[发明专利]制备氢氧化1-金刚烷基三甲基铵的方法

说明书

本发明涉及一种制备氢氧化1-金刚烷基三甲基铵的方法。

氢氧化1-金刚烷基三甲基铵引人注意，例如对于催化剂的制备，例如在又可用作催化剂(组分)的沸石的合成中作为模板。因此需要制备它的经济路线。

对于有机胺的铵盐的制备，长期建立的实践为用硫酸二烷基酯将胺烷基化，但通常仅利用硫酸二烷基酯的一个烷基，因此产生相应的单烷基硫酸盐。

WO 2005/085207描述了一种通过使含有双键氮原子的化合物与硫酸二烷基酯在升高的温度下反应并使用硫酸二烷基酯的两个烷基以得到具有硫酸根阴离子的离子化合物，并任选使所述化合物进行阴离子交换而制备含有具有季sp²杂化氮原子的阳离子的离子化合物的方法。阴离子交换可通过转质子、与金属盐反应、离子交换色谱法、电解或这些措施的组合进行。

WO 2005/115969涉及一种通过使含有至少一个sp³杂化氮原子的胺化合物与硫酸二烷基酯反应，使用硫酸二烷基酯的两个烷基以得到具有硫酸根阴离子的季铵化合物，随后使硫酸根阴离子交换不同的阴离子而制备季铵化合物的方法。阴离子交换可如WO 2005/085207所述进行。

BE 646581描述了金刚烷的衍生物、各种制备它们的方法和它们的医药用途，例如作为抗病毒剂。因此，例如描述了用甲基碘将1-氨基金刚烷烷基化得到碘化1-金刚烷基三甲基铵，进一步与氨基乙醇反应得到1-金刚烷基二甲基胺，和作为高氯酸的盐将它分离。与甲基碘用于烷基化相关的缺点是总是得到具有不同烷基化程度的产物混合物，和所述碘化物的价格高。

EP 0139504A1描述了一种使用包含至少一种金刚烷衍生物的催化剂将链烷烃-烯烃催化烷基化的方法。据说合适的金刚烷衍生物包括1-金刚烷基三甲基铵盐，其中提及硫酸根作为优选的阴离子。

EP 0 231 018 A2描述了一种结晶沸石和使用金刚烷的季铵化合物制备它的方法。所述文献的实施例1描述了通过用甲基碘将1-氨基金刚烷烷基化，随后在负载有OH离子的离子交换剂上交换碘阴离子而制备氢氧化1-金刚烷基三甲基铵。

令人惊讶的是，已发现氢氧化1-金刚烷基三甲基铵可有利地通过从1-金刚烷基二甲基胺开始，使它与硫酸二甲酯进行烷基化，然后在负载有OH离子的离子交换剂上使烷基化产物进行阴离子交换而制备。在用硫酸二甲酯烷基化中，这里成功地制备了基本上为硫酸根(SO₄^2-)而非甲基硫酸根(硫酸甲酯化物阴离子，CH₃OSO₃^-)的1-金刚烷基三甲基铵盐。硫酸根的1-金刚烷基三甲基铵盐因其对离子交换树脂的高亲合性而引人注目，与甲基硫酸根的1-金刚烷基三甲基铵盐相比，可更有效地进行阴离子交换。

因此，本发明提供了一种通过如下步骤制备氢氧化1-金刚烷基三甲基铵的方法：

A)提供1-金刚烷基二甲基胺并使它与硫酸二甲酯进行反应，其中反应基本上消耗硫酸二甲酯的两个甲基而基本上得到硫酸1-金刚烷基三甲基铵，和

B)使在步骤A)中获得的硫酸1-金刚烷基三甲基铵在负载有OH离子的离子交换剂上进行阴离子交换。

步骤A)

1-金刚烷基二甲基胺可在步骤A)中通过使1-金刚烷基胺或1-金刚烷基铵盐进行二甲基化意义上的烷基化而提供。基本上使硫酸二甲酯的两个甲基都反应。“基本上使硫酸二甲酯的两个甲基都反应”在本发明上下文中指使至少90％，优选至少95％的硫酸二甲基酯的两个甲基反应。因此，反应中所得甲基化产物含有至多10重量％，优选至多5重量％，更特别是至多1重量％硫酸甲酯化物阴离子CH₃OSO₃^-。在一个具体实施方案中，硫酸甲酯化物阴离子含量正好低于1重量％，尤其是低于0.5重量％，或低于0.1重量％。

1-金刚烷基二甲基胺优选从1-金刚烷基胺盐酸盐开始提供。

在本发明方法的一个具体实施方案中，首先将1-金刚烷基胺盐酸盐转化为1-金刚烷基胺。这可通过使1-金刚烷基胺盐酸盐与含水碱反应而进行。合适碱的实例包括碱金属氢氧化物如NaOH或KOH。