氯炔和炔基胺的改進制備方法技術

本發明專利技術提供一種從炔基醇制備氯炔的改進方法，氯炔能被用來制備炔基胺，炔基胺用來制備很有用的生物活性物質，本發明專利技術減少了氯化反應的危害性，消除或大大減少了副產物的生成，提供了環境方面的益處。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及從叔炔基醇制備叔氯炔的一個改進方法，叔氯炔能被用來制備叔炔基胺，叔炔基胺用于制備生物活性物質。目前制備氯炔的方法包括在低溫下使用大大過量的氯化氫，但只能得到中等產率的所需產品，并且伴隨生成許多副產品。目前炔基胺的制備方法包括使用高壓或使用液氨。前者的方法不方便并且費用高，后者的方法產生大量的副產物醇，因此本專利技術的方法是更經濟可行的方法，并且能夠以更經濟的方式給市場提供后續的殺蟲劑產品。本專利技術使用于鹽酸水溶液中的過量氯化鈣代替由炔醇制備氯炔通常使用的發煙鹽酸或亞硫酰氯溶液，這減少了反應的危害，也消除或大大減少了副產物的生成。另外本專利技術的方法不要求使用任何青銅粉作為催化劑，和以前的技術相比，可以大大減少氯化亞銅(Ⅰ)的用量。銅用量的減少消除了必須將該物質循環使用，或者必須將其進處理以利于保護環境。對于氯炔轉化為炔基胺，只需要使用無水氨或胺，于堿存在下在低溫或中等壓力下，就能夠以高的產率得到產品，并且不形成副產物醇。從炔醇形成氯炔的方法已經由Kopka等人(J.Org.Chem.,45,4616(1980))和Hennion等人(J.Org.Chem.,26,725(1961))描述。氯炔的胺化方法已經由Michelotti等人(US5,254,584),Hennion等人(J.Am.Chem.Soc.,75,1653(1953)),Kopka等人(J.Org.Chem.,45,4616(1980))和Yokoyama等人(日本公開特許SHO 50-121207)描述。但是沒有任何一個上述方法公開提出本專利技術方法所提出的經濟和環境方面的全部優點。在本專利技術的一個實施方案中提供了一種制備氯炔的方法，該方法包括在無水氯化鈣或氯化鈣二水合物和銅催化劑存在下，使炔醇和濃鹽酸反應制備氯炔。更具體地說，該實施方案提供了一種制備氯炔的方法，該方法包括在大約0.25-4當量的無水氯化鈣或氯化鈣二水合物和大約0.001-0.5當量的銅催化劑存在下，使下式的炔醇 和大約0.5-10當量的濃鹽酸反應，得到下式的氯炔 其中R是氫原子，烷基，環烷基，環烷烷基，或芳烷基，以及R1和R2每個獨立地是烷基，環烷基，環烷烷基，芳烷基，或者和它們連接的碳原子一起形成環烷基。在本專利技術的一個優選實施方案中，R是氫原子或低級烷基，R1和R2每個獨立地是低級烷基或和它們連接的碳原子一起形成環戊基或環己基；在大約0.5-2當量的無水氯化鈣或氯化鈣二水合物和大約0.005-0.1當量的銅催化劑存在下，使用大約2-4當量的濃鹽酸，在該優選的實施方案中，銅催化劑是銅鹽(Ⅰ)或銅粉。在本專利技術的一個更優選實施方案中，R是氫原子，R1和R2每個獨立地是甲基或乙基，銅催化劑是鹵化銅(Ⅰ)或氧化銅(Ⅰ)，在此更優選的實施方中的，使用大約0.75-1.5當量的氯化鈣二水合物和大約0.01-0.075當量的鹵化銅(Ⅰ)或氧化銅(Ⅰ)。在本專利技術的一個更優選實施方案中，R1是甲基，R2是甲基或乙基，使用大約0.05當量的氯化銅(Ⅰ)作為銅催化劑。在本專利技術的上述方案中，合適的反應溫度大約是-20℃到50℃，優選大約-5℃到30℃。本專利技術的第二個實施方案提供一種制備炔基胺的方法，該方法包括在無水氯化鈣或氯化鈣二水合物和銅催化劑存在下，使炔醇和濃鹽酸反應，第1步首先得到氯炔，隨后可以蒸餾氯炔提純到等于或大于98％，然后第2步在強堿存在下使氯炔和無水氨或胺反應。更具體地說，上述實施方案提供了一種炔基胺的方法，包括(ⅰ)在大約0.25-4當量的無水氯化鈣或氯化鈣二水合物和大約0.001-0.5當量的銅催化劑存在下，使下式的炔醇 和大約0.5-10當量的濃鹽酸反應，得到下式的氯炔 隨后可以蒸餾氯炔達到純度等于或大于98％；(ⅱ)在大約1.0-1.5當量強堿(選自氫氧化鈉，氫氧化鉀，氨基鋰和氨基鈉)存在下使上述氯炔和大約1-20體積當量的下式無水氨或胺反應HNR3R4得到下式的炔基胺 其中R是氫原子，烷基，環烷基，環烷烷基，或芳烷基，R1和R2每個獨立地是烷基，環烷基，環烷烷基，芳烷基，或者和它們連接的碳原子一起形成環烷基；以及R3和R4每個獨立地是氫原子，低級烷基或者和它們連接的氮原子一起形成吡咯烷基或哌啶基；在本專利技術第二個實施方案優選模式中，R是氫原子或低級烷基，R1和R2每個獨立地是低級烷基或和它們連接的碳原子一起形成環戊基或環己基，R3和R4每個獨立地是氫原子或低級烷基；在大約0.5-2當量無水氯化鈣或氯化鈣二水合物和大約0.005-0.1當量銅催化劑存在下，使用大約2-4當量的濃鹽酸。在本專利技術第二個實施方案的上述優選模式的第1步驟中，銅催化劑是銅鹽(Ⅰ)或銅粉。而且使用溫度大約是35℃到140℃，壓力大約2.6kPa-102kPa，將所得氯炔蒸餾到純度等于或大于98％是合適的。在本專利技術第二個實施方案的上述優選模式的第2步驟中，在大約1-10體積當量的無水氨或胺存在下，使用大約1.0-1.25當量的氫氧化鈉，氫氧化鉀或氨基鋰。在本專利技術第二個實施方案更優選模式中，R是氫原子，R1和R2每個獨立地是甲基或乙基，銅催化劑是鹵化銅(Ⅰ)或氧化銅(Ⅰ)。在本專利技術第二個實施方案的上述優選模式的第1步驟中，使用大約0.75-1.5當量的氯化鈣二水合物和大約0.01-0.075當量的鹵化銅(Ⅰ)或氧化銅(Ⅰ)，使用溫度大約40℃到80℃，壓力大約2.6kPa-27kPa將所得氯炔蒸餾。在本專利技術第二個實施方案的上述優選模式的第2步驟中，R3和R4都是氫，于大約1-6體積當量的無水氨存在下，使用大約1.05當量的氫氧化鈉。在本專利技術第二個實施方案更優選模式中，R1是甲基，R2是甲基或乙基，銅催化劑是0.05當量的氯化銅(Ⅰ)。使用溫度大約45℃到75℃，壓力大約7.5kPa-21kPa將氯炔蒸餾。在本專利技術第二個實施方案第1步驟中，合適的反應溫度大約是-20℃到50℃，優選大約0℃到30℃。在第2步驟中，反應適合在大約-33℃到50℃，于壓力大約2.6-102kPa進行，優選在大約-33℃到10℃，于壓力大約2.6-27kPa下進行。在本專利技術中，烷基是直鏈或支鏈(C1-C8)烷基，例如包括甲基，乙基，正丙基，異丙基，正丁基，異丁基，仲丁基，叔丁基，正戊基，異戊基，正己基和正辛基；低級烷基是直鏈或支鏈(C1-C4)烷基。環烷基例如包括環戊基或環己基。環烷烷基例如包括環戊基甲基，環己基乙基，3-環戊基丙基，4-環己基丁基等。芳烷基的芳基部分定義為苯基或有1-2個取代基的苯基，取代基獨立地選自鹵素和烷基，烷基部分定義為直鏈(C1-C4)烷基。芳烷基的實例包括芐基，苯乙基，4-氯芐基，4-甲基芐基和2-氯苯乙基。體積當量定義為等于相同數量的體積，例如如果有15ml的氯炔，1體積當量的無水氨將是15ml,2體積當量將是30ml。第一個實施方案的反應通常是將銅催化劑加入到濃鹽酸(大約37％HCl)水溶液中進行，更稀的鹽酸會降低所需氯炔的產率和純度，將所得反應混合物冷卻到所需反應溫度，加入無水氯化鈣或氯化鈣二水合物，混合時在合適的時間加入炔醇，將混合物攪拌直到醇轉化為氯炔。第二個實施方案的第1步驟按照第一實施方案進行，通常氯炔在第2步驟前如上述被蒸餾，在第2步驟中將氯炔加入到液體的無水氨中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備氯炔的方法，該方法包括在無水氯化鈣或氯化鈣二水合物和銅催化劑存在下使炔醇和濃鹽酸反應得到氯炔。

【技術特征摘要】
US 1998-3-16 09/226,8251．一種制備氯炔的方法，該方法包括在無水氯化鈣或氯化鈣二水合物和銅催化劑存在下使炔醇和濃鹽酸反應得到氯炔。2．按照權利要求1的制備氯炔的方法，包括在大約0.25-4當量的無水氯化鈣或氯化鈣二水合物和大約0.001-0.5當量的銅催化劑存在下，使下式的炔醇和大約0.5-10當量的濃鹽酸反應，得到下式的氯炔其中R是氫原子，烷基，環烷基，環烷烷基，或芳烷基，以及R1和R2每個獨立地是烷基，環烷基，環烷烷基，芳烷基，或者和它們連接的碳原子一起形成環烷基。3．按照權利要求2的方法，其中R是氫原子或低級烷基，R1和R2每個獨立地是低級烷基或和它們連接的碳原子一起形成環戊基或環己基；在大約0.5-2當量的無水氯化鈣或氯化鈣二水合物和大約0.005-0.1當量的銅催化劑存在下，使用大約2-4當量的濃鹽酸。4．按照權利要求3的方法，其中銅催化劑是銅鹽(Ⅰ)或銅粉。5．按照權利要求3的方法，其中R是氫原子，R1和R2每個獨立地是甲基或乙基，銅催化劑是鹵化銅(Ⅰ)或氧化銅(Ⅰ)，使用大約0.75-1.5當量的氯化鈣二水合物和大約0.01-0.075當量的銅催化劑。6．按照權利要求5的方法，其中R1是甲基，R2是甲基或乙基，銅催化劑是氯化銅(Ⅰ)。7．按照權利要求6的方法，其中使用0.05當量的氯化銅(Ⅰ)。8．一種制備炔基胺的方法，該方法包括在無水氯化鈣或氯化鈣二水合物和銅催化劑存在下，使炔醇和濃鹽酸反應，第1步首先得到氯炔，隨后可以蒸餾氯炔提純到等于或大于98％，然后第2步在強堿存在下使氯炔和無水氨或胺反應。9．按照權利8制備炔基胺的方法，包括(ⅰ)在大約0.25-4當量的無水氯化鈣或氯化鈣二水合物和大約0.001-0.5當量的銅催化劑存在下，使下式的炔醇和大約0.5-10當量的濃鹽酸反應，得到下式的氯炔隨后可以蒸餾氯炔達到純度等于或大于98％；(ⅱ)在大約1.0-1.5當量選自氫氧化鈉，氫氧化鉀，氨基鋰和氨基鈉的強堿存在下使上述氯炔和大約1-20體積當量的下式無水氨或胺反應H...

【專利技術屬性】
技術研發人員：雷內卡羅琳羅默爾，安德魯威廉姆格羅斯，戴維韋恩莫斯利，
申請(專利權)人：陶氏益農有限責任公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]