[发明专利]制备环状叔胺的方法

说明书

发明描述

本专利申请包含2010年10月14日提交的美国临时申请61/392960作为参考。

本发明涉及一种制备式I的环状叔胺的方法：

其中A为C₄亚烷基、C₅亚烷基或-(CH₂)₂-B-(CH₂)₂-基团，其中B为氧(O)或N-R¹基团且R¹为C₁-C₅烷基、芳基或C₅-C₇环烷基，和

基团R²为线性或支化C₂-C₁₆烷基、C₅-C₇环烷基或C₇-C₂₀芳烷基。

叔胺在化学工业中对于生产操作助剂、催化剂和更高附加值产品的中间体具有很大重要性。

EP257443A1(BASF AG)公开了通过使氨或伯胺与具有2-24个碳原子的脂族一元伯醇优选在氢气存在下以及在氢化/脱氢催化剂存在下反应而制备三烷基胺(例如二甲基乙基胺)。该反应在50-300巴的总压力以及醇相对于氨或伯胺摩尔过量为1-15mol下在液相中连续进行。此外，烷基化在碱金属和/或碱土金属氧化物和/或氢氧化物存在下进行。氢化/脱氢催化剂基本包含铜。

在实施例1和3中，使氨与乙醇或正丁醇在氢氧化钠存在下反应而形成三乙胺或三正丁胺。该反应在230-250°C、200巴的总压和>150巴或120巴的氢气分压下进行。除了作为目标产物的叔胺外，仅形成少量仲胺。

在实施例2中，使用伯胺正戊胺代替氨并使其与正戊醇在氢氧化钠存在下连续反应而形成三正戊胺。正戊胺与正戊醇的摩尔比为1:4。反应温度为230-235°C，总压为60巴，其中10巴归因于氢气分压。该反应产物混合物中三正戊胺与二正戊胺的摩尔比为1:0.1。过量正戊醇没有再循环到合成阶段中。

根据权利要求4，C₁-C₂₄醇以纯净形式或者以其混合物形式使用。

在EP227904A1(BASF AG)中，使二甲胺与乙醇或正丁醇以类似方式在液相中反应而形成二甲基乙基胺或二甲基正丁基胺。该反应在碱金属氢氧化物和基本仅包含铜作为活性金属或者为纯铜催化剂的催化剂存在下进行。可以使用具有2-4个碳原子的一元脂族醇。

根据EP257443A1和EP227904A1处理的缺点是加入反应混合物中的碱金属和/或碱土金属氧化物和/或碱金属或碱土金属氢氧化物在烷基化反应之后必须再次从反应产物混合物中分离出来。

US4,910,304A(BASF AG)公开了通过使戊二醇或二甘醇(DEG)与甲胺和浓度为45%的KOH水溶液在Cu/Al全活性催化剂(vollkontakt)上在245°C和250巴下反应而制备N-甲基哌啶和N-甲基吗啉。

EP137478A(BASF AG)涉及通过借助甲胺在气相中在5-25巴下在含铜催化剂上催化胺化戊二醇而制备N-甲基哌啶或N-甲基吗啉的方法，该催化剂已经通过热处理含铜和铝的碱性碳酸盐而生产。

EP235651A1(BASF AG)教导了一种在含金属的催化剂上由二乙醇胺和甲胺制备N-甲基哌嗪的方法。该反应在液相中进行(下向流模式)(第3页，最后一段)。根据实施例，使用Cu/Al₂O₃催化剂。

EP816350A1(BASF AG)描述了通过使伯胺与二醇在液相或气相中在铜催化剂上反应而制备N-甲基哌啶和N-甲基吗啉的方法，其中该催化剂已经通过用碱性碳酸铜浸渍SiO₂球而得到。

US4,739,051A(BASF AG)教导了通过使DEG或戊二醇与氨在氢化条件下在气相中在大气压力和200°C下在Cu/Ni/Al全活性催化剂(vollkatalysator)上反应而制备吗啉和哌啶。

EP514692A2(BASF AG)公开了在包含铜和镍和氧化锆和/或氧化铝的催化剂存在下由醇制备胺的方法。