製備腈類的方法
2023-10-27 20:43:07 5
專利名稱：製備腈類的方法
技術領域：
本發明涉及一種由相應的醯胺脫水製備腈類的新方法。
在過去的幾年中已有數種由相應的醯胺脫水製備腈類的方法為人所知。例如，這些已知方法之一包括在五氧化二磷存在下進行脫水[T.Rinderspacher和B.Prijs，Helv.Chim.Acta，43，1522-1530(1960)]。然而，這一方法的缺點是由於在這一反應中非常容易發生碳化而造成產物的收率低。
本發明的目的是提供一種通過脫水由醯胺製備腈類的方法，根據本方法可在短的反應時間和溫和的反應條件下以高收率得到腈。
根據本發明的方法包括在一種三氧化硫和一種胺的加合物存在下在一種鹼性反應介質中進行脫水。這種加合物的胺尤其是一種叔胺。
脂肪族胺和含氮雜芳族化合物是形成這該三氧化硫-胺加合物的合適的胺類。
在本發明範圍內的脂肪族胺中尤其可使用帶含有1-20個碳原子的直鏈或支鏈烷基殘基的三烷基胺。甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基和正辛基是這樣的烷基殘基的例子。在這樣的三烷基胺中，烷基殘基可以是相同的或不同的。這些三烷基胺-以及同時優選的三烷基胺-的例子分別是三乙胺和二異丙基乙胺。
含氮雜芳族化合物尤其是含至少一個環上氮原子的雜環類。吡啶及吡啶的衍生物如甲基吡啶和喹啉是這樣的例子。此類含氮雜芳族化合物也可被鍵合於聚合物載體上。在這些化合物中最優選的是吡啶。鍵合於一種聚合物載體上的吡啶的一個實例是聚(4-乙烯基吡啶)，它與三氧化硫的加合物有商品供應(Fluka Chemie AG，CH-9471 Buchs，Switzerland)。
在本發明的方法中使用三氧化硫-胺加合物作為脫水試劑由於具有可簡單地從三氧化硫和胺的離析物中生產以及與三氧化硫單獨使用時三氧化硫的腐蝕性相比較易操作的優點而有利。這些加合物部分是已知的而且在某些情況下有商品供應。它們可通過把三氧化硫導入如二氯甲烷這樣的稀釋劑所稀釋的胺中而容易地產生。
對於脫水反應，醯胺與脫水試劑可順利地在室溫或在約120℃以內，優選在約50℃到約100℃，特別是在約70℃到約90℃的高溫下反應。
脫水是在鹼性反應介質中進行的。可使用與形成脫水試劑的胺相同的胺作反應介質。已經發現用三氧化硫-三乙胺加合物在三乙胺中進行脫水特別有利。如果需要，可用胺和一種有機溶劑的混合物作為反應介質，脂肪族或環狀醚類如叔丁基甲基醚或分別如四氫呋喃或二噁烷、脂肪族腈類如乙腈、或者芳烴如甲苯是尤其合適的有機溶劑，但優選不使用任何有機溶劑。
當一種固體的醯胺反應時，那麼該醯胺可順利地被懸浮在這一鹼性反應介質中。
醯胺與脫水試劑的合適的摩爾比為約1∶1到約1∶10，優選約1∶1到約1∶4，特別是約1∶1到約1∶2.5 。
為了得到粗產物，反應完成後可按照有機化學中使用的適當方法進行處理。例如，對於胺的分離，它可與氯化氫轉化成鹽酸鹽，其中氯化氫可用稀鹽酸(如25％的鹽酸)，可用濃鹽酸或甚至氣體狀態的氯化氫。粗產物也可通過蒸餾而分離。
本發明的方法使得腈類可在溫和的反應條件以高收率從醯胺製得。它不僅適合於脂肪族醯胺的脫水，而且也適合於芳香族以及雜芳族醯胺的脫水。
例如，直鏈或支鏈的烷基醯胺如己醯胺可用作脂肪族醯胺。
2-萘甲醯胺、苯甲醯胺和取代的苯甲醯胺類，如4-氯苯甲醯胺或3，5-二氟苯甲醯胺例如可用作芳香醯胺。
煙醯胺例如可用作雜芳族醯胺。
本方法特別適合於製備5-氰基-4-低級烷基噁唑類如5-氰基-4-甲基噁唑，它是在吡哆素(維生素B6)的合成中有用的中間體。
下面的實施例更詳細地說明本發明的方法，但並不表明任何限制。
實施例15-氰基-4-甲基噁唑的製備a)脫水試劑三乙胺-三氧化硫200毫摩爾的5-氨基甲醯基-4-甲基噁唑與500毫摩爾的三乙胺-三氧化硫於200毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌6小時。
為了處理，反應混合物在冰浴中冷卻至0℃後用150毫升甲基叔丁基醚處理。為了中和，滴加濃鹽酸至pH值達到7。將產生的沉澱物過濾並用100毫升的甲基叔丁基醚洗滌。分離濾液各相併用每次50毫升甲基叔丁基醚萃取水相兩次。有機相合併後以飽和碳酸氫鈉溶液和飽和氯化鈉溶液各洗滌一次，無水硫酸鈉乾燥並過濾。最後，濾液於40℃和500毫巴在旋轉蒸發器上濃縮。產量理論的93％，由氣相色譜確定。
b)脫水試劑二異丙基乙胺-三氧化硫200毫摩爾的5-氨基甲醯基-4-甲基噁唑與500毫摩爾的二異丙基乙胺-三氧化硫於200毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌6小時。如a)所述進行處理。產量理論的92％。
c)脫水試劑吡啶-三氧化硫200毫摩爾的5-氨基甲醯基-4-甲基噁唑與500毫摩爾的吡啶-三氧化硫於200毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌6小時。如a)所述進行處理。產量理論的45％。
實施例2己腈的製備50毫摩爾的正己醯胺與125毫摩爾的三乙胺-三氧化硫於75毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌6小時。如實施例1a)所述進行處理。產量理論的86％。
實施例34-氯苄腈的製備50毫摩爾的4-氯苯甲醯胺與125毫摩爾的三乙胺-三氧化硫於75毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌6小時。如實施例1a)所述進行處理。產量理論的92％。
實施例43，5-二氟苄腈的製備10毫摩爾的3，5-二氟苯甲醯胺與25毫摩爾的三乙胺-三氧化硫於30毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌1小時。如實施例1a)所述進行處理。產量理論的85.7％。
實施例5萘-2-腈的製備10毫摩爾的萘甲醯胺與25毫摩爾的三乙胺-三氧化硫於30毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌2小時。如實施例1a)所述進行處理。產量理論的91％。
實施例63-氰基吡啶的製備10毫摩爾的煙醯胺與25毫摩爾的三乙胺-三氧化硫於30毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌2小時。如實施例1a)所述進行處理。產量理論的95％。
實施例75-乙氧基-4-甲基噁唑-2-腈的製備10毫摩爾的5-乙氧基-4-甲基噁唑-2-甲醯胺與25毫摩爾的三乙胺-三氧化硫於30毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌6小時。如實施例1a)所述進行處理。產量理論的76％。
權利要求
1.一種醯胺脫水製備腈類的方法，該方法包括在一種三氧化硫和一種胺的加合物作為脫水試劑存在下在鹼性反應介質中進行脫水。
2.根據權利要求1的一種方法，其中脫水試劑的胺是一種叔胺。
3.根據權利要求2的一種方法，其中胺是一種脂肪族胺或一種含氮雜芳族化合物。
4.根據權利要求3的一種方法，其中脂肪族胺是一種其中每一個烷基殘基包含1-20個碳原子的三烷基胺。
5.根據權利要求3的一種方法，其中雜芳族化合物是吡啶或一種吡啶衍生物。
6.根據權利要求1-5中任一項的一種方法，其中脫水在室溫到約120℃，優選在約50℃到約100℃，特別是在約70℃到約90℃的溫度下進行。
7.根據權利要求1-6中任一項的一種方法，其中醯胺與脫水試劑的摩爾比是1∶1到1∶10，優選1∶1到1∶4，特別是1∶1到1∶2.5。
8.根據權利要求1-7中任一項的一種方法，其中脂肪族醯胺被脫水。
9.根據權利要求1-7中任一項的一種方法，其中芳族醯胺被脫水。
10.根據權利要求1-7中任一項的一種方法，其中雜芳族醯胺被脫水。
11.根據權利要求10的一種方法，其中5-氨基甲醯基-4-甲基噁唑脫水得到5-氰基-4-甲基噁唑。
全文摘要
一種由醯胺脫水得到腈類的方法，包括在一種三氧化硫和一種胺的加合物作為脫水試劑存在下在一種鹼性反應混合物中進行脫水。脫水試劑的胺尤其是一種叔胺，如一種脂肪族胺如一種三烷基胺或者一種含氮雜芳族化合物如吡啶或一種吡啶衍生物。例如，由此脂肪族的、芳香族的和雜芳族醯胺被脫水得到相應的腈類，例如，5-氨基甲醯基-4-甲基噁唑得到一種在吡哆素合成中有用的中間體5-氰基-4-甲基噁唑。
文檔編號C07C255/03GK1156721SQ9611446
公開日1997年8月13日 申請日期1996年11月13日 優先權日1995年11月21日
發明者W·伯拉斯, H·帕林 申請人:弗·哈夫曼-拉羅切有限公司