[发明专利]一种季铵盐的制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学合成方法及以此方法制备的化合物用于光引发剂或作为制备光引发剂的中间体。

背景技术

季铵盐常用于杀菌剂、相转移催化剂，也可以用作有机合成中间体，例如通过Stevens重排反应制备一种叔胺(T.Thomson and T.S.Stevens，Journal Chemical Society，1932，1932-1940)，由此得到的其中一类α-氨基酮类化合物及其衍生物被发现具有良好的光致自由基作用，作为光引发剂广泛用于UV固化组合物。

α-氨基酮类光引发剂中的一个代表性化合物是2-二甲氨基-2-苄基-[44-(4-吗啉代)苯基]-1-丁酮(商品名IHT PI 910)，在现有技术中，有两种制备路线即路线A和路线B。

在这两种路线中，路线A(专利EP284561)的缺点是生产流程中有从溴代物经二甲胺化、苄基化、碱解得到910F的过程，由于使用低沸点的二甲胺，需使用钢瓶储运，非常不便；生成的二甲胺氢溴酸盐回收较麻烦。

路线B(专利EP805152)的缺点是需要高温高压反应设备，才能完成吗啉与对氯苯丁酮的取代反应，在接下来的溴化反应时，需要使用醋酸为溶剂，回收醋酸是很不容易的操作；在苄基化反应中还存在选择性问题，即在吗啉基的氮原子上也会发生季铵化，即会发生双季铵化副产物，碱解反应的副产物则更是不易与目的产物分离，造成产品纯度不高，质量难以保证。

从路线A、B来看，制备苄基化产物即季铵盐是最关键的步骤之一，现有文献的方法都是α-氨基化物与卤化苄成盐、碱解。

发明内容

本发明者在深入研究后发现一种完全不同的季铵盐的制备方法，其特征在于以式(II)化合物与式(III)化合物混合反应得到式(I)季铵盐，

其中X是H，F，Cl，Br，R₆R₇N，4-吗啉基，哌啶基，R₈S，其中R₆和R₇为C₁-C₄烷基，任意被羟基、R₈O、PhO、R₈S取代的C₁-C₄烷基，R₈为C₁-C₈烷基，苯甲基，苯基，取代苯基；

Y₁-Y₄各自独立取自H，卤素原子或者C₁-C₄烷基；

R₁是C₁-C₆直链或支链烷基，2-苯乙基，苯基，任意取代的苯基；

R₂，R₃各自是C₁-C₆直链烷基，或一起构成亚戊基、亚丁基；

R₄是H，苯基或对位C₁-C₄烷基、C₁-C₄烷氧基或卤素取代的苯基。

式(II)化合物中X优选F或Cl；R₁优选甲基、乙基、苄基或2-苯乙基；Y₁-Y₄均为H；式(III)化合物中R₂，R₃各自优选甲基；R₄优选苯基和4-甲基苯基。

本发明制备方法得到的式(I)化合物在碱性溶液中发生Stevens重排反应，得到苄基转位产物式(IV)化合物，其特征在于将式(I)化合物的水溶液滴加到10-80℃的碱性溶液中搅拌直到式(I)化合物完全消失。碱性溶液包括碱金属氢氧化物水溶液例如氢氧化钠水溶液、碱土金属氢氧化物水悬浮液如氢氧化钙水悬浮液、氨水。

其中X是H，F，Cl，Br，R₆R₇N，4-吗啉基，哌啶基，R₈S，其中R₆和R₇为C₁-C₄烷基，任意被羟基、R₈O、PhO、R₈S取代的C₁-C₄烷基，R₈为C₁-C₈烷基，苯甲基，苯基，取代苯基；