CN105820109A - 通过基于三丙酮二胺及其衍生物的还原胺化反应合成三丙酮二胺化合物 - Google Patents
通过基于三丙酮二胺及其衍生物的还原胺化反应合成三丙酮二胺化合物 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及通过基于三丙酮二胺及其衍生物的还原胺化反应合成三丙酮二胺化合物。具体地,本发明涉及使得4?氨基?2,2,6,6?四甲基哌啶或者其衍生物与羰基化合物进行还原胺化反应的方法。
Description
技术领域
本发明涉及使得4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶(“三丙酮二胺”;TAD)或4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶基与羰基化合物进行还原胺化反应的方法。本发明所述的方法特别适合于制备TAD的衍生物。
背景技术
所谓的“受阻胺光稳定剂(HALS)”可用来使得例如聚乙烯和聚丙烯之类的聚烯烃保持稳定,防止例如紫外光和高温之类的外界影响因素的作用。HALS衍生物含有2,2,6,6-四甲基哌啶基,该基团是起到稳定作用的基本功能单元。稳定作用的特征在于,例如稳定化聚合物的光学或机械特性与非稳定化聚合物相比能较长时间保持不变,例如可延缓聚合物的黄变过程。
一般来说,使用2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮(三丙酮胺;TAA)作为合成反应原料,即可引入2,2,6,6-四甲基哌啶基。大多数通过还原胺化反应实现TAA的反应,也就是在还原条件下与胺进行反应,获得4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶的相应衍生物,然后要么直接或者经过进一步的化学改性之后将其用作HALS。
通过TAA与胺的还原胺化反应制备TAD的衍生物是现有技术,例如EP0 857 719 B1(连续法)、DE 692 20 708 T2(非连续法)和EP 0 302 202 A2中就有此描述。现有技术的方法的共同点是将TAA与胺(RNH2;基团R例如是烃基)进行反应。由此获得中间体亚胺,在有分子氢存在的情况下利用还原胺化反应使得亚胺通过贵金属或者非贵金属催化剂[M](例如Ru、Pd、Pt、Co、Ni)进行反应形成所需的目标产物。使用较高的氢分压(EP 0 857 719 B1)或者较低的氢分压(DE 692 20 708 T2),并且获得相应的TAD衍生物。
可将这些传统方法所述的反应方程式<1>概况如下(式中R和[M]具有以上所述的含义):
通过EP 0 857 719 B1中所述的方法能以很高的收率获得纯度有时候大于99%的N-取代TAD衍生物。然而该方法(当然也包括DE 692 20 708 T2中所述的方法)以TAA为原料,因此在最终产物中不可避免有一定的TAA残余含量。
尤其当使用按照现有技术的方法制备的TAD衍生物的时候,随之就会产生一个关键性的缺点。如果使用如此获得的TAD衍生物或者其次生产物作为聚烯烃的稳定化添加剂,缺点是这些添加剂本身会导致材料变色。TAA在有氧存在的情况下会形成强烈着色的分解产物,这些分解产物会严重影响塑料在颜色特征方面的质量,负面作用很大。即使最终产物中有微量的TAA,也会随着时间的推移而导致材料明显变色。
因此使用具有2,2,6,6-哌啶基取代基的光稳定剂来完全避免或者至少尽可能减小TAA的残余含量就显得很有意义。现有技术的方法本身并不能做到这一点,因为这些方法必须使用TAA作为原料。
除此之外,使用TAA作为原料还会带来其它缺点,这些缺点在大规模生产设备中的影响特别大。例如TAA在室温下是固体,并且在大约35℃时就会熔化。这就需要额外的设备和能源费用,以便将TAA转变为可以加工的状态。
此外使用现有技术的方法无法或者只能以很小的转化率通过还原胺化反应制备在环外氮原子上二取代的TAD衍生物。但是将此类二取代的TAD衍生物作为光稳定剂也是有益的事。
本发明的任务在于提供一种没有以上所述缺点的制备TAD化合物的方法。该方法尤其能够制备颜色稳定性较高的TAD化合物,并且可以开发更多的TAD化合物。
令人惊奇的是,现在已找到一种能解决所述任务的方法。
发明内容
本发明第一方面涉及以下各项1.1~1.14所述的方法。
1.1制备N-取代三丙酮二胺化合物的方法,
其特征在于,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)在还原条件下进行反应,
所述三丙酮二胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B)、(I-C)、(I-D)、(I-E),
其中n是1~20范围内的整数;
其中p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8、p9、p10、p11、p12、p13、p14、p15、p16相互独立各自为0或1;
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12相互独立各自选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
其中Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9相互独立各自选自
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环,
具有6~30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,其余碳原子如果存在的话均是饱和的,
桥连基团,所述基团具有选自(i)、(ii)的化学结构
其中
Q1、Q2相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-或者-NR′-,其中R′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中a是选自1~50范围内的整数,
其中b是选自0~50范围内的整数,
并且如果p1和p2的至少一个具有值1,则Y1也可以是直接的键,
并且如果p3和p4的至少一个具有值1,则Y2也可以是直接的键,
并且如果p5和p6的至少一个具有值1,则Y3也可以是直接的键,
并且如果p8和p9的至少一个具有值1,则Y4也可以是直接的键,
并且如果p10和p11的至少一个具有值1,则Y5也可以是直接的键,
其中基团R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化酰基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构,
其中J1、J2相互独立各自选自CH、N,
其中K1、K2相互独立各自选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-、-NR″-,
其中R″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W1、W2、W3相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中c、d、e、f、g、h相互独立各自是0~50范围内的整数,
其中X13选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中至少一个结合在碳原子上的氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
其中基团R12、R13、R14、R15、R16、R17相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,
具有化学结构(x)的基团
其中基团R18、R19、R20、R21、R22、R23相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化酰基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(xi)、(xii)、(xiii)、(xiv)、(xv)、(xvi)、(xvii)的化学结构,
其中J3、J4相互独立各自选自CH、N,
其中K3、K4相互独立各自选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V4、V5、V6相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-、-NR″′-,
其中R″′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W4、W5、W6相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中j、k、m、q、r、s相互独立各自选自0~50范围内的整数,
其中X14选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
在化学结构(xi)、(xii)、(xiii)、(xiv)、(xv)、(xvi)、(xvii)中至少一个结合在碳原子上的氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
并且条件是R12和R17对于p13=p14=p15=p16=0也可以相互独立各自是具有以下化学结构(xviii)的基团
其中X15选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
并且其中羰基化合物(II)选自化学结构(II-A)、(II-B)、(II-C),
其中Z1、Z2、Z3相互独立各自选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环,
具有6~30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,其余碳原子如果存在的话均是饱和的,
桥连基团,所述基团具有选自(xix)、(xx)的化学结构
其中
T1、T2相互独立各自选自-O-、-S-或-NR″″-,其中R″″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中a′和b′是相互独立各自选自1~50范围内的整数;
并且其中基团R24、R25、R26、R27、R28、R29选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)的化学结构,
其中J5、J6相互独立各自选自CH、N,
其中K5、K6相互独立各自选自-O-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V7、V8、V9相互独立各自选自-O-、-S-、-NR″″-,其中R″″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W7、W8、W9相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中j′、k′、m′、q′、r′、s′是相互独立各自选自0~50范围内的整数,
在化学结构(xxi)(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
并且其中R24、R25、R26、R27、R28、R29是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢,
并且在有氢存在并且有负载型催化剂存在的情况下,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)进行反应,以此调节还原条件,所述负载型催化剂具有至少一种金属M,所述金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
1.2根据1.1项所述的方法,其中p1=p2=p3=p4=p5=p6=p8=p9=p10=p11=0,并且p7、p12、p13、p14、p15、p16相互独立各自为0或1。
1.3根据1.1或1.2项所述的方法,其中Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9相互独立各自选自
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环;
其中Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9优选相互独立各自是具有1~12个碳原子、尤其优选是具有1~6个碳原子的非支化或者支化亚烷基。
1.4根据1.1~1.3项中任一项或多项所述的方法,其中基团R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有化学结构(ix)
其中X13选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
并且其中基团R12、R13、R14、R15、R16、R17相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,
具有化学结构(x)的基团
其中基团R18、R19、R20、R21、R22、R23相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有化学结构(xvii)
其中X14选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
并且条件是R12和R17对于p13=p14=p15=p16=0也可以相互独立各自是具有以下化学结构(xviii)的基团
其中X15选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基。
1.5根据1.1~1.4项中任一项或多项所述的方法,其中X1=X2=X3=X4=X5=X6=X7=X8=X9=X10=X11=X12=X13=X14=X15=氢。
1.6根据1.1~1.5项中任一项或多项所述的方法,其中三丙酮二胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B),并且其中基团R1、R2相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团。
1.7根据1.1~1.6项中任一项或多项所述的方法,其中三丙酮二胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B),并且其中基团R1、R2相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基。
1.8根据1.1~1.7项中任一项或多项所述的方法,其中
Z1、Z2、Z3相互独立各自选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环;
其中优选Z1、Z2、Z3相互独立各自是具有1~12个碳原子的非支化或者支化亚烷基。
1.9根据1.1~1.8项中任一项或多项所述的方法,其中羰基化合物(II)选自化学结构(II-A)、(II-B)。
1.10根据1.1~1.9项中任一项或多项所述的方法,其中三丙酮二胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B),并且其中羰基化合物(II)选自化学结构(II-A)、(II-B),其中
P1=P2=0;
X1=X2=X3=氢;
Y1和Z1相互独立各自是具有1~12个碳原子、优选具有1~6个碳原子的非支化或者支化亚烷基;
R1、R2相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基;
R24、R25、R26、R27选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基;
其中R24、R25、R26、R27是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
1.11根据1.1~1.10项中任一项或多项所述的方法,其中三丙酮二胺化合物(I)具有化学结构(I-A),并且羰基化合物(II)具有化学结构(II-A),其中
X1=氢,
R1选自
氢,
具有1~8个碳原子、优选具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基;
R24、R25选自
氢,
具有1~8个碳原子、优选具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基;
其中R24、R25是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
1.12根据1.1~1.11项中任一项或多项所述的方法,其中三丙酮二胺化合物(I)具有化学结构(I-A),并且羰基化合物(II)具有化学结构(II-A),其中X1=H;R1=H;R24选自氢、甲基;R25是具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基。
1.13根据1.1~1.12项中任一项或多项所述的方法,在至少一种溶剂中执行所述的方法,所述溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤化溶剂、酰胺、硫代化合物(Thioverbindungen)、羧酸、醇、水。
1.14根据1.1~1.13项中任一项或多项所述的方法,在20~350℃范围内的温度和2~500bar范围内的压力下执行所述方法。
本发明第二方面涉及以下各项2.1~2.20所述的方法。
2.1制备N-取代三丙酮二胺化合物的方法,
其特征在于,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)在还原条件下进行反应,
所述三丙酮二胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B)、(I-C)、(I-D)、(I-E),
其中n是1~20范围内的整数;
其中p7、p12、p13、p14、p15、p16相互独立各自为0或1;
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12相互独立各自选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
其中Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9相互独立各自选自
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环;
其中基团R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化酰基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构,
其中J1、J2相互独立各自选自CH、N,
其中K1、K2相互独立各自选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-、-NR″-,
其中R″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W1、W2、W3相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中c、d、e、f、g、h相互独立各自是0~50范围内的整数,
其中X13选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中至少一个结合在碳原子上的氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
其中基团R12、R13、R14、R15、R16、R17相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,
具有化学结构(x)的基团
其中基团R18、R19、R20、R21、R22、R23相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化酰基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(xi)、(xii)、(xiii)、(xiv)、(xv)、(xvi)、(xvii)的化学结构
其中J3、J4相互独立各自选自CH、N,
其中K3、K4相互独立各自选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V4、V5、V6相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-、-NR″′-,其中R″′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W4、W5、W6相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中j、k、m、q、r、s相互独立各自选自0~50范围内的整数,
其中X14选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
在化学结构(xi)、(xii)、(xiii)、(xiv)、(xv)、(xvi)、(xvii)中至少一个结合在碳原子上的氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
并且条件是R12和R17对于p13=p14=p15=p16=0也可以相互独立各自是具有以下化学结构(xviii)的基团
其中X15选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
并且其中羰基化合物(II)选自化学结构(II-A)、(II-B)、(II-C),
其中Z1、Z2、Z3相互独立各自选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环;
并且其中基团R24、R25、R26、R27、R28、R29选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)的化学结构
其中J5、J6相互独立各自选自CH、N,
其中K5、K6相互独立各自选自-O-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V7、V8、V9相互独立各自选自-O-、-S-、-NR″″′-,其中R″″′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W7、W8、W9相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中j′、k′、m′、q′、r′、s′是相互独立各自选自0~50范围内的整数,
在化学结构(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
并且其中R24、R25、R26、R27、R28、R29是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢,
并且在有氢存在并且有负载型催化剂存在的情况下,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)进行反应,以此调节还原条件,所述负载型催化剂具有至少一种金属M,所述金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
2.2根据2.1项所述的方法,其中Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9相互独立各自选自
具有1~12个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~12个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~12个碳原子构成的至少一个饱和环。
2.3根据2.1或2.2项所述的方法,其中Z1、Z2、Z3相互独立各自选自
直接的键,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~12个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~12个碳原子构成的至少一个饱和环。
2.4根据2.1~2.3项中任一项或多项所述的方法,其中基团R24、R25、R26、R27、R28、R29选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
并且其中R24、R25、R26、R27、R28、R29是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
2.5根据2.1~2.4项中任一项或多项所述的方法,其中基团R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有化学结构(ix),
其中X13选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
并且其中基团R12、R13、R14、R15、R16、R17相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基,
具有化学结构(x)的基团
其中基团R18、R19、R20、R21、R22、R23相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有化学结构(xvii)
其中X14选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
并且条件是R12和R17对于p13=p14=p15=p16=0也可以相互独立各自是具有以下化学结构(xviii)的基团
其中X15选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基。
2.6根据2.1~2.5项中任一项或多项所述的方法,其中基团R24、R25、R26、R27、R28、R29选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
其中R24、R25、R26、R27、R28、R29是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
2.7根据2.1~2.6项中任一项或多项所述的方法,其中X1=X2=X3=X4=X5=X6=X7=X8=X9=X10=X11=X12=X13=X14=X15=氢。
2.8根据2.1~2.7项中任一项或多项所述的方法,其中Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y8、Y7、Y8、Y9相互独立各自选自
具有1~6个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~6个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~6个碳原子构成的至少一个饱和环。
2.9根据2.1~2.8项中任一项或多项所述的方法,其中三丙酮二胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B)
并且其中基团R1、R2相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团。
2.10根据2.9项所述的方法,其中基团R1、R2相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基。
2.11根据2.10项所述的方法,其中基团R1、R2相互独立各自选自
氢,
具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基。
2.12根据2.1~2.11项中任一项或多项所述的方法,其中羰基化合物(II)具有化学结构(II-A)。
2.13根据2.12项所述的方法,其中基团R24、R25选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基,
并且其中R24、R25是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
2.14根据2.13项所述的方法,其中基团R24、R25选自
氢,
具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
并且其中R24、R25是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
2.15根据2.1~2.14项中任一项或多项所述的方法,其中三丙酮二胺化合物(I)具有化学结构(I-A)
并且其中基团R1选自
氢,
具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基。
2.16根据2.1~2.15项中任一项或多项所述的方法,其中基团R24选自氢、甲基、乙基,并且其中基团R25选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基。
2.17根据2.16项所述的方法,其中基团R24选自氢、甲基,并且其中基团R25选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基,其中还优选基团R24=氢,并且基团R25选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基。
2.18根据2.16项所述的方法,其中基团R24=甲基,并且基团R25选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基。
2.19根据2.1~2.18项中任一项或多项所述的方法,在至少一种溶剂中执行所述的方法,所述溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤化溶剂、酰胺、硫代化合物、羧酸、醇、水。
2.20根据2.1~2.19项中任一项或多项所述的方法,在20~350℃范围内的温度和2~500bar范围内的压力下执行所述方法。
本发明第三方面涉及以下各项3.1~3.18所述的方法。
3.1制备N-取代三丙酮二胺化合物的方法,
其特征在于,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)在还原条件下进行反应,
其中三丙酮二胺化合物(I)具有化学结构(I-A)
其中X1选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
其中基团R1选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化酰基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构,
其中J1、J2相互独立各自选自CH、N,
其中K1、K2相互独立各自选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-、-NR″-,其中R″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W1、W2、W3相互独立各自选自H、甲基、乙基
其中c、d、e、f、g、h相互独立各自是0~50范围内的整数,
其中X13选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中至少一个结合在碳原子上的氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
并且其中羰基化合物(II)选自化学结构(II-A)、(II-B),
其中Z1选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环,
具有6~30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,其余碳原子如果存在的话均是饱和的,
桥连基团,所述基团具有选自(xix)、(xx)的化学结构
其中
T1、T2相互独立各自选自-O-、-S-或-NR″″-,其中R″″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中a′和b′是相互独立各自选自1~50范围内的整数;
并且其中基团R24、R25、R26、R27选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)的化学结构
其中J5、J6相互独立各自选自CH、N,
其中K5、K6相互独立各自选自-O-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V7、V8、V9相互独立各自选自-O-、-S-、-NR″″′-,其中R″″′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W7、W8、W9相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中j′、k′、m′、q′、r′、s′是相互独立各自选自0~50范围内的整数,
在化学结构(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
并且其中R24、R25、R26、R27是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢,
并且在有氢存在并且有负载型催化剂存在的情况下,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)进行反应,以此调节还原条件,所述负载型催化剂具有至少一种金属M,所述金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
3.2根据3.1项所述的方法,其中基团R1选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有化学结构(ix),
其中X13选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基。
3.3根据3.1或3.2项所述的方法,其中X1=X13=氢。
3.4根据3.1~3.3项中任一项或多项所述的方法,其中基团R1选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团。
3.5根据3.1~3.4项中任一项或多项所述的方法,其中基团R1选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基。
3.6根据3.1~3.5项中任一项或多项所述的方法,其中Z1选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环。
3.7根据3.6项所述的方法,其中Z1选自
直接的键,
具有1~12个碳原子、优选具有1~6个碳原子的非支化或者支化亚烷基。
3.8根据3.1~3.7项中任一项或多项所述的方法,其中羰基化合物(II)具有化学结构(II-A)。
3.9根据3.8项所述的方法,其中
X1=X13=氢;
R1选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且R24、R25选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且其中R24、R25是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
3.10根据3.9项所述的方法,其中
X1=X13=氢;
R1选自
氢,
具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且R24、R25选自
氢,
具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且其中R24、R25是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
3.11根据3.10项所述的方法,其中
X1=X13=氢;
R1=氢;
R24选自氢、甲基;
R25=具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基。
3.12根据3.8~3.11项中任一项或多项所述的方法,每个化学结构为(I-A)的三丙酮二胺化合物(I)使用0.8~4.0、尤其0.9~3.0、优选1.2~2.6、尤其优选1.3~2.4、尤其优选1.5~2.0、最优选1.6~1.8摩尔当量的化学结构为(II-A)的羰基化合物(II)。
3.13根据3.8~3.12项中任一项或多项所述的方法,在至少一种溶剂中执行所述的方法,所述溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤化溶剂、酰胺、硫代化合物、羧酸、醇、水。
3.14根据3.8~3.13项中任一项或多项所述的方法,在20~350℃范围内的温度和2~500bar范围内的压力下执行所述方法。
3.15根据3.1~3.7项中任一项或多项所述的方法,其中羰基化合物(II)具有化学结构(II-B)。
3.16根据3.15项所述的方法,每个化学结构为(I-A)的三丙酮二胺化合物(I)使用0.4~2.0、尤其0.45~1.5、优选0.6~1.3、尤其优选0.65~1.2、尤其优选0.75~1.0、最优选0.8~0.9摩尔当量的化学结构为(II-B)的羰基化合物(II)。
3.17根据3.15~3.16项中任一项或多项所述的方法,在至少一种溶剂中执行所述的方法,所述溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤化溶剂、酰胺、硫代化合物、羧酸、醇、水。
3.18根据3.15~3.17项中任一项或多项所述的方法,在20~350℃范围内的温度和2~500bar范围内的压力下执行所述方法。
本发明第四方面涉及以下各项4.1~4.20所述的方法。
4.1制备N-取代三丙酮二胺化合物的方法,
其特征在于,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)在还原条件下进行反应,
其中三丙酮二胺化合物(I)具有化学结构(I-B)
其中p1、p2相互独立各自为0或1;
其中X2、X3相互独立各自选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
其中Y1选自
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环,
具有6~30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,其余碳原子如果存在的话均是饱和的,
桥连基团,所述基团具有选自(i)、(ii)的化学结构
其中
Q1、Q2相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-或者-NR′-,其中R′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中a是选自1~50范围内的整数,
其中b是选自0~50范围内的整数,
并且如果p1和p2的至少一个具有值1,则Y1也可以是直接的键,
其中基团R2选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化酰基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构
其中J1、J2相互独立各自选自CH、N,
其中K1、K2相互独立各自选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-、-NR″-,
其中R″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W1、W2、W3相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中c、d、e、f、g、h相互独立各自是0~50范围内的整数,
其中X13选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中至少一个结合在碳原子上的氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
并且其中羰基化合物(II)选自化学结构(II-A)、(II-B),
其中Z1选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环,
具有6~30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,其余碳原子如果存在的话均是饱和的,
桥连基团,所述基团具有选自(xix)、(xx)的化学结构,
其中
T1、T2相互独立各自选自-O-、-S-或-NR"″-,其中R″″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中a′和b′是相互独立各自选自1~50范围内的整数;
并且其中基团R24、R25、R26、R27选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)的化学结构
其中J5、J6相互独立各自选自CH、N,
其中K5、K6相互独立各自选自-O-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V7、V8、V9相互独立各自选自-O-、-S-、-NR″″′-,其中R″″″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W7、W8、W9相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中j′、k′、m′、q′、r′、s′是相互独立各自选自0~50范围内的整数,
在化学结构(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
并且其中R24、R25、R26、R27是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢,
并且在有氢存在并且有负载型催化剂存在的情况下,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)进行反应,以此调节还原条件,所述负载型催化剂具有至少一种金属M,所述金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
4.2根据4.1项所述的方法,其中p1=p2=0。
4.3根据4.1或4.2项所述的方法,其中Y1选自
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环;
其中Y1优选是具有1~12个碳原子、尤其优选具有1~6个碳原子的非支化或者支化亚烷基。
4.4根据4.1~4.3项中任一项或多项所述的方法,其中基团R2选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有化学结构(ix)
其中X13选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基。
4.5根据4.1~4.4项中任一项或多项所述的方法,其中X2=X3=X13=氢。
4.6根据4.1~4.5项中任一项或多项所述的方法,其中基团R2选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团。
4.7根据4.6项所述的方法,其中基团R2选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基。
4.8根据4.1~4.7项中任一项或多项所述的方法,其中Z1选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环。
4.9根据4.8项所述的方法,其中Z1选自
直接的键,
具有1~12个碳原子、优选具有1~6个碳原子的非支化或者支化亚烷基。
4.10根据4.1~4.9项中任一项或多项所述的方法,其中羰基化合物(II)具有化学结构(II-A)。
4.11根据4.10项所述的方法,其中
X2=X3=X13=氢;
R2选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且R24、R25选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且其中R24、R25是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
4.12根据4.11项所述的方法,其中
X2=X3=X13=氢;
R2选自
氢,
具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且R24、R25选自
氢,
具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且其中R24、R25是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
4.13根据4.12项所述的方法,其中
X2=X3=X13=氢;
R2=氢;
并且R24选自氢、甲基;
R25是具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基。
4.14根据4.10~4.13项中任一项或多项所述的方法,每个化学结构为(I-A)的三丙酮二胺化合物(I)使用0.8~4.0、尤其0.9~3.0、优选1.2~2.6、尤其优选1.3~2.4、尤其优选1.5~2.0、最优选1.6~1.8摩尔当量的化学结构为(II-A)的羰基化合物(II)。
4.15根据4.10~4.14项中任一项或多项所述的方法,在至少一种溶剂中执行所述的方法,所述溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤化溶剂、酰胺、硫代化合物、羧酸、醇、水。
4.16根据4.10~4.15项中任一项或多项所述的方法,在20~350℃范围内的温度和2~500bar范围内的压力下执行所述方法。
4.17根据4.1~4.9项中任一项或多项所述的方法,其中羰基化合物(II)具有化学结构(II-B)。
4.18根据4.17项所述的方法,每个化学结构为(I-A)的三丙酮二胺化合物(I)使用0.4~2.0、尤其0.45~1.5、优选0.6~1.3、尤其优选0.65~1.2、尤其优选0.75~1.0、最优选0.8~0.9摩尔当量的化学结构为(II-B)的羰基化合物(II)。
4.19根据4.17~4.18项中任一项或多项所述的方法,在至少一种溶剂中执行所述的方法,所述溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤化溶剂、酰胺、硫代化合物、羧酸、醇、水。
4.20根据4.17~4.19项中任一项或多项所述的方法,在20~350℃范围内的温度和2~500bar范围内的压力下执行所述方法。
本发明第五方面涉及以下各项5.1~5.15项所述的方法。
5.1制备N-取代三丙酮二胺化合物的方法,
其特征在于,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)在还原条件下进行反应,
其中三丙酮二胺化合物(I)具有化学结构(I-C)
其中p3、p4、p5、p6相互独立各自为0或1;
其中X4、X5、X6相互独立各自选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
其中Y2、Y3相互独立各自选自
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环,
具有6~30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,其余碳原子如果存在的话均是饱和的,
桥连基团,所述基团具有选自(i)、(ii)的化学结构
其中
Q1、Q2相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-或者-NR′-,其中R′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中a是选自1~50范围内的整数,
其中b是选自0~50范围内的整数,
并且如果p3和p4的至少一个具有值1,则Y2也可以是直接的键,
并且如果p5和p6的至少一个具有值1,则Y3也可以是直接的键,
其中基团R3选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化酰基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构
其中J1、J2相互独立各自选自CH、N,
其中K1、K2相互独立各自选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-、-NR″-,
其中R″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W1、W2、W3相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中c、d、e、f、g、h相互独立各自是0~50范围内的整数,
其中X13选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中至少一个结合在碳原子上的氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
并且其中羰基化合物(II)选自化学结构(II-A)、(II-B),
其中Z1选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环,
具有6~30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,其余碳原子如果存在的话均是饱和的,
桥连基团,所述基团具有选自(xix)、(xx)的化学结构
其中
T1、T2相互独立各自选自-O-、-S-或-NR″″-,其中R″″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中a′和b′是相互独立各自选自1~50范围内的整数;
并且其中基团R24、R25、R26、R27选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)的化学结构
其中J5、J6相互独立各自选自CH、N,
其中K5、K6相互独立各自选自-O-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V7、V8、V9相互独立各自选自-O-、-S-、-NR″″′-,其中R″″′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W7、W8、W9相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中j′、k′、m′、q′、r′、s′是相互独立各自选自0~50范围内的整数,
在化学结构(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
并且其中R24、R25、R26、R27是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢,
并且在有氢存在并且有负载型催化剂存在的情况下,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)进行反应,以此调节还原条件,所述负载型催化剂具有至少一种金属M,所述金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
5.2根据5.1项所述的方法,其中p3=p4=p5=p6=0。
5.3根据5.1或5.2项所述的方法,其中
Y2、Y3相互独立各自选自
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环;
其中优选Y2、Y3相互独立各自是具有1~12个碳原子、尤其优选具有1~6个碳原子的非支化或者支化亚烷基。
5.4根据5.1~5.3项中任一项或多项所述的方法,其中基团R3选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有化学结构(ix)
其中X13选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基。
5.5根据5.1~5.4项中任一项或多项所述的方法,其中X4=X5=X6=氢。
5.6根据5.1~5.5项中任一项或多项所述的方法,其中基团R3选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团。
5.7根据5.1~5.6项中任一项或多项所述的方法,其中基团R3选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基。
5.8根据5.1~5.7项中任一项或多项所述的方法,其中Z1选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环。
5.9根据5.8项所述的方法,其中Z1选自
直接的键,
具有1~12个碳原子、优选具有1~6个碳原子的非支化或者支化亚烷基。
5.10根据5.1~5.9项中任一项或多项所述的方法,其中羰基化合物(II)具有化学结构(II-A)。
5.11根据5.10项所述的方法,其中
X4=X5=X6=X13=氢;
R3选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且R24、R25选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且其中R24、R25是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
5.12根据5.11项所述的方法,其中
X4=X5=X6=X13=氢;
R3选自
氢,
具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且R24、R25选自
氢,
具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且其中R24、R25是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
5.13根据5.12项所述的方法,其中X4=X5=X6=X13=氢;R3=氢;
R24选自氢、甲基;
R25是具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基。
5.14根据5.1~5.13项中任一项或多项所述的方法,在至少一种溶剂中执行所述的方法,所述溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤化溶剂、酰胺、硫代化合物、羧酸、醇、水。
5.15根据5.1~5.14项中任一项或多项所述的方法,在20~350℃范围内的温度和2~500bar范围内的压力下执行所述方法。
本发明第六方面涉及以下各项6.1~6.16项所述的方法。
6.1制备N-取代三丙酮二胺化合物的方法,
其特征在于,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)在还原条件下进行反应,
其中三丙酮二胺化合物(I)具有化学结构(I-D)
其中n是1~20范围内的整数;
其中p7、p8、p9、p10、p11、p12相互独立各自为0或1;
其中X7、X8、X9、X10、X11相互独立各自选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
其中Y4、Y5相互独立各自选自
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环,
具有6~30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,其余碳原子如果存在的话均是饱和的,
桥连基团,所述基团具有选自(i)、(ii)的化学结构
其中
Q1、Q2相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-或者-NR′-,其中R′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中a是选自1~50范围内的整数,
其中b是选自0~50范围内的整数,
并且如果p8和p9的至少一个具有值1,则Y4也可以是直接的键,
并且如果p10和p11的至少一个具有值1,则Y5也可以是直接的键,
其中基团R4、R5、R6、R7、R6、R9、R10、R11相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化酰基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构
其中J1、J2相互独立各自选自CH、N,
其中K1、K2相互独立各自选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-、-NR″-,其中R″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W1、W2、W3相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中c、d、e、f、g、h相互独立各自是0~50范围内的整数,
其中X13选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中至少一个结合在碳原子上的氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
并且其中羰基化合物(II)选自化学结构(II-A)、(II-B),
其中Z1选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环,
具有6~30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,其余碳原子如果存在的话均是饱和的,
桥连基团,所述基团具有选自(xix)、(xx)的化学结构
其中
T1、T2相互独立各自选自-O-、-S-或-NR″″-,其中R″″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中a′和b′是相互独立各自选自1~50范围内的整数;
并且其中基团R24、R25、R26、R27选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)的化学结构
其中J5、J6相互独立各自选自CH、N,
其中K5、K6相互独立各自选自-O-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V7、V8、V9相互独立各自选自-O-、-S-、-NR″″′-,其中R″″′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W7、W8、W9相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中j′、k′、m′、q′、r′、s′是相互独立各自选自0~50范围内的整数,
在化学结构(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
并且其中R24、R25、R26、R27是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢,
并且在有氢存在并且有负载型催化剂存在的情况下,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)进行反应,以此调节还原条件,所述负载型催化剂具有至少一种金属M,所述金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
6.2根据6.1项所述的方法,其中p8=p9=p10=p11=0并且其中p7、p12相互独立各自为0或1。
6.3根据6.1或6.2项所述的方法,其中Y4、Y5相互独立各自选自
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环;
其中优选Y4、Y5相互独立各自是具有1~12个碳原子、尤其优选具有1~6个碳原子的非支化或者支化亚烷基。
6.4根据6.1~6.3项中任一项或多项所述的方法,其中基团R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有化学结构(ix)
其中X13选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基。
6.5根据6.1~6.4项中任一项或多项所述的方法,其中X7=X8=X9=X10=X11=X13=氢。
6.6根据6.1~6.5项中任一项或多项所述的方法,其中基团R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团。
6.7根据6.6项所述的方法,其中基团R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基。
6.8根据6.1~6.7项中任一项或多项所述的方法,其中Z1选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环。
6.9根据6.8项所述的方法,其中Z1选自
直接的键,
具有1~12个碳原子、优选具有1~6个碳原子的非支化或者支化亚烷基。
6.10根据6.1~6.9项中任一项或多项所述的方法,其中羰基化合物(II)具有化学结构(II-A)。
6.11根据6.10项所述的方法,其中
X7=X8=X9=X10=X11=X13=氢;
R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基;
R24、R25选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且其中R24、R25是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
6.12根据6.11项所述的方法,其中
X7=X8=X9=X10=X11=X13=氢;
R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11相互独立各自选自
氢,
具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基;
R24、R25选自
氢,
具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且其中R24、R25是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
6.13根据6.12项所述的方法,其中
X7=X8=X9=X10=X11=X13=氢;
R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11相互独立各自选自
氢,
具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基;
R24选自氢、甲基;
R25是具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基。
6.14根据6.13项所述的方法,其中
X7=X8=X9=X10=X11=X13=氢;
R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11相互独立各自是具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基;
R24选自氢、甲基;
R25是具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基。
6.15根据6.1~6.14项中任一项或多项所述的方法,在至少一种溶剂中执行所述的方法,所述溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤化溶剂、酰胺、硫代化合物、羧酸、醇、水。
6.16根据6.1~6.15项中任一项或多项所述的方法,在20~350℃范围内的温度和2~500bar范围内的压力下执行所述方法。
本发明第七方面涉及以下各项7.1~7.13项所述的方法。
7.1制备N-取代三丙酮二胺化合物的方法,
其特征在于,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)在还原条件下进行反应,
其中三丙酮二胺化合物(I)具有化学结构(I-E)
其中p13、p14、p15、p16相互独立各自为0或1;
其中X12选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
其中Y6、Y7、Y8、Y9相互独立各自选自
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环,
具有6~30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,其余碳原子如果存在的话均是饱和的,
桥连基团,所述基团具有选自(i)、(ii)的化学结构
其中
Q1、Q2相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-或者-NR′-,其中R′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中a是选自1~50范围内的整数,
其中b是选自0~50范围内的整数:
其中基团R12、R13、R14、R15、R16、R17相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,
具有化学结构(x)的基团
其中基团R18、R19、R20、R21、R22、R23相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化酰基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(xi)、(xii)、(xiii)、(xiv)、(xv)、(xvi)、(xvii)的化学结构
其中J3、J4相互独立各自选自CH、N,
其中K3、K4相互独立各自选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V4、V5、V6相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-、-NR″′-,
其中R″′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W4、W5、W6相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中j、k、m、q、r、s相互独立各自选自0~50范围内的整数,
其中X14选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
在化学结构(xi)、(xii)、(xiii)、(xiv)、(xv)、(xvi)、(xvii)中至少一个结合在碳原子上的氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
并且条件是R12和R17对于p13=p14=p15=p16=0也可以相互独立各自是具有以下化学结构(xviii)的基团
其中X15选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
并且其中羰基化合物(II)选自化学结构(II-A)、(II-B),
其中Z1选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环,
具有6~30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,其余碳原子如果存在的话均是饱和的,
桥连基团,所述基团具有选自(xix)、(xx)的化学结构
其中
T1、T2相互独立各自选自-O-、-S-或-NR″″-,其中R″″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中a′和b′是相互独立各自选自1~50范围内的整数;并且其中基团R24、R25、R26、R27选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)的化学结构
其中J5、J6相互独立各自选自CH、N,
其中K5、K6相互独立各自选自-O-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V7、V8、V9相互独立各自选自-O-、-S-、-NR″″′-,其中R″″′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W7、W8、W9相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中j′、k′、m′、q′、r′、s′是相互独立各自选自0~50范围内的整数,
在化学结构(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
并且其中R24、R25、R26、R27是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢,
并且在有氢存在并且有负载型催化剂存在的情况下,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)进行反应,以此调节还原条件,所述负载型催化剂具有至少一种金属M,所述金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
7.2根据7.1项所述的方法,其中V6、Y7、Y8、Y9相互独立各自选自
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环;
其中Y6、Y7、Y8、Y9相互独立各自优选是具有1~12个碳原子、尤其优选具有1~6个碳原子的非支化或者支化亚烷基。
7.3根据7.1或7.2项所述的方法,其中基团R12、R13、R14、R15、R16、R17相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,
具有化学结构(x)的基团
其中基团R18、R19、R20、R21、R22、R23相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2-、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有化学结构(xvii)
其中X14选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
并且条件是R12和R17对于p13=p14=p15=p16=0也可以相互独立各自是具有以下化学结构(xviii)的基团
其中X15选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基。
7.4根据7.1~7.3项中任一项或多项所述的方法,其中X12=X14=X15=氢。
7.5根据7.1~7.4项中任一项或多项所述的方法,其中基团R12、R13、R14、R15、R16、R17相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基
具有化学结构(x)的基团
并且其中基团R18、R19、R20、R21、R22、R23相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有化学结构(xvii)
其中X14=氢,
并且条件是R12和R17对于p13=p14=p15=p16=0也可以相互独立各自是具有以下化学结构(xviii)的基团
其中X15=氢。
7.6根据7.1~7.5项中任一项或多项所述的方法,其中基团R12、R13、R14、R15、R16、R17相互独立各自选自
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基
具有化学结构(x)的基团
其中基团R18、R19、R20、R21、R22、R23相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基,
基团,所述基团具有化学结构(xvii)
其中X14是氢,
并且条件是R12和R17对于p13=p14=p15=p16=0也可以相互独立各自是具有以下化学结构(xviii)的基团
其中X15是氢。
7.7根据7.1~7.6项中任一项或多项所述的方法,其中Z1选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环。
7.8根据7.7项所述的方法,其中Z1选自
直接的键,
具有1~12个碳原子、优选具有1~6个碳原子的非支化或者支化亚烷基。
7.9根据7.1~7.8项中任一项或多项所述的方法,其中羰基化合物(II)具有化学结构(II-A)。
7.10根据7.9项所述的方法,其中
X12=X14=X15=氢;
并且R24、R25选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且其中R24、R25是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
7.11根据7.10项所述的方法,其中
X12=X14=X15=氢;
并且R24、R25选自
氢,
具有1~8个碳原子、优选具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基;
并且其中R24、R25是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
7.12根据7.1~7.11项中任一项或多项所述的方法,在至少一种溶剂中执行所述的方法,所述溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤化溶剂、酰胺、硫代化合物、羧酸、醇、水。
7.13根据7.1~7.12项中任一项或多项所述的方法,在20~350℃范围内的温度和2~500bar范围内的压力下执行所述方法。
本发明第八方面涉及与以上各项1.1~1.14、2.1~2.20、3.1~3.18、4.1~4.20、5.1~5.15、6.1~6.16或者7.1~7.13下定义一样的方法,但是特征
“其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团”
被替换成
“其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团”;
并且特征
“选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-”
被替换成
“选自-O-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-”;
并且特征
“选自-O-、-S-、-NH-或者-NR′-,其中R′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基”
被替换成
“选自-O-、-S-或者-NR′-,其中R′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基”;
并且特征
“选自-O-、-S-、-NH-、-NR″-,其中R″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基”
被替换成
“选自-O-、-S-、-NR″-,其中R″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基”;
并且特征
“选自-O-、-S-、-NH-、-NR″′-,其中R″′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基”
被替换成
“选自-O-、-S-、-NR″′-,其中R″′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基”。
一般概念
本发明所述的“非支化或者支化烷基”是具有一般化学结构(a)的一价饱和烃基。
碳原子链“-CwH2w+1”可以是直链,这时所涉及的就是非支化烷基。但也可以具有支链,这时所涉及的就是支化烷基。
化学结构(a)中的w是整数。若为具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,则w选自1~30范围。若为具有1~29个碳原子的非支化或者支化烷基,则w选自1~29范围。若为具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基,则w选自1~12范围。若为具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基,则w选自1~10范围。若为具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基,则w选自1~8范围。若为具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,则w选自1~6范围。
本发明所述的“具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基”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。
本发明所述的“具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基”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。
本发明所述的“具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基”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。
本发明所述的“具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基”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。
本发明所述的“具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基”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。
本发明所述的术语“非支化或者支化亚烷基”指的是二价饱和烃基,其可以通过一般化学结构(b)
予以描述。碳原子链“-CxH2X”可以是直链,这时所涉及的就是非支化亚烷基。但也可以具有支链,这时所涉及的就是支化亚烷基。化学结构(b)中的x是整数。
若为具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,则x选自1~30范围。
若为具有1~12个碳原子的非支化或者支化亚烷基,则x选自1~12范围。
若为具有1~6个碳原子的非支化或者支化亚烷基,则x选自1~6范围。
本发明所述的“具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环”尤其是化学结构(c)
其中z′是0~27之间的整数;z″是0~27之间的整数;z″′是1~28之间的整数;同时z′+z″+z″′≤28。
本发明所述的“具有3~12个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~12个碳原子构成的至少一个饱和环”具有化学结构(c),其中z′是0~9之间的整数;z″是0~9之间的整数;z″′是1~10之间的整数;同时z′+z″+z″′≤10。
“具有3~12个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~12个碳原子构成的至少一个饱和环”优先选自环亚丙基、环亚丁基、环亚戊基、环亚己基、环亚庚基、环亚辛基、环亚壬基、环亚癸基、环亚十一烷基、环亚十二烷基。
本发明所述的“具有3~6个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~6个碳原子构成的至少一个饱和环”具有化学结构(c),其中z′是0~3之间的整数;z″是0~3之间的整数;z″′是1~4之间的整数;同时z′+z″+z″′≤4。
“具有3~6个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~6个碳原子构成的至少一个饱和环”优先选自环亚丙基、环亚丁基、环亚戊基、环亚己基。
本发明所述的“具有6~30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,并且其余碳原子如果存在的话均是饱和的”尤其是“具有6~30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,并且其余碳原子如果存在的话均是饱和的”,并且优先选自亚萘基、亚蒽基、亚菲基以及以下化学结构(d):
其中y′是0~24之间的整数;y″是0~24之间的整数;同时y′+y″≤24。
更优选涉及“具有6~30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,其余碳原子如果存在的话均是饱和的”,并且最优选选自亚萘基以及以下化学结构(d):
其中y′是0~24之间的整数;y″是0~24之间的整数;同时y′+y″≤24。
本发明所述的“非支化或者支化烷氧基”是具有以下化学结构的有机基团
其中R**是非支化或者支化烷基。所述“具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷氧基”中的R**是具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基。
所述“具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基”中的R**是具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基。
本发明所述的“具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基”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。
本发明所述的“具有1~30个碳原子的非支化或者支化酰基”是具有以下化学结构的有机基团
其中R*是具有1~29个碳原子的非支化或者支化烷基。
R*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。
本发明所述的“-O-”表示氧自由基。
本发明所述的表述“至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团”表示相关的基团以非取代形式存在,或者在相关的基团中至少一个结合在碳原子上的氢基团、优选1~5更优选1~3最优选1~2个结合在同一个或者不同碳原子上的氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团。
本发明所述的表述“至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团”表示相关的基团以非取代形式存在,或者在相关的基团中至少一个结合在碳原子上的氢基团、优选1~5更优选1~3最优选1~2个结合在同一个或者不同碳原子上的氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团。
本发明所述的方法
本发明所述的方法是一种使得羰基化合物(II)的羰基与三丙酮二胺化合物(I)的氮原子进行反应的还原胺化反应。此时将通过与羰基的氧原子结合的羰基化合物(II)的有机基团取代三丙酮二胺化合物(I)的伯胺或仲胺基团的氢基团。因此N-取代三丙酮二胺化合物是三丙酮二胺化合物(I)的伯胺或仲胺基团与羰基化合物(II)的羰基进行还原胺化反应的产物。
本发明所述的方法能够令人惊奇地解决现有技术方法的上述缺点:本发明所述的方法基于三丙酮二胺或三丙酮二胺化合物。因此本发明所述的方法可避免使用三丙酮二胺的不稳定原料,使其从开始起就不会存在于得到的产物混合物中,并且大大改善了现有技术方法缺乏产物颜色稳定性的问题。
与传统方法相比,本发明所述的方法也可以实现更高的三丙酮二胺化合物收率。此外,本发明所述的方法也能制备在环外氮原子上有支化烷基的三丙酮二胺化合物-使用现有技术方法获取此类三丙酮二胺化合物的收率明显差很多。此外利用本发明所述的方法也更容易获得在环外氮原子上二取代的化合物。
例如在本发明所述的方法中,使用等摩尔的(I-A)和(II-A),化学结构为(I-A)的TAD化合物(I)将会与结构为(II-A)的羰基化合物(II)进行如下反应:
显而易见,当羰基化合物(II)相对于三丙酮二胺化合物(I)(如果该化合物具有多个胺基团)摩尔过量的时候,该三丙酮二胺化合物(I)的其它伯胺和/或者仲胺基团也会按照其反应活性顺序经历还原胺化反应,或者三丙酮二胺化合物(I)的伯胺基团可能会两次经历该反应。
显而易见,当三丙酮二胺化合物(I)相对于羰基化合物(II)(如果该化合物具有多个羰基,例如化学结构(II-B)或(II-C)就是这种情况)摩尔过量的时候,羰基化合物(II)的其它羰基也同样会按照其反应活性顺序经历还原胺化反应。
如果像第八方面所述的那样执行本发明所述的方法,就能更加有针对性地取代三丙酮二胺化合物(I)的2,2,6,6-四甲基哌啶基的4-氨基上的氢原子。
可以不使用溶剂、或者也可以在至少一种溶剂中、优选在至少一种溶剂中执行本发明所述的方法。反应物能够良好溶解于其中并且对本发明所述方法没有干扰性影响的所有溶剂均适合作为溶剂。溶剂尤其选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤化溶剂、酰胺、硫代化合物、羧酸、醇、水;溶剂优选选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、醇、水;溶剂更优选选自醚、醇、水;溶剂尤其更优选选自醇(例如甲醇)、水。
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、乙苯、异丙苯、溴苯、氯苯、二氯苯、呋喃。
醚尤其选自二乙醚、二丙醚、二丁醚、甲基叔丁醚、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、1,4-二噁烷、1,3-二噁烷、四氢呋喃。
卤化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。
硫代化合物尤其选自二甲基亚砜、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、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、丁醇、仲丁醇、异丁醇、叔丁醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、叔戊醇、1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、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;优先选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇。
反应物的摩尔用量之比原则上没有限制,并且取决于应在TAD衍生物(I)的多少个氮原子上引入多少个烷基。
例如当TAD与化学结构为(II-A)的羰基化合物(II)反应的时候,则使用相对于应取代的NH官能等摩尔量的(II-A)。
在TAD(如果要取代环外的4-氨基)与化学结构为(II-A)的羰基化合物(II)反应的情况下,将会产生以下反应:
在三丙酮二胺化合物(I)与化学结构为(II-A)的羰基化合物(II)反应的情况下,三丙酮二胺化合物(I)的每个应取代的NH官能优选使用0.8~2.0摩尔当量的化合物(II-A);三丙酮二胺化合物(I)的每个应取代的NH官能更优选使用0.8~1.5摩尔当量、尤其优选使用0.8~1.3摩尔当量、最优选使用0.9~1.2摩尔当量的化合物(II-A)。
在三丙酮二胺化合物(I)与化学结构为(II-B)的羰基化合物(II)反应的情况下,三丙酮二胺化合物(I)的每个应取代的NH官能优选使用0.4~1.0摩尔当量的化合物(II-B);三丙酮二胺化合物(I)的每个应取代的NH官能更优选使用0.4~0.75摩尔当量、尤其优选使用0.4~0.65摩尔当量、最优选使用0.45~0.6摩尔当量的化合物(II-B)。
在三丙酮二胺化合物(I)与化学结构为(II-C)的羰基化合物(II)反应的情况下,三丙酮二胺化合物(I)的每个应取代的NH官能优选使用0.27~0.67摩尔当量的化合物(II-C);三丙酮二胺化合物(I)的每个应取代的NH官能更优选使用0.27~0.5摩尔当量、尤其优选使用0.27~0.43摩尔当量、最优选使用0.3~0.4摩尔当量的化合物(II-C)。
在还原条件下执行本发明所述的方法。所谓“还原条件”指的是通过氢加成使得反应方程式<1>中所示的亚胺转变为相应的胺的条件。
在本发明所述的方法中可以调整还原条件,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)在有氢和负载型催化剂存在的情况下进行反应,所述负载型催化剂具有至少一种金属M,所述金属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;尤其优选选自Cr、Ni、Pd、Pt;最优选选自Ni、Pd。
使用具有至少一种金属M的负载型催化剂是本发明所述方法的关键所在:专业人士均熟悉此类负载型催化剂,尤其在EP 0 302 020 A2中有此描述。
“具有至少一种金属M的负载型催化剂”尤其表示将优选以元素状态存在的金属M施加在专业人士熟悉的载体上,所述载体尤其选自例如活性炭、碳酸钙、氧化铝、二氧化钛,尤其可以选自氧化铝、活性炭。
金属M在负载型催化剂中的含量没有特别限制,并且尤其在0.1~30wt%范围内,优选在1~10wt%范围内、更优选为5wt%。wt%表示相应负载型催化剂包括的所有金属M的总重量,以相应负载型催化剂包括的载体的总重量为参考。
在没有此类负载型催化剂的情况下,将只能获得非所愿的产物。例如C.Harries在1918年出版的Justus Liebigs Annalen der Chemie第417卷第107~191页发表了一篇文章″Untersuchungen ueber die cyclischen Aceton basen″,在其文章的第220~222页描述了4-氨基-2,2,6,6-四甲基氨基哌啶在没有负载型催化剂的情况下与乙酸酐进行反应会导致相应的、这里并非所愿的酰胺化合物的高收率。
可以连续或者不连续(即分批)执行本发明所述的方法。
反应时间取决于该方法的进程和所需的转化率-通常要争取尽可能大的转化率,并且以适当长的时间执行本发明所述的方法,直至不再观察到原料转化。
本发明所述方法的温度没有限制,优选在20~350℃范围内,更优选在50~300℃范围内,尤其优选在50~250℃范围内,最优选在70~200℃范围内。
本发明所述方法的压力没有限制,优选在2~500bar范围内,更优选在5~350bar范围内,尤其优选在25~300bar范围内。
以上温度范围和压力范围当然也可以组合存在。例如优选可以在20~350℃范围内[更优选在50~300℃范围内,尤其优选在50~250℃范围内,最优选在70~200℃范围内]的温度下,并且在2~500bar范围内[优选在2~500bar范围内,更优选在5~350bar范围内,尤其优选在25~300bar范围内]的压力下执行该方法。
本发明所述的方法能够以十分令人惊奇的方式解决以上任务:从实施例部分可以看出,利用本发明所述方法制备的产物具有比利用现有技术方法获得的TAD化合物更高的颜色稳定性。可以检验利用本发明所述方法获得的N-取代TAD化合物不仅直接在制备之后、而且尤其在存放之后具有比利用传统方法合成的相同TAD化合物更小的Hazen色值。可以与DIN EN ISO 6271(2005)中所述的一样测定Hazen色值。
以下实施例将详细解释本发明,本发明并不仅限于这些实施方式。
具体实施方式
实施例
对比例V1-V5
利恒温器将2升压力反应釜预热到40℃。然后将125ml甲醇和388.1g(2.5mol)TAA加入到反应器中并且搅拌。接着加入2.5mol胺(试验V1:正丙胺;试验V2:正丁胺;试验V3:仲丁胺;试验V4:异丙胺;试验V5:正辛胺),并且使用125ml甲醇再次冲洗。加入催化剂(10wt%Pd在活性炭上,2.7mmol对于Pd;所使用的催化剂:Evonik Industries AG的“E 196NN/W 10%”),并且将反应器封闭。
在搅拌下引入氢气(20bar H2)并且将反应釜内部温度调整为80℃。在20~30bar压力下进行氢化,直至不再观察到值得一提的氢吸收量。
然后将反应器冷却下来并且卸压。排出粗产物,过滤并且随后首先去除溶剂(80~120℃,正常压力)。接着使用0.5m填料塔,利用真空蒸馏提纯剩余物。
以气相色谱法测定蒸馏产物的纯度(Agilent 5890或7890,FID检测器)。
此外还将所获得的产物存放在封闭样品瓶中试验颜色稳定性并且检查Hazen色值。利用了以下间隔时间:
a)蒸馏之后;
b)在70℃温度下存放7天之后;
c)在室温下存放30天之后;
c)在室温下存放6个月之后。
结果如表1所示。
本发明所述的实施例E1-E5:
利恒温器将2升压力反应釜预热到40℃。然后将125ml甲醇和390.7g(2.5mol)TAD加入到反应器中并且搅拌。接着加入2.5mol羰基化合物(试验E1:丙醛;试验E2:丁醛;试验E3:丁酮;试验E4:丙酮;试验E5:辛醛)并且使用125ml甲醇再次冲洗。加入催化剂(10wt%Pd在活性炭上,2.7mmol对于Pd;所使用的催化剂:Evonik Industries AG的“E 196NN/W 10%”),并且将反应器封闭。
在搅拌下引入氢气(20bar H2)并且将反应釜内部温度调整为80℃。在20~30bar压力下进行氢化,直至不再观察到值得一提的氢吸收量。
然后将反应器冷却下来并且卸压。排出粗产物,过滤并且随后首先去除溶剂(80~120℃,正常压力)。接着使用0.5m填料塔,利用真空蒸馏提纯剩余物。
以气相色谱法测定蒸馏产物的纯度(Agilent 5890或7890,FID检测器)。
此外还将所获得的产物存放在封闭样品瓶中试验颜色稳定性并且检查Hazen色值。利用了以下间隔时间:
a)蒸馏之后;
b)在70℃温度下存放7天之后;
c)在室温下存放30天之后;
c)在室温下存放6个月之后。
结果如表2所示。
结果
将对比例与本发明所述的实施例进行比较,显现出以下令人惊奇的效果:
-根据V1与E1、V2与E2、V5与E5的比较结果,试验E1、E2和E5中获得的三丙醇二胺化合物的颜色稳定性明显高于利用V1、V2和V5获得的相同三丙酮二胺化合物(从E1、E2和E5中观察到的比V1、V2或V5更小的色值可以识别)。
-利用传统方法的试验V3和V4根本无法获得产物,本发明所述的方法则如实施例E3和E4所示能够以良好的收率合成相应的三丙酮二胺化合物。
Claims (14)
1.制备N-取代三丙酮二胺化合物的方法,
其特征在于,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)在还原条件下进行反应,
其中所述三丙酮二胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B)、(I-C)、(I-D)、(I-E),
其中n是1~20范围内的整数;
其中p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8、p9、p10、p11、p12、p13、p14、p15、p16相互独立各自为0或1;
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12相互独立各自选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
其中Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9相互独立各自选自
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环,
具有6~30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,其余碳原子如果存在的话均是饱和的,
桥连基团,所述基团具有选自(i)、(ii)的化学结构
其中
Q1、Q2相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-或者-NR′-,其中
R′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中a是选自1~50范围内的整数,
其中b是选自0~50范围内的整数,
并且如果p1和p2的至少一个具有值1,则Y1也可以是直接的键,
并且如果p3和p4的至少一个具有值1,则Y2也可以是直接的键,
并且如果p5和p6的至少一个具有值1,则Y3也可以是直接的键,
并且如果p8和p9的至少一个具有值1,则Y4也可以是直接的键,
并且如果p10和p11的至少一个具有值1,则Y5也可以是直接的键,
其中基团R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化酰基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)的化学结构,
其中J1、J2相互独立各自选自CH、N,
其中K1、K2相互独立各自选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V1、V2、V3相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-、-NR″-,其中R″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W1、W2、W3相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中c、d、e、f、g、h相互独立各自是0~50范围内的整数,
其中X13选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化
或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
其中在化学结构(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)中至少一个结合在碳原子上的氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
其中基团R12、R13、R14、R15、R16、R17相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,
具有化学结构(x)的基团
其中基团R18、R19、R20、R21、R22、R23相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2-、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化酰基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(xi)、(xii)、(xiii)、(xiv)、(xv)、(xvi)、(xvii)的化学结构
其中J3、J4相互独立各自选自CH、N,
其中K3、K4相互独立各自选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V4、V5、V6相互独立各自选自-O-、-S-、-NH-、-NR″′-,其中R″′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W4、W5、W6相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中j、k、m、q、r、s相互独立各自选自0~50范围内的整数,
其中X14选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
其中在化学结构(xi)、(xii)、(xiii)、(xiv)、(xv)、(xvi)、(xvii)中至少一个结合在碳原子上的氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
并且条件是R12和R17对于p13=p14=p15=p16=0也可以相互独立各自是具有以下化学结构(xviii)的基团
其中X15选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
并且其中羰基化合物(II)选自化学结构(II-A)、(II-B)、(II-C),
其中Z1、Z2、Z3相互独立各自选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环,
具有6~30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,其余碳原子如果存在的话均是饱和的,
桥连基团,所述基团具有选自(xix)、(xx)的化学结构
其中
T1、T2相互独立各自选自-O-、-S-或-NR″″-,其中R″″=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中a′和b′是相互独立各自选自1~50范围内的整数;
并且其中基团R24、R25、R26、R27、R28、R29选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有选自(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)的化学结构
其中J5、J6相互独立各自选自CH、N,
其中K5、K6相互独立各自选自-O-、-N(CH3)-、-N(CH2CH3)-、-S-、-CH2-,
其中V7、V8、V9相互独立各自选自-O-、-S-、-NR″″′-,其中R″″′=具有1~6个碳原子的非支化或者支化烷基,
其中W7、W8、W9相互独立各自选自H、甲基、乙基,
其中j′、k′、m′、q′、r′、s′是相互独立各自选自0~50范围内的整数,
其中在化学结构(xxi)、(xxii)、(xxiii)、(xxiv)、(xxv)、(xxvi)中
至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团;
并且其中R24、R24、R26、R27、R28、R29是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢,
并且其中在有氢存在并且有负载型催化剂存在的情况下,使得至少一种三丙酮二胺化合物(I)与至少一种羰基化合物(II)进行反应,以此调节还原条件,其中所述负载型催化剂具有至少一种金属M,其中所述金属M选自V、Cr、Mo、Mn、Ni、Pd、Pt、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Cu。
2.根据权利要求1所述的方法,其中p1=p2=p3=p4=p5=p6=p8=p9=p10=p11=0,并且其中p7、p12、p13、p14、p15、p16相互独立各自为0或1。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9相互独立各自选自
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环。
4.根据权利要求1~3中任一项或多项所述的方法,其中基团R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有化学结构(ix)
其中X13选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基;
并且其中基团R12、R13、R14、R15、R16、R17相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,
具有化学结构(x)的基团
其中基团R18、R19、R20、R21、R22、R23相互独立各自选自
氢,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团,
基团,所述基团具有化学结构(xvii),
其中X14选自氢、-OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基,
并且条件是R12和R17对于p13=p14=p15=p16=0也可以相互独立各自是具有以下化学结构(xviii)的基团
其中X15选自氢、OH、-O-、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷基、具有1~10个碳原子的非支化或者支化烷氧基。
5.根据权利要求1~4中任一项或多项所述的方法,其中X1=X2=X3=X4=X5=X6=X7=X8=X9=X10=X11=X12=X13=X14=X15=氢。
6.根据权利要求1~5中任一项或多项所述的方法,其中三丙酮二胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B),并且其中基团R1、R2相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或支化烷基,其中至少一个氢基团可以被替换成选自-OH、-NH2、-OCH3、-OCH2CH3、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-NH(CH2CH3)、-N(CH2CH3)2、-N(CH3)(CH2CH3)的基团。
7.根据权利要求1~6中任一项或多项所述的方法,其中三丙酮二胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B),并且其中基团R1、R2相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基。
8.根据权利要求1~7中任一项或多项所述的方法,其中Z1、Z2、Z3相互独立各自选自
直接的键,
具有1~30个碳原子的非支化或者支化亚烷基,
具有3~30个碳原子的二价饱和烃基,所述烃基具有由3~30个碳原子构成的至少一个饱和环。
9.根据权利要求1~8中任一项或多项所述的方法,其中羰基化合物(II)选自化学结构(II-A)、(II-B)。
10.根据权利要求1~9中任一项或多项所述的方法,其中三丙酮二胺化合物(I)选自化学结构(I-A)、(I-B),并且其中羰基化合物(II)选自化学结构(II-A)、(II-B),其中
p1=p2=0;
X1=X2=X3=氢;
Y1和Z1相互独立各自是具有1~12个碳原子的非支化或者支化亚烷基;
R1、R2相互独立各自选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基;
R24、R25、R26、R27选自
氢,
具有1~12个碳原子的非支化或者支化烷基;
其中R24、R25、R26、R27是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
11.根据权利要求1~10中任一项或多项所述的方法,其中三丙酮二胺化合物(I)具有化学结构(I-A),并且其中羰基化合物(II)具有化学结构(II-A),其中
X1=氢,
R1选自
氢,
具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基;
R24、R25选自
氢,
具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基;
其中R24、R25是各自相互独立选择的,例外地不适用:R24=R25=氢。
12.根据权利要求1~11中任一项或多项所述的方法,其中三丙酮二胺化合物(I)具有化学结构(I-A),并且其中羰基化合物(II)具有化学结构(II-A),其中X1=H;R1=H;R24选自氢、甲基;R25是具有1~8个碳原子的非支化或者支化烷基。
13.根据权利要求1~12中任一项或多项所述的方法,其中在至少一种溶剂中执行所述的方法,其中所述溶剂选自脂族溶剂、芳族溶剂、醚、卤化溶剂、酰胺、硫代化合物、羧酸、醇、水。
14.根据权利要求1~13中任一项或多项所述的方法,在20~350℃范围内的温度和2~500bar范围内的压力下执行所述方法。
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