[发明专利]制备胺类的方法

说明书

本发明涉及新的有机反应和制备和使用这样的反应产物的方法。更具体地，本发明涉及用于还原氨基化的新反应和在无需外部氢源的情况下由该反应产物制备另外的产物的方法。

羰基化合物的还原氨基化是用于生产胺类的关键，且毫无例外地需要氢源，最常用的是氢气(H₂)自身。然而，尽管氢不贵且以工业化规模使用，但是它与空气具有宽爆炸范围且可以引起大爆炸。

此外，当今的大部分氢产自化石材料，例如天然气。实现这一目的的主要方法通过包含两步的甲烷蒸汽重整(SMR)法进行。第一步包括使甲烷(CH₄)与蒸汽在750-800℃下反应，产生H₂和CO。然后使CO-副产物经通道导入第二步，称作水煤气变换(WGS)反应，其中使其与更多蒸汽在催化剂上反应，形成另外的H₂和二氧化碳(CO₂)。这种方法自身分两个阶段进行，由在350℃下的高温变换和在190-210℃下的低温变换组成。在最终的步骤中，必须从二氧化碳，甲烷，未反应的一氧化碳和水中分离氢。一旦纯化，则将得到的氢供给用于众多应用，包括还原氨基化。

其它的氢源可能经济性较低且昂贵或遇湿气和空气不稳定。

胺类是一类极为有用的和不能代替的化合物。它们不仅用于工业和实验室作为产物(例如药物，染料，气体净化等)，而且作为试剂和催化剂。因此，对于用于制备胺类的简便而有效的方法存在需求。

发明人已经研究了几种用于制备胺类的方法。合成胺类的最重要方法之一通过还原亚胺类进行。作为更直接和经济的方法，用胺类对羰基化合物进行还原氨基化避免了亚胺形成的分离步骤。这种方法由此需要更少的纯化步骤并且生成更少的溶剂废物。

发明人研究了几种潜在的均相和多相催化剂系统，并且认为，在工业化应用背景下，使用CO直接作为还原剂可以提供明显的优点，因为作为本领域状态下使用的包括加热至350℃的3个步骤和3种不同催化剂可以被转化成仅使用单一催化剂的单一操作。

一氧化碳与胺-化合物的反应是现有技术中公知的，例如参见Chan Sik Cho，Journal of Heterocyclic Chemistry，1997，1371-1374页。然而，该方法是众所周知的芳基卤与CO的羰基化反应，其与另一种醛的脱氧代-双取代反应组合，由此形成二氢吲哚酮化合物。在该反应中，未进行还原，且由此该方法不是如本发明中的还原氨基化。

发明人还测试了其它均相和多相金属催化剂，且最终，发明人鉴定铑盐例如乙酸铑作为特别有效的催化剂，其用于用对-茴香胺对醛例如苯甲醛在一氧化碳的存在下进行还原氨基化，得到N-苄基-4-甲氧基苯胺。在溶剂筛选时，发现乙酸铑催化的反应有效地在不同溶剂中进行，其中在THF中的反应速率最高。铑源例如Rh(PPh₃)₃Cl，Rh₆(CO)₁₆，[Rh(CO)₂Cl]₂，[Rh(COD)Cl]₂，HRh(PPh₃)₄，多相铑和钌均显示了不同的催化活性。

因此，本发明涉及新的还原氨基化反应和由它们制备任意另外产物的方法。该反应如方案1中所示。

因此本发明涉及制备胺类的方法，其中使包含式R¹-CO-R²的羰基部分的化合物与式HNR³R⁴的化合物和一氧化碳在催化剂的存在下反应。所述催化剂可以具体地选自多相和/或均相金属催化剂，其选自Pt，Pd，Ir，Rh，Ru，Os，Mo，Ni，Cr，V，Cu，Mn，Zn，Fe，硫，硒及它们的催化活性化合物。该反应可以在溶剂中进行，也可以在无溶剂下进行。

在上述式中，