專利名稱：制備腈類的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由相應(yīng)的酰胺脫水制備腈類的新方法。
在過去的幾年中已有數(shù)種由相應(yīng)的酰胺脫水制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(jìn)行脫水[T.Rinderspacher和B.Prijs，Helv.Chim.Acta，43，1522-1530(1960)]。然而，這一方法的缺點(diǎn)是由于在這一反應(yīng)中非常容易發(fā)生碳化而造成產(chǎn)物的收率低。
本發(fā)明的目的是提供一種通過脫水由酰胺制備腈類的方法，根據(jù)本方法可在短的反應(yīng)時(shí)間和溫和的反應(yīng)條件下以高收率得到腈。
根據(jù)本發(fā)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堿性反應(yīng)介質(zhì)中進(jìn)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(fā)明范圍內(nèi)的脂肪族胺中尤其可使用帶含有1-20個(gè)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(shí)優(yōu)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(gè)環(huán)上氮原子的雜環(huán)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于聚合物載體上。在這些化合物中最優(yōu)選的是吡啶。鍵合于一種聚合物載體上的吡啶的一個(gè)實(shí)例是聚(4-乙烯基吡啶)，它與三氧化硫的加合物有商品供應(yīng)(Fluka Chemie AG，CH-9471 Buchs，Switzerland)。
在本發(fā)明的方法中使用三氧化硫-胺加合物作為脫水試劑由于具有可簡(jiǎn)單地從三氧化硫和胺的離析物中生產(chǎn)以及與三氧化硫單獨(dú)使用時(shí)三氧化硫的腐蝕性相比較易操作的優(yōu)點(diǎn)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(yīng)。它們可通過把三氧化硫?qū)肴缍燃淄檫@樣的稀釋劑所稀釋的胺中而容易地產(chǎn)生。
對(duì)于脫水反應(yīng)，酰胺與脫水試劑可順利地在室溫或在約120℃以內(nèi)，優(yōu)選在約50℃到約100℃，特別是在約70℃到約90℃的高溫下反應(yīng)。
脫水是在堿性反應(yīng)介質(zhì)中進(jìn)行的?？墒褂门c形成脫水試劑的胺相同的胺作反應(yīng)介質(zhì)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用三氧化硫-三乙胺加合物在三乙胺中進(jìn)行脫水特別有利。如果需要，可用胺和一種有機(jī)溶劑的混合物作為反應(yīng)介質(zhì)，脂肪族或環(huán)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(jī)溶劑，但優(yōu)選不使用任何有機(jī)溶劑。
當(dāng)一種固體的酰胺反應(yīng)時(shí)，那么該酰胺可順利地被懸浮在這一堿性反應(yīng)介質(zhì)中。
酰胺與脫水試劑的合適的摩爾比為約1∶1到約1∶10，優(yōu)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(chǎn)物，反應(yīng)完成后可按照有機(jī)化學(xué)中使用的適當(dāng)方法進(jìn)行處理。例如，對(duì)于胺的分離，它可與氯化氫轉(zhuǎn)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(tài)的氯化氫。粗產(chǎn)物也可通過蒸餾而分離。
本發(fā)明的方法使得腈類可在溫和的反應(yīng)條件以高收率從酰胺制得。它不僅適合于脂肪族酰胺的脫水，而且也適合于芳香族以及雜芳族酰胺的脫水。
例如，直鏈或支鏈的烷基酰胺如己酰胺可用作脂肪族酰胺。
2-萘甲酰胺、苯甲酰胺和取代的苯甲酰胺類，如4-氯苯甲酰胺或3，5-二氟苯甲酰胺例如可用作芳香酰胺。
煙酰胺例如可用作雜芳族酰胺。
本方法特別適合于制備5-氰基-4-低級(jí)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(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明的方法，但并不表明任何限制。
實(shí)施例15-氰基-4-甲基噁唑的制備a)脫水試劑三乙胺-三氧化硫200毫摩爾的5-氨基甲酰基-4-甲基噁唑與500毫摩爾的三乙胺-三氧化硫于200毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌6小時(shí)。
為了處理，反應(yīng)混合物在冰浴中冷卻至0℃后用150毫升甲基叔丁基醚處理。為了中和，滴加濃鹽酸至pH值達(dá)到7。將產(chǎn)生的沉淀物過濾并用100毫升的甲基叔丁基醚洗滌。分離濾液各相并用每次50毫升甲基叔丁基醚萃取水相兩次。有機(jī)相合并后以飽和碳酸氫鈉溶液和飽和氯化鈉溶液各洗滌一次，無水硫酸鈉干燥并過濾。最后，濾液于40℃和500毫巴在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上濃縮。產(chǎn)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?；?4-甲基噁唑與500毫摩爾的二異丙基乙胺-三氧化硫于200毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌6小時(shí)。如a)所述進(jìn)行處理。產(chǎn)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?；?4-甲基噁唑與500毫摩爾的吡啶-三氧化硫于200毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌6小時(shí)。如a)所述進(jìn)行處理。產(chǎn)量理論的45％。
實(shí)施例2己腈的制備50毫摩爾的正己酰胺與125毫摩爾的三乙胺-三氧化硫于75毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌6小時(shí)。如實(shí)施例1a)所述進(jìn)行處理。產(chǎn)量理論的86％。
實(shí)施例34-氯芐腈的制備50毫摩爾的4-氯苯甲酰胺與125毫摩爾的三乙胺-三氧化硫于75毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌6小時(shí)。如實(shí)施例1a)所述進(jìn)行處理。產(chǎn)量理論的92％。
實(shí)施例43，5-二氟芐腈的制備10毫摩爾的3，5-二氟苯甲酰胺與25毫摩爾的三乙胺-三氧化硫于30毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌1小時(shí)。如實(shí)施例1a)所述進(jìn)行處理。產(chǎn)量理論的85.7％。
實(shí)施例5萘-2-腈的制備10毫摩爾的萘甲酰胺與25毫摩爾的三乙胺-三氧化硫于30毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌2小時(shí)。如實(shí)施例1a)所述進(jìn)行處理。產(chǎn)量理論的91％。
實(shí)施例63-氰基吡啶的制備10毫摩爾的煙酰胺與25毫摩爾的三乙胺-三氧化硫于30毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌2小時(shí)。如實(shí)施例1a)所述進(jìn)行處理。產(chǎn)量理論的95％。
實(shí)施例75-乙氧基-4-甲基噁唑-2-腈的制備10毫摩爾的5-乙氧基-4-甲基噁唑-2-甲酰胺與25毫摩爾的三乙胺-三氧化硫于30毫升三乙胺中的懸浮液在89℃攪拌6小時(shí)。如實(shí)施例1a)所述進(jìn)行處理。產(chǎn)量理論的76％。
權(quán)利要求
1.一種酰胺脫水制備腈類的方法，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堿性反應(yīng)介質(zhì)中進(jìn)行脫水。
2.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求3的一種方法，其中脂肪族胺是一種其中每一個(gè)烷基殘基包含1-20個(gè)碳原子的三烷基胺。
5.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的一種方法，其中脫水在室溫到約120℃，優(yōu)選在約50℃到約100℃，特別是在約70℃到約90℃的溫度下進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的一種方法，其中酰胺與脫水試劑的摩爾比是1∶1到1∶10，優(yōu)選1∶1到1∶4，特別是1∶1到1∶2.5。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的一種方法，其中脂肪族酰胺被脫水。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的一種方法，其中芳族酰胺被脫水。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的一種方法，其中雜芳族酰胺被脫水。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的一種方法，其中5-氨基甲酰基-4-甲基噁唑脫水得到5-氰基-4-甲基噁唑。
全文摘要
一種由酰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堿性反應(yīng)混合物中進(jìn)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、芳香族的和雜芳族酰胺被脫水得到相應(yīng)的腈類，例如，5-氨基甲?；?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(hào)C07C255/03GK1156721SQ9611446
公開日1997年8月13日 申請(qǐng)日期1996年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月21日
發(fā)明者W·伯拉斯, H·帕林 申請(qǐng)人:弗·哈夫曼-拉羅切有限公司