[发明专利]用二取代碳二亚胺和二亚丙基三胺生产1,5,7‑三氮杂双环[4.4.0]癸‑5‑烯

说明书

相关申请的交叉参考

本申请是2012年4月25日提交的美国专利申请序列号13/455,651的部分继续申请。

发明领域

本发明涉及生产1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯的方法。

发明背景

已知双环胍类，例如1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯(TBD)是化学活性的且可被用于催化各种化学反应。商业利用双环胍类作为催化剂(用于任何反应)的重要考虑因素是，双环胍类的购买相对便宜和/或容易生产。

然而，已经公布的合成双环胍类的方法常常复杂，例如通过使用多步和/或耗时的工艺。其他方法使用非常昂贵和/或危险的起始材料。进一步地，许多公布的方法没有产生高产率的所需产物，或者产生难以与双环胍类相分离且本身可能危险的副产物，例如苯胺。此外，这些方法中的许多方法产生可能难以彼此分离的不同类型的双环胍类，和/或产生难以处理形式的水合胍类。

因此，需要安全且有效的生产双环胍类的方法。

发明概述

本发明涉及生产1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]-5-烯的方法，该方法包括形成含二取代的碳二亚胺，二亚丙基三胺和醚属溶剂(ethereal solvent)和/或醇的混合物；和加热该混合物，引起二取代的碳二亚胺与二亚丙基三胺反应。

本发明进一步涉及生产1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯的方法，该方法包括形成含二取代的碳二亚胺和二亚丙基三胺的混合物；和加热该混合物，引起二取代的碳二亚胺与二亚丙基三胺反应。

发明详述

本发明涉及生产双环胍类的方法。更具体地，本发明涉及生产1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]-5-烯的方法，该方法包括使二取代的碳二亚胺与也称为双(3-氨丙基)胺的二亚丙基三胺(“DPTA”)反应。

本文中所使用的术语“二取代的碳二亚胺”是指具有化学式RN＝C＝NR¹的化合物，其中R和R¹独立地包括烷基，芳基或其混合物。R和R¹可以相同或不同。在某些实施方案中，二取代的碳二亚胺包括二烷基碳二亚胺，和R/R¹基是脂族和/或脂环族烷基，例如具有1-10个碳的脂族和/或脂环族烷基；尤其合适的二烷基碳二亚胺没有限制地包括N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)(即，当R/R¹是异丙基时)，N,N'-二环己基碳二亚胺(DCC)(即，当R/R¹是环己基时)，N,N'-二叔丁基碳二亚胺(当R/R¹是叔丁基时)，及其任何组合。

在某些实施方案中，二取代的碳二亚胺包括二芳基碳二亚胺，和R/R¹基是芳基。尤其合适的二芳基碳二亚胺是N,N'-二对甲苯基碳二亚胺(其中R/R¹是甲苯残基)。在某些实施方案中，使用一种或更多种二烷基碳二亚胺和/或一种或更多种二芳基碳二亚胺的组合。

在某些实施方案中，生产1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯的方法包括首先在醚属溶剂中和/或在醇中溶解二取代的碳二亚胺，之后使二取代的碳二亚胺与DPTA反应。这些实施方案在本文中有时称为“溶剂法”。在以下进一步讨论的备选的实施方案中，生产1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯的方法没有利用醚属溶剂或醇，和在本文中有时称为“无溶剂法”。

一般地，溶剂法始于在醚属溶剂中和/或在醇中溶解二取代的碳二亚胺。接下来，将二亚丙基三胺加入到已溶解的二取代的碳二亚胺中。在一些实施方案中，加热二取代的碳二亚胺和溶剂和/或醇混合物，例如到60℃的温度，之后添加DPTA，和在一些实施方案中，在添加DPTA之后，加热该混合物到约60℃。然后进一步加热该混合物到升高的温度，并保持充足的时间段，使二取代的碳二亚胺和二亚丙基三胺反应，首先形成中间体(通常N,N'-二取代的单环胍类)，然后形成1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯和胺。通过使二取代的碳二亚胺和二亚丙基三胺反应生成的胺取决于R/R¹基团。例如，若R/R¹是异丙基，则胺将是异丙基胺，或者若R/R¹是环己基，则胺将是环己基胺。这一胺副产物可在反应过程中蒸馏掉，使得当反应完成时，在反应容器内与1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯一起残留的所有物质是醚属溶剂和/或醇。或者，胺副产物可以在反应完成时除去。