[发明专利]由酯合成羟烷基酰胺

说明书

相关专利申请

本申请要求2012年3月8日提交的美国专利申请13/415,235和2011年4月27日提交的名称为“由酯合成羟烷基酰胺”的美国临时专利申请No.61/479,446的优先权，所述专利申请的内容以引用方式并入。

技术领域

本发明涉及用于由酯合成羟基酰胺的方法。

背景技术

酯的温和氨解为理想的转化。具有附加官能团的酰胺衍生物允许化合物进一步衍生化，从而提供制备新型合成目标分子的机会。这种反应提供了获得可用作各种聚合物制品(如接触镜片)的单体的化合物的途径。羟烷基酰氨基化合物为一个这种例子，其中化合物的羟基可被进一步官能化以形成醛、羧酸、酯等。可通过羟基的官能化制得的单体的一些例子为甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和烯烃。

然而，酯的氨解通常不是温和的反应。通常需要苛刻的反应条件以获得该转化：例如，在升高的温度下通过强碱或金属催化。这种条件则通常导致在敏感官能团的存在下的不希望的副反应。

本领域持续需要提供可制备具有所需官能团的酰胺的有效方法，所述酰胺用于合成生物医学制品(例如眼科装置，如接触镜片)的聚合物材料。

发明内容

本发明提供了用于由酯合成羟烷基酰胺的化学方法。还提供了使用所述化学方法的方法。在第一方面，一种制备羟烷基酰胺的方法包括：在无水溶液中在催化剂的存在下，使酯与具有式H₂N-R₃-OH的羟烷基胺反应以形成羟烷基酰胺，其中R₃为取代或未取代的C2-C5烷基。其它方面包括使用羟基酰胺制备适用于聚合物制品的单体。

附图说明

图1A、1B、1C和1D示出了根据一个实施例，在不同条件下未反应的胺和所得反应混合物的NMR光谱；

图2示出了根据一个实施例，经催化的反应相对于未经催化的反应的所得反应混合物的NMR光谱；

图3A和3B示出了根据一个实施例，未反应的胺和所得反应混合物的NMR光谱；

图4A和4B示出了未反应的对比胺和所得反应混合物的NMR光谱；

图5A和5B示出了未反应的对比胺和所得反应混合物的NMR光谱；

图6A和6B示出了未反应的对比胺和所得反应混合物的NMR光谱；

图7A和7B示出了根据一个实施例，所得反应混合物的NMR光谱；

图8A和8B示出了根据一个实施例，所得反应混合物的NMR光谱；

图9A和9B示出了根据一个实施例，所得反应混合物的NMR光谱；

图10A、10B、10C和10D示出了未反应的酯和所得反应混合物的MMR光谱；

图11A和11B示出了未反应的酯和所得反应混合物的NMR光谱；

图12A、12B、12C和12D示出了未反应的酯和所得反应混合物的MMR光谱；并且

图13A和13B示出了未反应的对比酯和所得反应混合物的NMR光谱。

具体实施方式

提供了制备和使用羟烷基酰胺的方法。一般而言，所述方法包括在催化剂的存在下使酯与羟烷基胺反应以形成羟烷基酰胺。所述催化剂可为非均相催化剂，这意味着固体催化剂分散于液体反应介质中。用于本发明方法的催化剂可包括无水溶液中的碱金属盐。尽管反应可在诸如二甲基亚砜(DMSO)或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中进行，但诸如甲醇和乙醇的极性质子溶剂优选用于这种反应。通常，反应条件为温和的。在环境条件下在24小时之后，可形成大量的羟烷基酰胺。挥发性酯的衍生物易于通过过滤以及之后的挥发性组分在减压下的蒸发而获得，从而允许能量和劳动有效的制造方法。

酯与醇的酯交换在温和条件下发生，甚至可在醇类介质中使用非均相催化剂进行。已发现，羟烷基氨基化合物可用于在例如甲醇碳酸钠的存在下在温和条件下由酯形成羟烷基酰胺。尽管不旨在受理论的束缚，但所提出的机制涉及初始酯交换，以及随后分子内重排以制备所需的酰胺。代表性的方案示于式(I)中。

反应通常在环境条件下在约24小时内完成。在无水条件下羟烷基酰胺的产率为基本上定量的，通过过滤掉非均相催化剂并在减压下蒸发所有的挥发物而回收所需产物。以此方式，最终产物在温和条件下获得，而无需通过蒸发或分馏的进一步物理分离。另外，固体催化剂可被干燥并在随后的反应中再次使用。