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制備取代鹵代苯胺的方法

文檔序號(hào):4910242閱讀:1115來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):制備取代鹵代苯胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種從取代鹵代1-氯苯制備取代鹵代苯胺的方法,特別是從取代1-氯氟苯制備取代氟苯胺的方法。
例如,3,5-二氟苯胺用于合成重要的農(nóng)業(yè)化合物如二氟吡隆。目前可以采用的3,5-二氟苯胺合成程序昂貴并且具有腐蝕性。有一種合成方法采用昂貴的2,4-二氟苯胺作為原料。其它的合成途徑或者因?yàn)樯婕鞍嘿F的反應(yīng)物或者因?yàn)楫a(chǎn)率低,所以其成本也高。因此需要生產(chǎn)該中間體的更加經(jīng)濟(jì)的商業(yè)方法。
本發(fā)明涉及一種從取代鹵代氯苯制備取代鹵代苯胺的方法,特別是以高產(chǎn)率從取代1-氯氟苯制備取代氟苯胺的方法。通過(guò)在過(guò)渡金屬催化劑配合物存在下使取代鹵代1-氯苯的氯選擇性地與亞胺反應(yīng)形成N-芳基亞胺,然后在采用或不采用分離的情況下將N-芳基亞胺轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的伯胺而制備所述的取代鹵代苯胺。
本發(fā)明的方法可以通過(guò)下述方案I所示的總體反應(yīng)式表示。
方案I a)過(guò)渡金屬催化劑配合物、堿、加熱b)H+其中R1為鹵素、C1-C6烷基、C2-C6鏈烯基、C1-C6烷氧基、C3-C6環(huán)烷基、C3-C6環(huán)烷基C1-C6烷基或芳基;
R2、R3為芳基;Hal為氟或氯;m為1或2;和n為1或2。
合適的過(guò)渡金屬催化劑包括鉑、鈀和鎳的可溶或不溶配合物。特別優(yōu)選鎳和鈀,最優(yōu)選鈀。所需鈀催化劑的金屬中心為零價(jià)或者可以還原為金屬(O)。合適的可溶鈀配合物包括但不限于三(二亞芐基丙酮)二鈀[Pd2(dba)3]、雙(二亞芐基丙酮)二鈀[Pd(dba)2]和乙酸鈀。
催化劑配合物可包括螯合配體如膦和二膦、亞胺、胂、以及它們的雜化物(包括膦和胺的雜化物)的烷基和芳基衍生物。膦可以為單齒膦配體如三甲基膦、三乙基膦、三丙基膦、三異丙基膦、三丁基膦、三環(huán)己基膦、亞磷酸三甲酯、亞磷酸三乙酯、亞磷酸三丙酯、亞磷酸三異丙酯、亞磷酸三丁酯和亞磷酸三環(huán)己酯,特別是三苯基膦、三(鄰-甲苯基)膦、三異丙基膦或三環(huán)己基膦;或二齒膦配體如2,2’-雙(二苯基膦基)-1,1’-二萘基(BINAP)、1,2-雙(二甲基膦基)乙烷、1,2-雙(二乙基膦基)乙烷、1,2-雙(二丙基膦基)乙烷、4,5-雙(二苯基膦基)-9,9-二甲基-呫噸(xant-phos)、1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵(dppf)、雙(2-(二苯基膦基)苯基)醚[DPE-phos]、1,2-雙(二異丙基膦基)乙烷、1,2-雙(二丁基膦基)乙烷、1,2-雙(二環(huán)己基膦基)乙烷、1,3-雙(二異丙基膦基)丙烷、1,3-雙(二環(huán)己基膦基)丙烷、1,4-雙(二異丙基膦基)丁烷、1,4-雙(二環(huán)己基膦基)丁烷、1,4-雙(二苯基膦基)丁烷(bppb)和2,4-雙(二環(huán)己基膦基)戊烷。過(guò)渡金屬催化劑中還可以包含含有路易斯堿氮原子的配體如1,10-菲咯啉等。優(yōu)選1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵(dppf)和1,4-雙(二苯基膦基)丁烷(bppb)。
合適的堿選自醇鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、氫氧化物、氨基鹽、胺、磷酸鹽和氟化物。特別是,所述堿選自醇鹽如叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、甲醇鈉;堿金屬氨基鹽如氨基鈉、二異丙基氨基鋰,或堿金屬雙(三烷基甲硅烷基)氨基鹽如雙(三甲基甲硅烷基)氨基鋰或雙(三甲基甲硅烷基)氨基鈉,叔胺如三乙胺、三甲胺、N,N-二甲基氨基吡啶、1,5-二氮雜雙環(huán)[4,3,0]壬-5-烯(DBN)、1,5-二氮雜雙環(huán)[5,4,0]十一碳-5-烯(DBU)以及堿金屬、堿土金屬的碳酸鹽、碳酸氫鹽、或氫氧化物如鈉、鎂、鈣、鋇、鉀、銫的碳酸鹽、氫氧化物或碳酸氫鹽。優(yōu)選叔丁醇鈉。
用于斷裂亞胺的酸優(yōu)選為無(wú)機(jī)酸水溶液如氫氯酸或硫酸水溶液。
或者,斷裂N-芳基亞胺并形成所需苯胺的反應(yīng)通過(guò)本領(lǐng)域已知的其它程序進(jìn)行。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,取代鹵代苯胺的R1基團(tuán)為鹵素如氟或氯、C1-C6烷基如甲基或乙基、或C2-C6鏈烯基如乙烯基或烯丙基;特別是,R1為鹵素如氟或氯、或C1-C6烷基如甲基;優(yōu)選R1為氟、氯或甲基。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,取代鹵代苯胺的R2和R3基團(tuán)為苯基或萘基,特別是苯基。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,m是1和n是1或2。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,Hal連接在苯基部分的間位上(相對(duì)于氨基)并且m是1。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,反應(yīng)第一步采用的堿優(yōu)選為堿或堿土金屬醇鹽或堿或堿土金屬碳酸鹽,最優(yōu)選叔丁醇鈉。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,分離并提純N-芳基亞胺。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,N-芳基亞胺不進(jìn)行分離或提純而參與第二步反應(yīng)。
術(shù)語(yǔ)“芳基”指含有一個(gè)或多個(gè)芳族環(huán)如苯基或萘基的基團(tuán),該基團(tuán)未取代或部分或完全鹵代和/或可帶有1-3個(gè)下列基團(tuán)硝基、氰基、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、C1-C4烷氧基、或C1-C4鹵代烷氧基。在優(yōu)選的實(shí)施方案中“芳基”指苯基。
反應(yīng)通常在惰性溶劑中進(jìn)行,優(yōu)選其中反應(yīng)成分(包括催化劑)基本可溶解的溶劑。合適的溶劑包括醚如二乙醚、1,2-二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、叔丁基甲基醚、四氫呋喃等,脂族烴或芳族烴溶劑如苯、二甲苯、甲苯、己烷、戊烷等,酯和酮如乙酸乙酯、丙酮和2-丁酮;極性非質(zhì)子溶劑如乙腈、二甲亞砜、二甲基甲酰胺等;或兩種或多種溶劑的結(jié)合。
反應(yīng)典型在大約25℃-大約300℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行,更優(yōu)選在大約25℃-大約150℃的范圍內(nèi)。
在特定的實(shí)施方案中,優(yōu)選在惰性氣氛如氮?dú)饣驓鍤猓瑑?yōu)選氮?dú)庀逻M(jìn)行反應(yīng)。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中,Hal和R1都是氯或氟;特別是m和n都是1;特別是,這些基團(tuán)都連接在苯基部分的間位/間位’上(相對(duì)于氨基)。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,Hal為氯或氟,并且R1為C1-C6烷基,特別是甲基;特別是m和n都是1;優(yōu)選Hal連接在苯基部分的間位上(相對(duì)于氨基);特別是,R1連接在苯基部分的鄰位上(相對(duì)于氨基)。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,亞胺是二苯甲酮亞胺。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及從1-氯-3,5-二氟苯制備3,5-二氟苯胺的方法。更具體來(lái)講,本發(fā)明包括在鈀催化劑和配體如1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵(dppf)或1,4-雙(二苯基膦基)丁烷(dppb)存在下使1-氯-3,5-二氟苯與二苯甲酮亞胺反應(yīng)以形成中間體亞胺,在不進(jìn)行分離或提純的情況下,其隨后與酸反應(yīng)得到需要的3,5-二氟苯胺。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及從1,3,5-三氯苯制備3,5-二氯苯胺的方法。更具體來(lái)講,本發(fā)明包括在鈀催化劑和配體如1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵(dppf)或1,4-雙(二苯基膦基)丁烷(dppb)存在下使1,3,5-三氯苯與二苯甲酮亞胺反應(yīng)以形成中間體亞胺,在不進(jìn)行分離或提純的情況下,其隨后與酸反應(yīng)得到需要的3,5-二氯苯胺。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及從2,6-二氯甲苯制備3-氯-2-甲基苯胺的方法。更具體來(lái)講,本發(fā)明包括在鈀催化劑和配體如1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵(dppf)或1,4-雙(二苯基膦基)丁烷(dppb)存在下使2,6-二氯甲苯與二苯甲酮亞胺反應(yīng)以形成中間體亞胺,在不進(jìn)行分離或提純的情況下,其隨后與酸反應(yīng)得到需要的3-氯-2-甲基苯胺。
實(shí)施例13,5-二氟苯胺500ml四頸燒瓶配有機(jī)械攪拌器、玻璃塞、橡膠隔片和帶有惰性氣體入口的冷凝器。向此燒瓶中依次加入三(二亞芐基丙酮)二鈀(O)[Pd2(dba)3](25mg,0.01mol%)、1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵(dppf)(46mg,0.03mol%)、叔丁醇鈉(37g,1.4當(dāng)量)、二甲苯(90ml)、1-氯-3,5-二氟苯(49.2g,0.33mol)和二苯甲酮亞胺(50g,0.28mol)?;旌衔锘亓?小時(shí)直到GC分析確定二苯甲酮亞胺已經(jīng)消耗。所得反應(yīng)混合物稍微冷卻,并且將150ml的2M HCl慢慢加入反應(yīng)混合物中,有一些氣體產(chǎn)生,然后混合物在充分?jǐn)嚢柘禄亓?5分鐘。在反應(yīng)混合物還熱的時(shí)候,將其放入分液漏斗,收集含水層。將另外90ml二甲苯加入分液漏斗,采用4×100ml的1M HCl洗滌有機(jī)層。將所得的酸性部分合并,并且采用濃縮氫氧化銨水溶液調(diào)節(jié)為堿性。游離的胺采用250ml甲基叔丁基醚萃取。有機(jī)層采用硫酸鎂干燥并且在真空中濃縮,以89%的產(chǎn)率制得所需產(chǎn)物。
實(shí)施例23,5-二氯苯胺將50ml三頸圓底燒瓶烘干并且在氮?dú)庀吕鋮s,隨后加入14.50克二甲苯。然后向燒瓶中加入1,3,5-三氯苯(9.760g,53.49mmol)、二苯甲酮亞胺(7.620g,42.04mmol)、(dba)3Pd2催化劑(0.023g,0.03mmol在2g二甲苯中的溶液)、dppf配體(0.042g,0.08mmol在2g二甲苯中的溶液)和叔丁醇鈉(5.550g,57.70mmol)。將反應(yīng)混合物加熱到回流(130℃)維持3小時(shí),隨后冷卻到室溫。然后采用22ml的2N HCl(水溶液)在70℃下水解芳族亞胺中間體45分鐘。當(dāng)冷卻到室溫后從溶液中沉淀出二氯苯胺的氫氯酸鹽。采用瓷漏斗過(guò)濾收集氫氯酸鹽的粗產(chǎn)品,隨后用甲基叔丁基醚洗滌。然后將二氯苯胺鹽加入30ml甲基叔丁基醚中并采用50%的NaOH將pH值調(diào)節(jié)到12。收集甲基叔丁基醚相,然后在真空下進(jìn)行汽提,以86%的產(chǎn)率制得3,5-二氯苯胺。
實(shí)施例33-氯-2-甲基苯胺將50ml三頸圓底燒瓶烘干并且在氮?dú)庀吕鋮s,然后加入18.6克二甲苯。隨后向燒瓶中加入2,6-二氯甲苯(7.995g,49.65mmol)、二苯甲酮亞胺(7.612g,42.0mmol)、(dba)3Pd2催化劑(0.023g,0.025mmol在2.27g二甲苯中的溶液)、dppf配體(0.042g,0.08mmol在2.53g二甲苯中的溶液)和叔丁醇鈉(5.689g,59.19mmol)。將反應(yīng)混合物加熱到125℃維持6小時(shí),隨后冷卻到室溫。然后采用2N HCl(水溶液)在65℃下水解芳族亞胺中間體,冷卻到室溫,然后轉(zhuǎn)移到分液漏斗。收集含水相,采用2N HCl再萃取有機(jī)相兩遍。然后含水相與20ml甲基叔丁基醚合并,采用50%的NaOH(水溶液)將pH值調(diào)節(jié)到11。然后采用20ml甲基叔丁基醚再萃取含水相兩遍。將甲基叔丁基醚相合并,然后在真空下進(jìn)行汽提,以75.5%的產(chǎn)率制得純度為97.7%(GC-MS)的3-氯-2-甲基苯胺。
權(quán)利要求
1.一種從取代鹵代1-氯苯制備取代鹵代苯胺的方法,該方法包括a)在過(guò)渡金屬催化劑配合物和堿存在下使取代鹵代1-氯苯選擇性地與亞胺反應(yīng)形成N-芳基亞胺;b)水解N-芳基亞胺;和c)分離取代鹵代苯胺。
2.如權(quán)利要求1的方法,其中取代鹵代1-氯苯具有下述結(jié)構(gòu) 其中R1為鹵素、C1-C6烷基、C2-C6鏈烯基、C1-C6烷氧基、C3-C6環(huán)烷基、C3-C6環(huán)烷基C1-C6烷基或芳基;Hal為氟或氯;m為1或2;和n為1或2。
3.如權(quán)利要求2的方法,其中亞胺具有下述結(jié)構(gòu) 其中R2、R3為芳基。
4.如權(quán)利要求2或3的方法,其中R1為鹵素或C1-C6烷基;m為1;n為1或2。
5.如權(quán)利要求2-4任意一項(xiàng)的方法,其中取代鹵代1-氯苯為1-氯-3,5-二氟苯。
6.如權(quán)利要求2-4任意一項(xiàng)的方法,其中取代鹵代1-氯苯為1,3,5-三氯苯。
7.如權(quán)利要求2-4任意一項(xiàng)的方法,其中取代鹵代1-氯苯為2,6-二氯甲苯。
8.如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)的方法,其中堿為醇鹽。
9.如權(quán)利要求8所述的方法,其中醇鹽為叔丁醇鈉。
10.如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)的方法,其中過(guò)渡金屬催化劑配合物為鉑、鈀或鎳配合物。
11.如權(quán)利要求10的方法,其中過(guò)渡金屬催化劑配合物包括螯合配體。
12.如權(quán)利要求11的方法,其中螯合配體是膦或二膦的烷基或芳基衍生物。
13.如權(quán)利要求11的方法,其中過(guò)渡金屬催化劑配合物選自Pd2(dba)3/dppf或Pd2(dba)3/dppb。
14.如權(quán)利要求13的方法,其中過(guò)渡金屬催化劑配合物為Pd2(dba)3/dppf。
15.如權(quán)利要求13的方法,其中過(guò)渡金屬催化劑配合物為Pd2(dba)3/dppb。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從取代鹵代1-氯苯制備取代鹵代苯胺的方法,該方法包括a)在過(guò)渡金屬催化劑配合物和堿存在下使取代鹵代1-氯苯選擇性地與亞胺反應(yīng)形成N-芳基亞胺;b)水解N-芳基亞胺;和c)分離取代鹵代苯胺。
文檔編號(hào)B01J23/44GK1723189SQ200380105713
公開(kāi)日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者J·O·史密斯, M·A·彼特魯斯卡, J·J·朗萊特 申請(qǐng)人:巴斯福股份公司
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