KR20150095929A - 알킬 피로글루탐산을 제조하는 공정 - Google Patents

알킬 피로글루탐산을 제조하는 공정 Download PDF

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KR20150095929A KR1020157019489A KR20157019489A KR20150095929A KR 20150095929 A KR20150095929 A KR 20150095929A KR 1020157019489 A KR1020157019489 A KR 1020157019489A KR 20157019489 A KR20157019489 A KR 20157019489A KR 20150095929 A KR20150095929 A KR 20150095929A
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Abstract

본 명세서는 하나 이상의 니트로 기능기 (-NO2)가 이의 대응하는 아민 (-NH2)으로 수소첨가 환원되는 동안 바람직하지 못한 역(reverse) 만니치 반응을 제한시키는 방법에 관한 것이다.

Description

알킬 피로글루탐산을 제조하는 공정{PROCESS FOR PREPARING ALKYL PYROGLUTAMIC ACIDS}
관련 출원의 교차 참고
본 출원은 2012년 12월 20일자로 제출된 미국 가출원 번호 61/740,063을 우선권으로 주장하며, 이의 전문이 본 명세서의 참고자료에 편입된다.
발명의 분야
본 명세서는 하나 이상의 니트로 기능기(-NO2)가 이의 대응하는 아민(-NH2)으로 수소첨가 환원 동안 바람직하지 못한 역(reverse) 만니치 반응을 제한시키는 방법에 관한 것이다.
제로 VOC (휘발성 유기 화합물) 페인트 중화제의 생산에는 하나 이상의 니트로 기능기(-NO2)를 이의 대응하는 아민(-NH2)으로의 수소첨가반응(hydrogenation)이 요구된다. 그러나 이 수소첨가반응은 역 만니치 반응을 통하여 바람직하지 못한 부산물들의 생산을 또한 초래한다. 이로 인하여 제로 VOC 페인트 중화제의 유용성이 제한된다. 제로 VOC 페인트 도포시 범용 재료가 될려면 최종 제품에는 바람직하지 못한 부산물이 실질적으로 없어야만 한다.
발명의 요약
광범위한 측면에서, 본 명세서는 수소첨가반응 공정을 제시하는데, 여기서 바람직하지 못한 부산물을 제공하는 역 만니치 반응은 최소화된다. 구체적으로, 본 명세서는 하나 이상의 니트로 기능기(-NO2)가 이의 대응하는 아민(-NH2)으로 환원되는 동안 바람직하지 못한 역 만니치 반응을 제한시키는 방법에 관계한다. 이러한 방법들은 제로 VOC (휘발성 유기 화합물) 페인트 중화제를 만드는 방법에 특히 유용하다.
따라서, 본 명세서의 한 측면 (구체예 1)은 화학식(I)의 화합물을 생산하는 방법을 제시한다:
Figure pct00001
여기서
R1, R2, R3, R4, R5, 및 R6은 H, C1-C6 알킬, C3-C8시클로알킬, C3-C8 시클로알킬(C1-C6 알킬), 아릴, 아릴(C1-C6 알킬), 헤테로아릴, 그리고 헤테로아릴(C1-C6 알킬)로부터 독립적으로 선택되며: 그리고
X는 C2-C20 알킬렌, C2-C20 헤테로알킬렌, C2-C20 알케닐렌, C2-C20 알키닐렌, C3-C8 시클로알킬, 아릴, 그리고 -Y-Z-Y-로부터 선택되며;
여기서 각 Y는 독립적으로 C1-C10 알킬렌, 또는 C2-C10 헤테로알킬렌이며, 그리고 Z는 아릴, 헤테로아릴, 또는 헤테로사이클릴이며;
상기 방법은 화학식(II)의 화합물을 다음 a)~c) 존재에서 그리고 용매내에서 H2와 반응시키는 것을 포함한다:
Figure pct00002
여기서 R1, R2, R3, R4, R5, R6, 및 X는 상기에서 정의된 바와 같다;
a) 촉매, b) 하나 이상의 OH 기에 의해 임의로 치환된, 적어도 약 0.1 몰 당량의 니트로(C1-C10 알칸), 그리고 c) 적어도 약 0.1 몰 당량의 포름알데히드.
본 명세서의 또다른 측면 (구체예 2)은 하기 화학식의 화합물을 생산하는 방법을 제시한다:
Figure pct00003
여기서
R1, R2, R3, R4, R5, 및 R6은 H, C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C3-C8　시클로알킬(C1-C6 알킬), 아릴, 아릴(C1-C6알킬), 헤테로아릴, 그리고 헤테로아릴(C1-C6 알킬) 로부터 독립적으로 선택되며; 그리고
X는 C2-C20 알킬렌, C2-C20 헤테로알킬렌, C2-C20 알케닐렌, C2-C20 알키닐렌, C3-C8 시클로알킬, 아릴, 그리고 -Y-Z-Y-로부터 선택되며;
여기서 각 Y는 독립적으로 C1-C10 알킬렌, 또는 C2-C10 헤테로알킬렌이며, 그리고 Z는 아릴, 헤테로아릴, 또는 헤테로사이클릴이며;
상기 방법은 하기 화학식의 화합물을 촉매 존재에서 수소 가스와 반응시키는 것을 포함한다:
Figure pct00004
여기서 R1, R2, R3, R4, R5, R6, 및 X는 상기에서 정의된 바와 같고;
여기서 개선점은 a) 하나 이상의 OH 기에 의해 임의로 치환된 적어도 약 0.1 몰 당량의 니트로(C1-C10 알칸), 그리고 b) 적어도 약 0.1 몰 당량의 포름알데히드 존재에서서 상기 반응을 실시하는 것을 포함한다.
발명의 상세한 설명
구체예 3에서, 본 명세서는 구체예 1 또는 2의 방법을 제시하는데, 여기서 반응은 임의로 d) 약 0.0005 내지 약 0.2 몰 당량의 트리에틸아민 존재에서 실행된다는 점이다. 구체예 4는 구체예 3의 방법을 제시하는데, 여기서 약 0.005 내지 약 0.05 몰 당량의 트리에틸아민이 이용된다. 구체예 5는 구체예 3과 4 중 임의의 하나의 방법을 제시하는데, 여기서 약 0.01 내지 약 0.04 몰 당량의 트리에틸아민이 이용된다. 구체예 6에서, 본 명세서는 구체예 3-5 중 임의의 하나의 방법을 제시하는데, 여기서 약 0.01 내지 약 0.03 몰 당량의 트리에틸아민이 이용된다. 구체예 7에서, 본 명세서는 구체예 3-6 중 임의의 하나의 방법을 제시하는데, 여기서 약 0.025 의 트리에틸아민이 이용된다. 구체예 8에서, 본 명세서는 구체예 3-7 중 임의의 하나의 방법을 제시하는데, 여기서 또다른 염기성 아민이 트리에틸아민을 대신하여 이용될 수 있다. 다른 적합한 염기성 아민의 예로는 트리(C1-C6 알킬)아민, 트리(히드록시 C1-C6 알킬)아민, 퀴누클리딘, 모폴린, 피페리딘, 피리딘, 이미다졸, 또는 알킬이미다졸을 포함하나, 이에 국한되지 않는다.
구체예 9에서, 본 명세서는 구체예 1-8 중 임의의 하나의 방법을 제시하는데, 여기서 상기 촉매는 니켈- 또는 백금-계통 촉매다. 구체예 10에서, 본 명세서는 구체예 9의 방법을 제시하는데, 여기서 상기 촉매는 니켈-계통 촉매다. 구체예 11에서, 구체예 10의 촉매는 라니 니켈 (Ra/Ni) 촉매다. 구체예 12에서, 본 명세서는 구체예 9의 방법을 제시하는데, 여기서 상기 촉매는 백금-계통 촉매다. 구체예 13에서, 구체예 12의 촉매는 PtO2 촉매다.
구체예 14에서, 본 명세서는 구체예 1-13 중 임의의 하나의 방법을 제시하는데, 여기서 상기 니트로(C1-C10 알칸)은 2-니트로프로판, 2-메틸-2-니트로-1-프로판올, 또는 2-메틸-2-니트로-1,3-프로판디올이다. 구체예 15는 구체예 14의 방법을 제시하는데, 여기서 니트로(C1-C10 알칸)은 2-니트로프로판이다. 구체예 16은 구체예 14의 방법을 제시하는데, 여기서 니트로(C1-C10 알칸)은 2-메틸-2-니트로-1-프로판올이다. 구체예 17은 구체예 14의 방법을 제시하는데, 여기서 니트로(C1-C10 알칸)은 2-메틸-2-니트로-1,3-프로판디올이다.
구체예 18에서, 본 명세서는 구체예 1-17 중 임의의 하나의 방법을 제시하는데, 여기서 니트로(C1-C10 알칸)은 약 0.1 내지 약 2 몰 당량으로 존재한다. 구체예 19는 구체예 18의 방법을 제시하는데, 여기서 니트로(C1-C10 알칸)은 약 0.1 내지 약 1 몰 당량으로 존재한다. 구체예 20은 구체예 18의 방법을 제시하는데, 여기서 니트로(C1-C10 알칸)은 약 0.2 내지 약 0.8 몰 당량으로 존재한다. 구체예 21은 구체예 18의 방법을 제시하는데, 여기서 니트로(C1-C10 알칸)은 약 0.4 내지 약 0.6 몰 당량으로 존재한다. 구체예 22는 구체예 18의 방법을 제시하는데, 여기서 니트로(C1-C10 알칸)은 약 0.5 몰 당량으로 존재한다. 구체예 23은 구체예 18의 방법을 제시하는데, 여기서 니트로(C1-C10 알칸)은 약 0.25 몰 당량으로 존재한다.
구체예 24에서, 본 명세서는 구체예 1-23 중 임의의 하나의 방법을 제시하는데, 여기서 포름알데히드는 약 0.05 내지 약 2 몰 당량으로 존재한다. 구체예 25는 구체예 24의 방법을 제시하는데, 여기서 포름알데히드는 약 0.1 내지 약 1 몰 당량으로 존재한다. 구체예 26은 구체예 24의 방법을 제시하는데, 여기서 포름알데히드는 약 0.2 내지 약 0.8 몰 당량으로 존재한다. 구체예 27은 구체예 24의 방법을 제시하는데, 여기서 포름알데히드는 약 0.4 내지 약 0.6 몰 당량으로 존재한다. 구체예 28은 구체예 24의 방법을 제시하는데, 여기서 포름알데히드는 약 0.5 몰 당량으로 존재한다. 구체예 29는 구체예 24의 방법을 제시하는데, 여기서 포름알데히드는 약 0.25 몰 당량으로 존재한다.
본 명세서의 전술한 방법에 이용하기에 적합한 용매는 알코올, 글리콜, 유기 양성자성(protic) 용매, 유기 비양성자성(aprotic) 용매, 또는 이의 혼합물을 포함하나, 이에 국한되지 않는다. 예로는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 다른 저가 알코올, 디에틸 에테르, THF, 1,4-디옥산, 에틸 아세테이트, 아세톤, 톨루엔, 벤젠, 펜탄, 시클로펜탄, 헥산, 시클로헥산, 또는 이의 임의의 조합을 포함한다. 구체예 30에서, 본 명세서는 구체예 1-29 중 임의의 하나의 방법을 제시하는데, 여기서 상기 용매는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 디에틸 에테르, THF, 1,4-디옥산, 톨루엔, 벤젠, 및 이의 임의의 조합으로부터 선택된다. 구체예 31에서, 본 명세서는 구체예 1-29 중 임의의 하나의 방법을 제시하는데, 여기서 상기 용매는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 그리고 이의 임의의 조합으로부터 선택된다. 구체예 32에서, 본 명세서는 구체예 1-29 중 임의의 하나의 방법을 제시하는데, 여기서 상기 용매는 메탄올이다.
구체예 33은 구체예 1-32 중 임의의 하나에 따른 방법을 제시하는데, 여기서 R1, R2, R3, R4, R5, 및 R6은 H 및 C1-C6 알킬로부터 독립적으로 선택된다. 구체예 34에서, 구체예 33의 방법은 R3, R4, R5, 및 R6은 C1-C6 알킬로부터 독립적으로 선택된다. 구체예 35는 구체예 35의 방법을 제시하는데, 여기서 R3, R4, R5, 및 R6은 각각 메틸이다.
구체예 36은 구체예 1-32 중 임의의 하나에 따른 방법을 제시하는데, 여기서 R1과 R2는 H로부터 독립적으로 선택된다. 구체예 37은 구체예 36의 방법을 제시하는데, 여기서 R3, R4, R5, 및 R6은 H 및 C1-C6 알킬로부터 독립적으로 선택된다. 구체예 38에서, 구체예 36의 상기 방법은 R3, R4, R5, 및 R6이 독립적으로 C1-C6알킬로부터 독립적으로 선택된 것이다. 구체예 39에서, 구체예 38의 방법은 R3, R4, R5, 및 R6은 각각 메틸이다.
구체예 40은 구체예 1-39 중 임의의 하나에 따른 방법을 제시하는데, 여기서 X는 C2-C20 알킬렌 또는 C2-C20 헤테로알킬렌이다.
구체예 41은 구체예 1-40 중 임의의 하나에 따른 방법을 제시하는데, 여기에서 X는 C2-C20 알킬렌이다. 구체예 42에서, X는 헥실렌이다.
구체예 43은 구체예 1-40 중 임의의 하나에 따른 조성물을 제시하는데, 여기에서 X는 -(CH2)2-O-(CH2)2-O-(CH2)2-이다.
구체예 44는 구체예 1-40 중 임의의 하나에 따른 방법을 제시하는데, 여기서 X는 동일한 또는 상이한 2개 또는 그 이상의 옥시알킬기를 보유한 폴리옥시알킬렌 모이어티인 C2-C20 헤테로알킬렌이다.
구체예 45에서, 헤테로알킬렌은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 또는 이의 조합이다. 구체예 46에서, 헤테로알킬렌은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 또는 이의 조합이다. 구체예 47은 임의의 선행 구체예에 따른 조성물을 제시하는데, 여기에서 헤테로알킬렌은 폴리에틸렌 글리콜이다. 구체예 48에서, 본 명세서는 구체예 44-47 중 임의의 하나의 조성물을 제시하는데, 여기서 폴리옥시알킬렌 모이어티 (가령, 폴리에틸렌 글리콜)은 약 100 내지 약 2000의 분자량을 가진다. 구체예 49에서, 상기 분자량은 약 100 내지 약 1000이다. 구체예 50에서, 상기 분자량은 약 200 내지 약 1000이다.
상기 본 발명의 상기 방법들에 의해 제조되는 화합물들 (예컨데, 화학식(I)의 화합물들)은 다음을 포함한다(구체예 51):
Figure pct00005
N1,N1'-(2,2'-(에탄-1,2-디일비스(옥시))비스(에탄-2,1-디일))비스(2-메틸프로판-1,2-디아민), 또는
Figure pct00006
N1,N1 '-(헥산-1 6-디일)비스(2-메틸프로판-1,2-디아민)
Figure pct00007
N1,N1 '-(3,3'-(2,2'-옥시비스(에탄-2,1-디일)비스(옥시))비스(프로판-3,1-디일))비스(2-메틸프로파-1,2-디아민)
Figure pct00008
N1,N1 '-(Jeffamine® D-230)비스(2-메틸프로판-1,2-디아민)
구체예 52에서, 본 명세서는 구체예 1-32 중 임의의 하나의 방법을 제시하는데, 여기서 상기 화학식(I)의 화합물은 다음과 같다:
Figure pct00009
N1,N1'-(2,2'-(에탄-1,2-디일비스(옥시))비스(에탄-2,1-디일))비스(2-메틸프로판-1,2-디아민), 또는
Figure pct00010
N1,N1 '-(헥산-1,6-디일)비스(2-메틸프로판-1,2-디아민).
구체예 53에서, 본 명세서는 구체예 1-52 중 임의의 하나의 방법을 제시하는데, 여기서 화학식(II)의 화합물의 반응은 약 30 내지 약 100 ℃의 온도에서 실시된다. 구체예 54에서, 온도는 약 40 내지 약 80 ℃이다. 구체예 55에서, 온도는 약 50 내지 약 70 ℃이다. 구체예 48에서, 온도는 약 50 ℃이다. 구체예 56에서, 온도는 약 65 ℃이다.
구체예 57에서, 본 명세서는 구체예 1-56 중 임의의 하나의 방법을 제시하는데, 여기서 화학식(II)의 화합물의 반응은 약 100 psi 내지 약 1500 psi의 압력에서 실시된다. 구체예 58에서, 상기 압력은 약 300 psi 내지 약 1000 psi이다. 구체예 59에서, 상기 압력은 약 500 psi 내지 약 1000 psi이다. 구체예 60에서, 상기 압력은 약 600 psi 내지 약 800 psi이다. 구체예 61에서, 상기 압력은 약 600 psi이다. 구체예 62에서, 상기 압력은 약 700 psi이다. 구체예 63에서, 상기 압력은 약 750 psi이다. 구체예 64에서, 상기 압력은 약 800 psi이다.
정의
다음 용어 및 표현들은 표시된 의미들을 가진다.
단일 선 "-" 또는 이중 선"=" 뒤에 또는 앞에 나오는 본 명세서에서 사용된 용어는 언급된 치환체와 이의 부모(parent) 모이어티 사이에 결합에 있어서 결합 차수(order)를 나타낸다; 단일 -은 단일 결합을 나타내며, 이중선은 이중 결합을 나타낸다. 기호 "
Figure pct00011
"는 단일 또는 이중 결합을 의미한다. 단일 또는 이중 선없이, 단일 결합은 치환체와 이의 부모 모이어티 사이에서 형성되며; 더욱이 치환체들은 명시적으로 다른 언급이 없는 한 "좌에서 우"로 읽어야 한다. 예를 들면, C1-C6 알콕시카르보닐옥시와 -OC(O)C1-C6 알킬은 동일한 기능(functionality)을 나타내고; 유사하게 아릴알킬 및 -알킬아릴은 동일한 기능을 나타낸다.
본 명세서에서 사용된 용어 "알케닐"은 다른 언급이 없는 한, 적어도 한 개의 탄소-탄소 이중 결합이 포함된 구조적 화학식을 가진 2 내지 20개 탄소 원자의 직쇄 또는 분기형 탄화수소쇄를 말한다. 알케일의 대표적인 예로는 에테닐, 2-프로페닐, 2-메틸-2-프로페닐, 3-부테닐, 4-펜테닐, 5-헥세닐, 2-헵테닐, 2-메틸-1-헵테닐, 3-데쎄닐, 그리고 3,7-디메틸옥타-2,6-디에닐, 및 2-프로필-2-헵테닐을 포함하나, 이에 국한되지 않는다. 용어 "알케닐렌"은 2가 알케닐기를 지칭하며, 여기에서 알케닐은 본 명세서에서 정의된 바와 같다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이 용어 "알콕시"는 본 명세서에서 정의된 바의 알킬기가 산소 원자를 통하여 부모 분자에 달려있는 것을 말한다. 알콕시의 대표적인 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 2-프로폭시, 부톡시, tert-부톡시, 펜틸옥시, 그리고 헥실옥시를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "알킬"은 다른 언급이 없는 한, 1 내지 20개 탄소 원자를 포함하는 직쇄 또는 분기형 탄화수소쇄를 말한다. 알킬의 대표적인 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, n-헥실, 3-메틸헥실, 2,2-디메틸펜틸, 2,3-디메틸펜틸, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, 그리고 n-데실을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 용어 "알킬렌"은 2가 알킬기를 지칭하며, 여기에서 알킬은 본 명세서에서 정의된 바와 같다.
본 명세서에서 사용된 용어 "알키닐"은 다른 언급이 없는 한, 적어도 한 개의 탄소-탄소 삼중 결합이 포함된, 2 내지 10개 탄소 원자를 포함하는 직쇄 또는 분기형 탄화수소쇄를 말한다. 알키닐의 대표적인 예는 아세틸레닐, 1-프로피닐, 2-프로피닐, 3-부티닐, 2-펜티닐, 그리고 1-부티닐을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 용어 "알키닐렌"은 2가 알키닐기를 지칭하며, 여기에서 알키닐은 본 명세서에서 정의된 바와 같다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 용어 "아릴"은 페닐 (예컨데, 일환 아릴), 또는 적어도 하나의 페닐 링 또는 방향족 바이사이클릭 고리에는 오직 탄소 원자만이 포함된 방향족 바이사이클릭 고리가 포함된 바이사이클릭 고리계을 의미한다. 상기 이환 아릴은 아주레닐(azulenyl), 나프틸, 또는 일환 시클로알킬, 일환 시클로알케닐, 또는 일환 헤테로사이클릴에 융합된 페닐일 수 있다. 이환 아릴은 이환 계 페닐 부분 안에 포함된 임의의 탄소 원자 또는 나프틸 또는 아주레닐 링 안에 포함된 임의의 탄소 원자를 통하여 부모 분자 모이어티에 부착된다.
"아랄킬" 또는 "아릴알킬"은 알킬기에 공유적으로 부착된 아릴기를 포함하는데, 알킬과 아릴기중 하나는 독립적으로 임의로 치환된다. 선호적으로, 아랄킬기는 아릴(C1-C6)알킬로써, 벤질, 펜에틸, 그리고 나프틸메틸이 포함되나, 이에 국한되지 않는다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, 용어 "시아노"와 "니트릴"은 -CN 기를 의미한다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, 용어 "시클로알킬"은 일환 또는 이환 시클로알킬 링 계통을 의미한다. 일환 링 계통은 3 내지 8개 탄소 원자들이 포함된 환형 탄화수소기들로써, 여기에서 이러한 기는 포화되거나 또는 불포화될 수 있지만, 방향족은 아니다. 특정 구체예들에서, 시클로알킬기들은 완전하게 포화된다. 일환 시클로알킬의 예로는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로펜테닐, 시클로헥실, 시클로헥세닐, 시클로헵틸, 그리고 시클로옥틸을 포함한다.
바이사이클릭 고리 체계의 대표적인 예로는 바이시클로[3.1.1]헵탄, 바이시클로[2.2.1]헵탄, 바이시클로[2.2.2]옥탄, 바이시클로[3.2.2]노난, 바이시클로[3.3.1]노난, 그리고 바이시클로[4.2.1]노난을 포함하나 이에 국한되지 않는다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, 용어 "할로겐"은 -Cl, -Br, -I 또는 -F를 의미한다.
용어 "할로알킬", "할로알케닐" 및 "할로알콕시"는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 치환된, 알킬, 알케닐 또는 알콕시를 지칭한다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, 용어 "헤테로알킬"은 탄소 원자들중 적어도 하나의 탄소 원자가 O, NR', 또는 S로 치환된 알킬기를 지칭하며, 여기서 R'은 수소, 알킬, 아릴, 또는 아랄킬이다. 용어 "헤테로알킬렌"은 2가 헤테로알킬기를 지칭하며, 여기에서 헤테로알킬은 본 명세서에서 정의된 바와 같다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, 용어 "헤테로아릴"은 일환 헤테로아릴 또는 적어도 하나의 헤테로방향족 링이 포함된 바이사이클릭 고리 체계를 의미한다. 상기 일환 헤테로아릴은 5 또는 6 원 링일 수 있다. 상기 5 원 링은 2개의 이중 결합, 1개, 2개, 3개 또는 4개의 질소 원자 그리고 임의로 하나의 산소 또는 황원자로 구성된다. 상기 6 원 링은 3개의 이중 결합, 1개, 2개, 3개 또는 4개의 질소 원자로 구성된다. 상기 5 또는 6 원 헤테로아릴은 헤테로아릴 안에 포함된 임의의 탄소 원자 또는 임의의 질소 원자를 통하여 부모 분자 모이어티에 연계된다. 상기 이환 헤테로아릴은 페닐, 일환 시클로알킬, 일환 시클로알케닐, 일환헤테로사이클릴, 또는 일환 헤테로아릴에 융합된 일환 헤테로아릴로 구성된다. 헤테로아릴의 대표적인 예로는 퓨릴, 이미다졸일, 이소옥사졸일, 이소티아졸일, 옥사디아졸일, 옥사졸일, 피리디닐, 피리다지닐, 피리미디닐, 피라지닐, 피라졸일, 피롤일, 테트라졸일, 티아디아졸일, 티아졸일, 티에닐, 트리아졸일, 트리아지닐, 벤즈이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티에닐, 벤즈옥사디아졸일, 벤조옥사티아디아졸일, 벤조티아졸일, 씨놀리닐, 5,6-디히드로퀴놀린-2-일, 5,6-디히드로이소퀴놀린-1-일, 퓨로피리디닐, 인다졸일, 인돌일, 이소퀴놀리닐, 나프티리디닐, 퀴놀리닐, 또는 퓨리닐을 포함하나, 이에 국한되지 않는다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, 용어 "헤테로사이클릴"은 일환 헤테로사이클 또는 이환 헤테로사이클을 의미한다. 상기 일환 헤테로사이클은 O, N, 및 S로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자가 포함된 3, 4, 5, 6 또는 7 원 링이며, 여기에서 상기 링은 포화되거나 또는 불포화되지만, 방향족은 아니다. 상기 3 또는 4 원 링은 O, N 및 S로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함한다. 상기 5 원 링은 이중결합이 없거나 또는 한 개의 이중결합을 포함하고, O, N 및 S로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3개의 헤테로 원자를 포함할 수 있다. 상기 6 또는 7 원 링은 이중결합이 없거나 또는 한 개 또는 2개의 이중결합을 포함하고, O, N 및 S로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1, 2, 또는 3개의 헤테로 원자를 포함할 수 있다. 상기 이환 헤테로사이클은 페닐, 일환 시클로알킬, 일환 시클로알케닐, 일환 헤테로사이클릴, 또는 일환 헤테로아릴에 융합된 일환 헤테로사이클이다. 헤테로사이클의 대표적인 예로는 아지리디닐, 디아제파닐, 1,3-디옥사닐, 1,3-디옥소라닐, 1,3-디티오라닐, 1,3-디티아닐, 이미다졸리닐, 이미다졸리디닐, 이소티아졸리닐, 이소티아졸리디닐, 이소옥사졸리닐, 이소옥사졸리디닐, 몰포리닐, 옥사디아졸리닐, 옥사디아졸리디닐, 옥사졸리닐, 옥사졸리디닐, 피페라지닐, 피페리디닐, 피라닐, 피라졸리닐, 피라졸리디닐, 피롤리닐, 피롤리디닐, 테트라히드로퓨라닐, 테트라히드로티에닐, 티아디아졸리닐, 티아디아졸리디닐, 티아졸리닐, 티아졸리디닐, 티오몰포리닐, 1,1-디옥시도티오몰포리닐 (티오모폴린 술폰), 티오피라닐, 트리티아닐, 2,3-디히드로벤조퓨란-2-일, 그리고 인돌리닐을 포함하나, 이에 국한되지 않는다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, 구절 "하나 이상의" 치환체는 안정성 및 화학적 실행가능성이 충족된다면, 이용가능한 결합 부위 수에 근거하여 하나부터 가능한 최대 수의 치환체에 대등한 수를 지칭한다. 다른 명세적 언급이 없는 한, 임의로 치환된 기는 해당 기의 각 치환가능한 위치에서 치환체를 보유할 수 있으며, 상기 치환체는 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 본 명세서에서 이용된 바와 같이, 용어 "독립적으로 선택된"이란 의미는 동일한 또는 상이한 값이 단일 화합물에서 주어진 다수의 가변적 경우로부터 선택될 수 있다는 것을 의미한다.
용어 "임의선택적" 또는 "임의로"란 후속적으로 기술된 요소 또는 환경이 일어날 수도 또는 일어나지 않을 수도 있으며, 설명은 사건 또는 환경이 포함안 된 사례가 포함될 수 있다는 것을 의미한다. 당업자는 하나 이상의 임의선택적 치환체를 포함하는 것으로 설명된 임의의 분자에 있어서, 오로지 공간적으로 실행가능한 및/또는 합성적으로 실행가능한 화합물들만이 포함된다는 의미로 당업자는 이해할 것이다. "임의로 치환된"이란 다른 언급이 없는 한 모든 후속 변형을 지칭한다.
용어 "폴리옥시알킬렌"은 원하는 크기 및 중량의 폴리머 모이어티를 제공하기 위하여 2개 또는 그 이상의 동일한 또는 상이한 알킬렌 산화물 단량체의 중합 또는 공중합에 의해 형성된 모이어티를 지칭하며, 상기 폴리머 모이어티는 캡이 씌워져 있거나(capped) 또는 씌워져 있지 않을 수 있다(uncapped). 상기 폴리머는 블록(block) 또는 렌덤(random) 폴리머, 또는 이둘 모두일 수 있다. 일반적으로, 상기 알킬렌 산화물 단량체는 1-8개, 선호적으로 2-5개의 탄소 원자를 독립적으로 보유한 직쇄 또는 분기형 쇄다. 여기에서 상기 폴리머 모이어티는 2개 또는 그 이상의 폴리옥시알킬렌기를 포함하며, 개별 폴리옥시알킬렌기는 링커기에 의해 서로 연결될 수 있다. 적합한 링커 기의 예로는 다음과 같다: -C(O)-, -O-, -O-C(O)O-, -C(O)CH2CH2C(O)-, -S-S-, 그리고 -NR3-, 여기에서 R3은 수소, 또는 C1-C6 알킬이다. 폴리옥시알킬렌기의 비-제한적인 예로는 폴리옥시에틸렌, 직쇄 또는 분기형 쇄 폴리옥시프로필렌, 그리고 직쇄 또는 분기형 쇄 폴리옥시부틸렌을 포함한다. 폴리옥시알킬렌 폴리머 모이어티는 약 30-3000 Da의 분자량을 보유할 수 있고; 이들 모이어티 중 임의의 것은 몇몇 더 짧은 독립적인 크기 단위로부터 형성될 수 있다. 상기 단위는 약 40 (예컨대, 폴리에틸렌 글리콜의 하나의 반복 단위), 50, 80, 200, 또는 500 Da, 최대 약 2000 Da 범위의 분자량을 독립적으로 보유할 수 있다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, 용어 "치환된"이란, 지정 모이어티의 수소 라디칼이 명시된 치환체의 라디칼로 대체되고, 이러한 치환에 의해 안정적인 도는 화학적으로 실행가능한 화합물이 결과된다는 것을 의미한다. 지정 원자에 관하여 이용된 용어 "치환가능한"이란 적합한 치환체의 라디칼로 대체될 수 있는 해당 원자에 부착된 수소 라디칼을 의미한다.
실시예
출발 물질과 반응 조건들은 변화될 수 있으며, 반응의 순서가 변경되며, 다음의 실시예들에 의해 설명되는 바와 같이, 본 명세서에 포함되는 방법을 실행하기 위하여 추가 단계들이 이용될 수 있다는 것을 당업자는 인지할 것이다. 이들 실시예들은 특정 과정 및 이에 설명된 화합물로 본 명세서의 범위 및 사상을 한정시키는 것으로 간주되어서는 안 된다.
출발 물질들은 재생가능한 원천 또는 당업계 숙련자들에게 공지된 잘-확립된 문헌 방법에 의해 준비된 원천이 포함된 상업적 원천으로부터 획득될 수 있다. 상기 반응들은 이용되는 시료 및 물질에 적합한 그리고 작용되는 변형에 적합한 용매에서 실행된다. 분자 상에 존재하는 기능은 제시된 변형과 일관되어야 한다는 것을 유기 합성 분야의 숙련자들은 이해할 것이다. 본 명세서의 바람직한 화합물을 획득하기 위하여, 합성 단계의 순서를 변형시키거나 또는 계획들 중 하나의 특정 공정 계획을 선택하는 판단이 때로 요구할 것이다. 일부 경우에서, 상기 변형중 일부를 이루기 위하여 특정 반응 기능기의 보호가 필요할 수 있다. 일반적으로, 이러한 보호기의 필요 뿐만 아니라 이러한 기의 부착과 제거에 필요한 조건은 유기 합성 분야에 숙련자들에게 자명할 것이다.
특허를 포함하는 본 출원에서 언급된 모든 문헌 및 자료의 내용은 전문이 본 명세서에 참고자료에 편입된다.
비교 실시예
Figure pct00012
스테인리스강 반응기에 53.6 g (0.153 몰)의 N,N'-(2,2'-(에탄-1,2-디일비스(옥시))비스(에탄-2,1-디일))비스(2-메틸-2-니트로프로판-1-아민) (EDBDA-비스-NMP로 약칭함), 57 ml의 메탄올, 그리고 7.7 g의 BK 111W RaNi 촉매를 채워넣었다. 상기 반응기에 질소를 쏟아 넣고, 그 다음 수소로 가압하였다. 750 psig 수소, 65 ℃에서 환원(reduction)이 실행되었다. 상기 환원은 약 1.5 시간 안에 완료되었다. 반응기 혼합물은 여과되어, 촉매가 제거되었고; 여과액은 투명한 무색이었다. 체류 시간(Retention times)은 U.S. 미국 특허 공개 번호 2012/0196963에서 보고된 GC/MS 불순물 확인에 기초된다. 메탄올과 물은 회전 증발(rotary evaporation)에 의해 여과액으로부터 메탄올과 물이 제거되어, 170.2 g (88.5 %)의 투명한 거의 무색 액체로 된 N1,N1'-(2,2'-(에탄-1,2-디일비스(옥시))비스(에탄-2,1-디일))비스(2-메틸프로판-1,2-디아민)이 제공되었다. IR, 1H-NMR 및 13C-NMR 분석은 제안된 구조와 일치하였다. GC/MS에서 4.8 %의 N1-(2-(2-(2-아미노에톡시)에톡시)에틸)-2-메틸프로판-1,2-디아민의 존재가 또한 탐지되었다. 또한, 20분 이상의 체류 시간(RT)을 보유한 3가지 추가 부산물이 회수되었다. 이들 물질은 다음과 같다: N1-(2-(2-(2-(2-아미노-2-메틸프로필아미노)에톡시)에톡시)에틸)-N1,2-디메틸프로판-1,2-디아민 (1 %), N1-(2-아미노-2-메틸프로필)-N1-(2-(2-(2-(2-아미노-2-메틸프로필아미노)에톡시)에톡시)에틸)-2-메틸프로판-1,2-디아민 (1.6%), 그리고 N1-(2-(2-(2-(4,4-디메틸이미다졸리딘-1-일)에톡시)에톡시)에틸)-2-메틸프로판-1,2-디아민 (1.2%).
실시예 1
300 ml의 Parr, 스테인레스강 가압증기멸균기(autoclave)에 45 g의 HPLC 등급 메탄올 (MeOH)과 7.7 g의 R-3111 Ra/Ni 촉매를 채워 넣었다. 6 g의 HPLC MeOH로 희석된 53.6 g (0.153 몰)의 EDBDA-비스-NMP 공급물(feed)을 피드 펌프가 갖추어진 150 ml의 스테인레스강 실린더에 채워 넣었다. 가압증기멸균기를 봉하고, 압력으로 질소 (N2)를 3회, 수소 (H2)로 3회 퍼지했고, 그 다음 압력은 약 750 psig H2으로 하고, 이 압력에서 조절되었다. 교반이 시작되었고, 600 rpm으로 설정되었다. 가압증기멸균기 온도가 65 ℃에 이를 때까지 열이 공급되었다. EDBDA-비스-NMP/MeOH 공급물(feed)은 0.6 - 0.7 mL/분의 공급 속도를 목표로 설정하고, Eldex Duros 연속 펌프를 통하여 반응기 내로 분량되었다. 공급물 추가 35분(약 25% 반응 완료) 후, 반응기 시료를 채취하였다. 증분식(incremental) 공급이 재개되었다. EDBDA-비스-NMP/MeOH를 공급한지 추가 1시간 후, 20 ml의 에탄올이 상기 스테인레스강 공급 탱크에 충전되었고, 가압증기멸균기 안으로 밀려들어가도록 하였다. MeOH 공급(flush)이 완료된 후, 상기 펌프를 정지시켰다. 반응기를 단리하여, 추가 10분 동안 65 ℃에서 유지시켰다. 상기 가압증기멸균기는 <30 ℃로 냉각시키고, 압력을 배출시켰다. 반응 산물은 촉매를 제거하기 위하여 유리 마이크로섬유 필터를 통하여 여과되었다.
실시예 2
300 mL Parr, 스테인레스강 가압증기멸균기에 45 g의 HPLC 등급 메탄올과 7.7 g의 BK-111 W Ra/Ni 촉매를 채워 넣었다. 9.1 g의 2-메틸-2-니트로프로판-1-올 (NMP로 약칭함, Angus Chemical Company, Buffalo Grove, IL) 결정은 53.6 g (0.153 몰)의 EDBDA-비스-NMP, 그리고 6 g의 MeOH에서 혼합에 의해 용해되었다. NMP/EDBDA-NMP/MeOH 혼합물을 공급 펌프가 갖추어진 150 mL의 스테인레스강 실린더에 채워 넣었다. 가압증기멸균기를 봉하고, 압력으로 N2를 3회, H2로 3회 퍼지했고, 그 다음 압력은 약 750 psig H2으로 하고, 이 압력에서 조절되었다. 교반이 시작되었고, 600 rpm으로 설정되었다. 가압증기멸균기 온도가 65 ℃에 이를 때까지 열이 공급되었다. EDBDA-비스-NMP/MeOH 공급물은 0.6 - 0.7 mL/분의 공급 속도를 목표로 설정하고, Eldex Duros 연속 펌프를 통하여 반응기 내로 분량되었다. 공급물 추가 약 2.5 시간 후, 20 mL의 메탄올을 상기 스테인레스강 공급 탱크에 채워넣고, 상기 가압증기멸균기 안으로 흘러가도록 하였다. MeOH 공급(flush) 후 30분 뒤, 상기 펌프를 정지시켰다. 반응기를 단리하여, 추가 10분 동안 65 ℃에서 유지시켰다. 상기 가압증기멸균기는 <30 ℃로 냉각시키고, 압력을 배출시켰다. 반응 산물은 촉매를 제거하기 위하여 유리 마이크로섬유 필터를 통하여 여과되었다.
실시예 3
4.2 g의 메틸 포름셀(Formcel) (Celanese Corp, Irving, TX), 6.8 g의 2-니트로프로판 (NiPar S-20, Angus Chemical Company, Buffalo Grove, IL), 53.6 g의 (0.153 몰) EDBDA-비스-NMP, 그리고 0.8 g의 트리에틸아민 (TEA로 약칭됨)은 15 분간 혼합되었다. 상기 기술된 혼합물은 공급 펌프가 갖추어진 150 mL의 스테인레스강 실린더에 채워 넣었다. 300 mL Parr, 스테인레스강 가압증기멸균기에 45 g의 MeOH과 7.7 g의 BK-111 W Ra/Ni 촉매를 채워 넣었다. 가압증기멸균기를 봉하고, 압력으로 N2를 3회, H2로 3회 퍼지했고, 그 다음 압력은 약 750 psig H2으로 하고, 이 압력에서 조절되었다. 교반이 시작되었고, 600 rpm으로 설정되었다. 가압증기멸균기 온도가 65 ℃에 이를 때까지 열이 공급되었다. EDBDA-비스-NMP/2-NP-메틸 포름셀/TEA MeOH 공급물은 0.6 - 0.7 mL/분의 공급 속도를 목표로 설정하고, Eldex Duros 연속 펌프를 통하여 반응기 내로 분량되었다. 공급물 추가 약 2.5 시간 후, 20 mL의 메탄올을 상기 스테인레스강 공급 탱크에 채워넣고, 상기 가압증기멸균기 안으로 흘러가도록 하였다. MeOH 공급(flush) 후 30분 뒤, 상기 펌프를 정지시켰다. 반응기를 단리하여, 추가 10분 동안 65 ℃에서 유지시켰다. 상기 가압증기멸균기는 <30 ℃로 냉각시키고, 압력을 배출시켰다. 반응 산물은 촉매를 제거하기 위하여 유리 마이크로섬유 필터를 통하여 여과되었다.
실시예 4
1.1 g의 파라포름알데히드 프릴(prills), 3.4 g의 NiPar S-20, 그리고 53.6 g의 (0.153 몰) EDBDA-비스-NMP는 상기 프릴이 완전하게 용해될 때까지 24시간 동안 실온에서 혼합되었다. 상기 프릴/NiPar S-20/EDBDA-비스-NMP 혼합물에 0.6 g의 TEA가 추가되었고, 혼합은 10분간 더 지속되었다. 상기 기술된 혼합물은 공급 펌프가 갖추어진 150 mL의 스테인레스강 실린더에 채워 넣었다. 300 mL Parr, 스테인레스강 가압증기멸균기에 45 g의 MeOH과 7.7 g의 BK-111 W Ra/Ni 촉매를 채워 넣었다. 가압증기멸균기를 봉하고, 압력으로 N2를 3회, H2로 3회 퍼지했고, 그 다음 압력은 약 750 psig H2으로 하고, 이 압력에서 조절되었다. 교반이 시작되었고, 600 rpm으로 설정되었다. 가압증기멸균기 온도가 65 ℃에 이를 때까지 열이 공급되었다. EDBDA-비스-NMP/2-NP-파라포름알데히드 /TEA MeOH 공급물은 0.6 - 0.7 mL/분의 공급 속도를 목표로 설정하고, Eldex Duros 연속 펌프를 통하여 반응기 내로 분량되었다. 공급물 추가 약 2.5 시간 후, 20 mL의 MeOH을 상기 스테인레스강 공급 탱크에 채워넣고, 상기 가압증기멸균기 안으로 흘러가도록 하였다. MeOH 공급(flush) 후 30분 뒤, 상기 펌프를 정지시켰다. 반응기를 단리하여, 추가 10분 동안 65 ℃에서 유지시켰다. 상기 가압증기멸균기는 <30 ℃로 냉각시키고, 압력을 배출시켰다. 반응 산물은 촉매를 제거하기 위하여 유리 마이크로섬유 필터를 통하여 여과되었다.
실시예 5
2.3 g의 파라포름알데히드 프릴, 6.8 g의 NiPar S-20, 그리고 53.6 g의 EDBDA-비스-NMP는 상기 프릴이 완전하게 용해될 때까지 24시간 동안 실온에서 혼합되었다. 상기 프릴/NiPer S-20/EDBDA-NMP 혼합물에 0.6 g의 TEA가 추가되었고, 혼합은 10분간 더 지속되었다. 상기 기술된 혼합물은 공급 펌프가 갖추어진 150 mL의 스테인레스강 실린더에 채워 넣었다. 300 mL Parr, 스테인레스강 가압증기멸균기에 45 g의 MeOH과 7.7 g의 BK-111 W Ra/Ni 촉매를 채워 넣었다. 가압증기멸균기를 봉하고, 압력으로 N2를 3회, H2로 3회 퍼지했고, 그 다음 압력은 약 750 psig H2으로 하고, 이 압력에서 조절되었다. 교반이 시작되었고, 600 rpm으로 설정되었다. 가압증기멸균기 온도가 65 ℃에 이를 때까지 열이 공급되었다. EDBDA-비스-NMP/2-NP-파라포름알데히드/TEA/MeOH 공급물은 0.6 - 0.7 mL/분의 공급 속도를 목표로 설정하고, Eldex Duros 연속 펌프를 통하여 반응기 내로 분량되었다. 공급물 추가 2.5 시간 후, 20 mL의 메탄올을 상기 스테인레스강 공급 탱크에 채워넣고, 상기 가압증기멸균기 안으로 흘러가도록 하였다. MeOH 공급(flush) 후 30분 뒤, 상기 펌프를 정지시켰다. 반응기를 단리하여, 추가 10분 동안 65 ℃에서 유지시켰다. 상기 가압증기멸균기는 <30 ℃로 냉각시키고, 압력을 배출시켰다. 반응 산물은 촉매를 제거하기 위하여 유리 마이크로섬유 필터를 통하여 여과되었다.
실시예 6
2.3 g의 파라포름알데히드 프릴, 6.8 g의 NiPar S-20, 그리고 53.6 g의 EDBDA-비스-NMP는 상기 프릴이 완전하게 용해될 때까지 24시간 동안 실온에서 혼합되었다. 상기 프릴/NiPer S-20/EDBDA-NMP 혼합물에 0.6 g의 TEA가 추가되었고, 혼합은 10분간 더 지속되었다. 상기 기술된 혼합물은 공급 펌프가 갖추어진 150 mL의 스테인레스강 실린더에 채워 넣었다. 300 mL Parr, 스테인레스강 가압증기멸균기에 45 g의 MeOH과 7.7 g의 BK-111 W Ra/Ni 촉매를 채워 넣었다. 가압증기멸균기를 봉하고, 압력으로 N2를 3회, H2로 3회 퍼지했고, 그 다음 압력은 약 750 psig H2으로 하고, 이 압력에서 조절되었다. 교반이 시작되었고, 600 rpm으로 설정되었다. 가압증기멸균기 온도가 50 ℃에 이를 때까지 열이 공급되었다. EDBDA-비스-NMP/2-NP-파라포름알데히드/TEA MeOH 공급물은 0.6 - 0.7 mL/분의 공급 속도를 목표로 설정하고, Eldex Duros 연속 펌프를 통하여 반응기 내로 분량되었다. MeOH 공급(flush) 후 30분 뒤, 상기 펌프를 정지시켰다. 반응기를 단리하여, 추가 10분 동안 50 ℃에서 유지시켰다. 상기 가압증기멸균기는 <30 ℃로 냉각시키고, 압력을 배출시켰다. 반응 산물은 촉매를 제거하기 위하여 유리 마이크로섬유 필터를 통하여 여과되었다.
실시예 7
2.3 g의 파라포름알데히드 프릴, 6.8 g의 NiPar S-20, 그리고 53.6 g의 EDBDA-비스-NMP는 상기 프릴이 완전하게 용해될 때까지 24시간 동안 실온에서 혼합되었다. 상기 프릴/NiPer S-20/EDBDA-NMP 혼합물에 0.6 g의 TEA가 추가되었고, 혼합은 10분간 더 지속되었다. 상기 기술된 혼합물은 공급 펌프가 갖추어진 150 mL의 스테인레스강 실린더에 채워 넣었다. 300 mL Parr, 스테인레스강 가압증기멸균기에 45 g의 MeOH과 7.7 g의 BK-111 W Ra/Ni 촉매를 채워 넣었다. 가압증기멸균기를 봉하고, 압력으로 N2를 3회, H2로 3회 퍼지했고, 그 다음 압력은 약 500 psig H2으로 하고, 이 압력에서 조절되었다. 교반이 시작되었고, 600 rpm으로 설정되었다. 가압증기멸균기 온도가 50 ℃에 이를 때까지 열이 공급되었다. EDBDA-비스-NMP/2-NP-파라포름알데히드/TEA MeOH 공급물은 0.6 - 0.7 mL/분의 공급 속도를 목표로 설정하고, Eldex Duros 연속 펌프를 통하여 반응기 내로 분량되었다. MeOH 공급(flush) 후 30분 뒤, 상기 펌프를 정지시켰다. 반응기를 단리하여, 추가 10분 동안 50 ℃에서 유지시켰다. 상기 가압증기멸균기는 <30 ℃로 냉각시키고, 압력을 배출시켰다. 반응 산물은 촉매를 제거하기 위하여 유리 마이크로섬유 필터를 통하여 여과되었다.
실시예 1-7에서 준비된 모든 조제물은 GC 분석을 위하여 제출되었다. 대략 15분의 정체시간에서 부산물의 상대적인 양은 최소화되기 위한 바람직한 성분들이었다. 이들 조제물의 결과는 표 1에 요약된다.
표 1
Figure pct00013
1NMP = 2-메틸-2-니트로프로판-1-올
2NP = 2-니트로프로판
3메틸 포름셀 = 포름알데히드 (55%), MeOH (35%) 그리고 H2O (10%) (Celanese Corp, Irving, TX)
4TEA = 트리에틸아민
5파라포름알데히드는 포름알데히드의 원료로 제공된다.
실시예 1은 기준으로 이용되었다. 실시예 2, 3, 및 5에서, 효과가 가장 낮은 순서에서 효과가 가장 큰 순서는 NMP→ NP/메틸 포름셀→ NP/파라포름알데히드임을 보여준다. 실시예 5와 비교하였을 때, 실시예 4에서 시약의 양이 감소되었고, 이는 10.1-20 분 체류 시간에서 성분들의 수준이 증가되었다. 실시예 5에서 실시예 6 및 7까지 동일한 양의 시약을 이용하나, 온도 및/또는 압력을 감소시키면, 전형적인 제조 파라미터보다 공정의 상대적 강건성(robustness)이 설명되었다.
실시예 8: NMPD (0.5 몰 당량 .) 수소첨가반응 조건
스테인레스강 가압증기멸균기에 45 g의 HPLC 등급 테트라히드로퓨란과 1.5 g의 BK-111 W Ra/Ni 촉매를 채워 넣었다. 2.6 g의 2-니트로-2-메틸-1,3-프로판디올 (NMPD) 결정 (ANGUS)은 HPLC 테트라히드로퓨란 (THF)에서 약 0.037 몰의 출발 니트로 화합물 공급물, 그리고 6 g의 추가 THF에서 혼합시킴으로써 용해된다. 출발 물질/NMPD/THF 혼합물은 공급 펌프가 갖추어진 150 mL의 스테인레스강 실린더에 채워 넣었다. 가압증기멸균기를 봉하고, 압력으로 N2를 3회, H2로 3회 퍼지했고, 그 다음 압력은 약 750 psig H2으로 하고, 이 압력에서 조절되었다. 교반이 시작되고, 600 rpm에서 설정되었다. 가압증기멸균기 온도가 50 ℃에 이를 때까지 열이 공급되었다. 출발물질/NMPD/THF 공급물은 0.8 - 0.9 mL/분의 공급 속도를 목표로 설정하고, Eldex Duros 연속 펌프를 통하여 반응기 내로 분량되었다. 공급물 추가가 완료될 때 (약 1 ½ hrs), 20 mL의 THF는 상기 스테인레스강 공급 탱크에 채워넣고, 상기 가압증기멸균기 안으로 흘러가도록 하였다. THF 공급(flush) 후 약 20분 뒤, 상기 펌프를 정지시켰다. 반응기를 단리하여, 추가 10분 동안 50 ℃에서 유지시켰다. 상기 가압증기멸균기는 <30 ℃로 냉각시키고, 압력을 배출시켰다. 반응 산물은 촉매를 제거하기 위하여 유리 마이크로섬유 필터를 통하여 여과되었다.
실시예 9: NE/포름알데히드(0.5 몰 당량 .) 수소첨가반응 조건
HPLC 테트라히드로퓨란 (THF)내에서 1.1 g의 파라포름알데히드 프릴, 1.4 g의 니트로에탄 (NE), 및 약 0.037 몰의 출발 니트로 화합물 공급물은 상기 프릴이 완전하게 용해될 때까지 실온에서 24시간 혼합된다. 이 혼합물은 공급 펌프가 갖추어진 150 mL의 스테인레스강 실린더에 채워 넣었다. 스테인레스강 가압증기멸균기에 45 g의 THF와 1.5 g의 BK-111 W Ra/Ni 촉매를 채워 넣었다. 가압증기멸균기를 봉하고, 압력으로 N2를 3회, H2로 3회 퍼지했고, 그 다음 압력은 약 750 psig H2으로 하고, 이 압력에서 조절되었다. 교반이 시작되고, 600 rpm에서 설정되었다. 가압증기멸균기 온도가 50 ℃에 이를 때까지 열이 공급되었다. 상기 출발물질/NE-파라포름알데히드/THF 공급물은 0.8 - 0.9 mL/분의 공급 속도를 목표로 설정하고, Eldex Duros 연속 펌프를 통하여 반응기 내로 분량되었다. 공급물 추가 약 1 ½시간 후, 20 ml의 THF는 상기 스테인레스강 공급 탱크에 채워넣고, 상기 가압증기멸균기 안으로 흘러가도록 하였다. THF 공급(flush) 후 약 20분 뒤, 상기 펌프를 정지시켰다. 반응기를 단리하여, 추가 10분 동안 50 ℃에서 유지시켰다. 상기 가압증기멸균기는 <30 ℃로 냉각시키고, 압력을 배출시켰다. 반응 산물은 촉매를 제거하기 위하여 유리 마이크로섬유 필터를 통하여 여과되었다.
본 명세서에서 설명된 실시예들 및 구체예들은 단지 설명을 목적으로 제시된 것으로 이해된다. 내용에서 명시적으로 배제되지 않은 한, 본 발명의 한 측면에서 공개된 모든 구체예는 본 발명의 또다른 측면들에서 공개된 구체예들과 임의의 적합한 조합으로 복합될 수 있다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 본 발명에 대하여 다양한 변형 및 수정이 있을 수 있음은 당업자들에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 이들의 등가범위 내에서 본 발명의 변형 및 수정이 제시된다면 본 발명은 이들을 포용할 수 있다는 것을 의미한다. 본 명세서에서 언급된 모든 공개, 특허 및 특허 출원은 모든 목적을 위하여 참고자료에 편입된다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식의 화합물을 생산하는 방법으로서:
    Figure pct00014

    여기서
    R1, R2, R3, R4, R5, 및 R6은 독립적으로 H, C1-C6알킬, C3-C8시클로알킬, C3-C8 시클로알킬(C1-C6 알킬), 아릴, 아릴(C1-C6 알킬), 헤테로아릴, 그리고 헤테로아릴(C1-C6알킬)로부터 선택되며: 그리고
    X는 C2-C20 알킬렌, C2-C20 헤테로알킬렌, C2-C20 알케닐렌, C2-C20 알키닐렌, C3-C8 시클로알킬, 아릴, 그리고 -Y-Z-Y-로부터 선택되며;
    여기서 각 Y는 독립적으로 C1-C10 알킬렌, 또는 C2-C10 헤테로알킬렌이며, 그리고
    Z는 아릴, 헤테로아릴, 또는 헤테로사이클릴이며;
    상기 방법은 아래 식의 화합물:
    Figure pct00015

    (여기서 R1, R2, R3, R4, R5, R6, 및 X는 상기에서 정의된 바와 같음)
    을, 용매 중에서, 및 a) 촉매, b) 하나 이상의 OH 기에 의해 임의로 치환된, 적어도 약 0.1 몰 당량의 니트로(C1-C10 알칸), 그리고 c) 적어도 약 0.1 몰 당량의 포름알데히드의 존재에서 H2와 반응시키는 것을 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 반응은 임의로 d) 약 0.0005 내지 약 0.2 몰 당량의 트리에틸아민의 존재 하에서 실시되는, 방법.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 촉매는 라니 니켈인, 방법.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니트로(C1-C10 알칸)은 2-니트로프로판, 2-메틸-2-니트로-1-프로판올, 또는 2-메틸-2-니트로-1,3-프로판디올인, 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 니트로(C1-C10 알칸)은 2-니트로프로판인, 방법.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니트로(C1-C10 알칸)은 약 0.5 몰 당량으로 존재하는, 방법.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포름알데히드는 약 0.5 몰 당량으로 존재하는, 방법.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, R1, R2, R3, R4, R5, 및 R6은 H와 C1-C6 알킬로부터 독립적으로 선택되는, 방법.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, X는 C2-C20 알킬렌 또는 C2-C20 헤테로알킬렌인, 방법.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 화합물은 다음 화합물인, 방법:
    Figure pct00016

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