的温度没有限制,优选为20℃至350℃,更优选50℃至300℃,甚至更优选50℃至250℃,最优选70℃至200℃,甚至更优选80℃至140℃。
本发明的方法中的压力没有限制,优选为2巴至500巴,更优选为5巴至350巴,甚至更优选为15巴至300巴,甚至更优选20至42巴。
上述温度范围和压力范围当然也可以组合存在。由此,该方法可以优选在20℃至350℃[更优选为50℃至300℃,甚至更优选为50℃至250℃,最优选70℃至200℃,甚至更优选80℃-140℃]的温度和2巴至500巴[优选2巴至500巴,更优选为5巴至350巴,甚至更优选为15巴至300巴,甚至更优选20至42巴]的压力下进行。
该方法解决了本发明涉及的问题。特别有利的是,在该反应中生成的唯一副产物是水。此外,略微过量的甲醛可以通过氢化转化为甲醇,或可以通过蒸馏分离并任选再循环。
粗产物的后处理因此非常简单:通过过滤除去催化剂(就技术而言也可以想到使用固定床催化剂,由此将无需这一步骤),随后通过蒸馏提纯该粗产物。蒸馏时仅产生甲醇(其可以再循环)、水、产物和任选的甲醛(其同样可以再循环)。
与现有技术的方法相比,因此不需要任何与形成的盐的分离(其通常通过用附加溶剂萃取来实现);此外,不以废料流形式产生提及的盐(或其水溶液)。
在本发明的方法中另外有利的是,除了在哌啶氮(N1)上引入甲基,还能同时甲基化其它氨基。例如,N4-烷基-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶可以选择性地转化为N1,N4-二甲基-N4-烷基-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶。在这种情况下,因此同时引入两个或更多个甲基(参见实施例E2)。
另一优点在于,也可以容许叔氨基的存在,而不使其转化为季铵盐(参见实施例E3)。
下面的实施例旨在详细描述本发明,而并非意在将本发明限于这些实施方案。
具体实施方式
低聚甲醛获自Sigma-Aldrich(95%纯度)。
所用的37重量%福尔马林溶液获自Sigma-Aldrich。
实施例E1至E12中使用的反应物是由Evonik Industries AG出售的那些。
实施例E13中使用的反应物获自Cytec(产品名称:Cyasorb 3346)。
实施例E14中使用的反应物获自Beijing Huashan Auxiliary(产品名称:Tinuvin770)。
所用的Pd/活性炭催化剂由Evonik Industries AG出售(产品名称:E 196 NN/W10 %)。
发明实施例E1 – E10
向2升高压釜中装入1.5摩尔的各种三丙酮胺化合物(表1的“反应物”)、3毫摩尔钯(作为Pd/活性炭催化剂)和400毫升甲醇。随后,以表1所述的量添加甲醛的水溶液(37重量%的甲醛,其中%数字应理解为基于该溶液的总重量计,即100克溶液含有37克甲醛)并封闭该反应器。
在搅拌的同时注入氢气(40巴H2)。氢化在80至140℃的温度和20至42巴的压力下进行,直到不再观察到氢气的显著吸收。
该反应器随后冷却和卸压。将粗产物排出并过滤,随后首先去除该溶剂(80-120℃,常压)。随后,通过气相色谱法(= GC,Agilent 5890或7890,FID检测器)测定获得的粗产物中的产物和任选的(一种或多种)副产物的产率(E2、E3、E7、E9、E10)(参见表1,“粗产物”栏中的结构)。在实施例E1至E6的情况下,随后将残余物附加地通过真空蒸馏来提纯,并通过GC测定主要产物的产率。
结果汇总在表1中。
本发明的实施例E11 – E14
向1升高压釜中装入表2中规定的量的各种三丙酮胺化合物(表2的“反应物”)、作为Pd/活性炭催化剂的0.2摩尔%的Pd(基于反应物的量的摩尔%)和250毫升溶剂(甲醇或甲苯)。随后,以表2所述的量添加低聚甲醛并用50毫升溶剂再冲洗,并封闭该反应器。在搅拌的同时注入氢气(40巴H2)。氢化在80至140℃的温度和20至42巴的压力下进行,直到不再观察到氢气的显著吸收。该反应器随后冷却和卸压。将粗产物排出并过滤,随后首先去除该溶剂(80-120℃,常压)。随后,在实施例E11、E12、E14的情况下通过气相色谱法(= GC,Agilent5890或7890,FID检测器)和在实施例E13的情况下通过MS-ESI测定获得的粗产物中的产物的产率(参见表2,“粗产物”栏中的结构)。在实施例E11的情况下,残余物随后通过真空蒸馏尽可能地进行提纯。
结果汇总在表2中。
Figure 893428DEST_PATH_IMAGE029
Figure 214687DEST_PATH_IMAGE030
Figure 969017DEST_PATH_IMAGE031
Figure 768346DEST_PATH_IMAGE032
Figure 291731DEST_PATH_IMAGE033
Figure 783892DEST_PATH_IMAGE034
Figure 759938DEST_PATH_IMAGE035
Figure 362958DEST_PATH_IMAGE036
Figure 6429DEST_PATH_IMAGE037
Figure 341595DEST_PATH_IMAGE038

Claims (10)

1.制备N-甲基取代的三丙酮胺化合物的方法,其特征在于使至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在20℃至350℃的温度和2巴至500巴的压力下反应,
其中所述三丙酮胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B)、(I-C)、(I-D)、(I-E)、(I-F)、(I-G)、(I-H):
Figure 564358DEST_PATH_IMAGE001
Figure 419181DEST_PATH_IMAGE002
其中n1、n2各自彼此独立地为1至20的整数;
其中p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8、p9、p10、p11、p12、p13、p14、p15、p16、p17、p18、p19、p20各自彼此独立地为0或1;
其中X1选自OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基;
其中X2、X3选自氢、OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,并且其中X2、X3各自彼此独立地选择,并排除:X2 = X3 =氢;
其中X4、X5、X6、X7、X8各自彼此独立地选自氢、OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基;
其中Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10各自彼此独立地选自
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基,
具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基,
具有6至30个碳原子的二价烃基,其中至少6个碳原子存在于芳族体系中且其它碳原子如果存在的话是饱和的,
具有选自(i)、(ii)的化学结构的桥联基团
Figure 198919DEST_PATH_IMAGE003
其中
Q1、Q2各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-或–NR'-,其中R' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中a是选自1至50的整数,
其中b是选自0至50的整数;
并且其中Y1还可以是直接键,如果p1和p2的至少一个具有1的值,
并且其中Y2还可以是直接键,如果p3和p4的至少一个具有1的值,
并且其中Y3还可以是直接键,如果p5和p6的至少一个具有1的值,
并且其中Y4还可以是直接键,如果p7和p8的至少一个具有1的值,
并且其中Y5还可以是直接键,如果p11和p12的至少一个具有1的值,
并且其中Y6还可以是直接键,如果p13和p14的至少一个具有1的值;
并且其中Z1、Z2、Z3、Z4各自彼此独立地选自–O-、-S-、-NR30-;
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R30基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构的基团:
Figure 594128DEST_PATH_IMAGE004
其中J1、J2各自彼此独立地选自CH、N,
其中K1、K2各自彼此独立地选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-、-NR''-,其中R'' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中W1、W2、W3各自彼此独立地选自H、甲基、乙基,
其中c、d、e、f、g、h各自彼此独立地为0至50的整数,
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
其中,在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中,至少一个键合到碳原子上的氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3);
其中R7、R8基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3);
并且其中,当p9 = 1时,-NR3R4还可以是化学结构(x)的基团,
并且其中,当p10 = 1时,-NR11R12还可以是化学结构(x)的基团,
并且其中–NR5R6、-NR7R8、-NR9R10基团还可以各自彼此独立地为化学结构(x)的基团,
其中化学结构(x)定义如下:
Figure 408500DEST_PATH_IMAGE005
其中K3选自-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-;
其中R21、R22、R23、R24、R25、R26基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,
具有化学结构(xi)的基团:
Figure 417913DEST_PATH_IMAGE006
其中R27、R28、R29、R31、R32、R33、R34基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有1至30个碳原子的非支化或支化的酰基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有选自(xii)、(xiii)、(xiv)、(xv)、(xvi)、(xvii)、(xviii)的化学结构的基团:
Figure 684947DEST_PATH_IMAGE007
其中J3、J4各自彼此独立地选自CH、N,
其中K4、K5各自彼此独立地选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V4、V5、V6各自彼此独立地选自-O-、-S-、-NH-、-NR'''-,其中R''' = 具有1至6个碳原子的非支化或支化的烷基,
其中W4、W5、W6各自彼此独立地选自H、甲基、乙基,
其中j、k、m、q、r、s各自彼此独立地为0至50的整数,
其中X10选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
其中,在化学结构(xii)、(xiii)、(xiv)、(xv)、(xvi)、(xvii)、(xviii)中,至少一个键合到碳原子上的氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
并且条件是:R21和R26,当p17 = p18 = p19 = p20 = 0时,还可以各自彼此独立地为化学结构(xix)的基团:
Figure 883847DEST_PATH_IMAGE008
其中X11选自氢、OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
并且其中通过使所述至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在氢气的存在下和在负载催化剂的存在下反应来建立还原条件,其中所述负载催化剂具有至少一种金属M,其中所述金属M选自Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Co、Rh。
2.如权利要求1所述的方法,其中p1 = p2 = p3 = p4 = p5 = p6 = p7 = p8 = p11 = p12= p13 = p14 = 0,并且其中p9、p10、p15、p16、p17、p18、p19、p20各自彼此独立地为0或1。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中
Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10各自彼此独立地选自
具有1至30个碳原子的非支化或支化的亚烷基,
具有3至30个碳原子并具有至少一个由3至30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基。
4.如权利要求1或2所述的方法,其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R30基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有化学结构(ix)的基团:
Figure 552725DEST_PATH_IMAGE009
其中X9选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基;
其中R7、R8基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
并且其中,当p9 = 1时,-NR3R4还可以是化学结构(x)的基团,
并且其中,当p10 = 1时,-NR11R12还可以是化学结构(x)的基团,
并且其中–NR5R6、-NR7R8、-NR9R10基团还可以各自彼此独立地为化学结构(x)的基团,
其中化学结构(x)定义如下:
Figure 546089DEST_PATH_IMAGE005
其中K3选自-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-;
其中R21、R22、R23、R24、R25、R26基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,
具有化学结构(xi)的基团:
Figure 238102DEST_PATH_IMAGE006
其中R27、R28、R29、R31、R32、R33、R34基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3),
具有化学结构(xviii)的基团:
Figure 975114DEST_PATH_IMAGE010
其中X10选自氢、-OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基,
并且条件是:R21和R26,当p17 = p18 = p19 = p20 = 0时,还可以各自彼此独立地为化学结构(xix)的基团:
Figure 498499DEST_PATH_IMAGE008
其中X11选自氢、OH、-O·、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷基、具有1至10个碳原子的非支化或支化的烷氧基。
5.如权利要求1或2所述的方法,其中
X4 = X5 = X6 = X7 = X8 = X9 = X10 = X11 = 氢。
6.如权利要求1或2所述的方法,其中所述三丙酮胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B)、(I-C)、(I-D)、(I-E)。
7.如权利要求1或2所述的方法,其中所述三丙酮胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B)、(I-D),
并且其中Z1选自–O-、-S-、-NR30-;
其中R1、R2、R30基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至30个碳原子的非支化或支化的烷基,其中至少一个氢可以被选自以下的基团替代:-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)。
8.如权利要求1或2所述的方法,其中所述三丙酮胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B)、(I-D),
并且其中Z1选自–O-、-NR30-;
其中R1、R2、R30基团各自彼此独立地选自
氢,
具有1至12个碳原子的非支化或支化的烷基。
9.如权利要求1或2所述的方法,其中甲醛以气体形式、以水溶液形式或以固体形式使用。
10.如权利要求1或2所述的方法,其中使所述至少一种三丙酮胺化合物(I)与甲醛在还原条件下在至少一种溶剂中反应,其中所述溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤代溶剂、酰胺、含硫化合物、羧酸、醇、水。
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