[发明专利]由酮肟制备酰胺的方法

说明书

本发明涉及一种制备酰胺的方法。特别地，该方法涉及到一种在工 业规模上可进行的方法，其中可以依靠贝克曼(Beckmann)重排作用将 酮肟转化为环状的或者无环的酰胺。

贝克曼重排作用被用于从酮肟开始来制备酰胺。在工业规模上特别 重要的是制备尼龙-6的己内酰胺的制备和制备尼龙-12的月桂基内酰胺 (lauryllactam)的制备(Beyer Walter，Lehrbuch der organischen Chemie [Textbook of Organic Chemistry]，第22版，斯图加特1991，第546页)。

该反应典型的是在强酸介质中在高温进行的，这导致了高的副产物 含量和与此相关的复杂的净化，并降低了产率以及与此相关的高能源成 本。

有文献描述了一种另外的不同的贝克曼重排作用，其使用氰尿酰氯 作为催化剂在温和的反应条件下进行(JACS 2005，127，11240)。通过这 种方法，无环的和环状的酰胺可以由相应的酮肟以良好的产率来合成， 具有在催化量的ZnCl₂存在下的加入的催化量的氰尿酰氯。

根据文献的数据，该方法的一个缺点是良好的产率仅仅在极性溶剂 例如乙腈和硝基甲烷中获得，而在非极性溶剂中仅仅达到低的转化率， 例如9元环的内酰胺仅仅以非常低的产率来获得。

但是，对于工业规模应用来说，在非极性溶剂中的反应是需要的， 因为肟前体是在非极性溶剂中获得的，并且因此需要复杂的中间步骤来 改变溶剂，并且如果该文献的方法使用氰尿酰氯，则另外的溶剂成本会 上升。这样的方法在工业规模应用上具有明显的劣势。

因此本发明的一个目标是提出另外一种依靠贝克曼重排作用来制 备酰胺的方法，无论是否使用氰尿酰氯作为催化剂，其可以无需使用这 样的极性溶剂。很显然在工业规模上，从生态和经济的观点来说，本发 明的方法应当优于现有技术的方法。特别的，本方法能够在较少极性的 溶剂或者溶剂混合物中产生不明显更差的酮肟转化率，以及不明显更大 的氰尿酰氯的用量。

目前已经令人惊讶的发现，在通过在氰尿酰氯存在下加热酮肟来从 相应的酮肟制备酰胺的方法中，甚至当该反应是在具有2-14的log P值 的非极性有机溶剂中进行时仍然可以以优异的产率来获得酰胺，并且当 氰尿酰氯的用量≤5mol％时，该溶剂不能仅由甲苯组成。

这绝不是认为与已知本领域的背景技术相反。特别地，其可以被令 人惊讶的认为是仅仅这样的事实：即，氰尿酰氯在非极性溶剂中用量的 可忽略的低的增加显然足以扩展现有技术所传播的教导，即在这种反应 中与使用极性和亲核溶剂同样可以成功的使用非极性溶剂。

在本发明反应中所用的底物可以是环状的或者无环的酮肟。氰尿酰 氯的量可以由本领域技术人员根据在每种情况中存在的合成问题来调 整。要考虑来平衡用量的因素包括反应速度、时空产率和/或副产物的形 成。

反应优选是在基于酮肟为0.5-30mol％的量的氰尿酰氯存在下进行 的。

已经发现氰尿酰氯的加入量可以根据开链或者环状酮肟转化的合 成问题来变化。对于环状酮肟，可以优选采取基于酮肟量的使用量为 0.5-30mol％的氰尿酰氯。更优选的是使用0.5-20mol％，更优选1-15mol％ 和特别优选1.5-13mol％的量的氰尿酰氯。

对于无环酮肟，可以优选采取基于酮肟量的使用量为0.5-30mol％的 氰尿酰氯。更优选的是使用0.5-20mol％，更优选1-10mol％和特别优选 2-6mol％的量的氰尿酰氯。

非极性溶剂的选择在本发明的上下文中对本领域技术人员给出。该 溶剂的极性可以通过所谓的logP值来定义。其定义为物质在辛醇-水中 的分配系数P的十的对数(参考文献：J.Phys.Chem.Ref.Data，第18卷， 第3期，1989)。在一种优选的实施方案中，溶剂的logP值是2-10，更 优选是2.5-8和非常优选3-7。

明确的，已经发现在所述反应中有用的溶剂是选自下面的溶剂或者 溶剂混合物：环癸烷、环辛烷、环庚烷、环己烷、环戊烷、正壬烷、正 辛烷、正庚烷、正己烷、正戊烷、异辛烷、氢枯烯(hydrocumene)、 甲苯，苯等等。在本发明上下文中非常特别优选给出的是使用环十二烷， 环辛烷和氢枯烯或其混合物。