[发明专利]用于合成伯异己糖醇胺的方法

说明书

本发明涉及一种用于合成伯胺的方法，该方法包括以下步骤：a)提供至少一种二脱水己糖醇，并且b)通过使该二脱水己糖醇与氨反应来使其胺化，该胺化是通过在氢气的存在下使用氢化催化剂的多相催化进行的。

本发明涉及一种用于胺化仲异己糖醇以得到伯胺的方法。

生物源的(即从可再生原料可制备的)平台化学品具有高的经济意义，并且设想未来来自可再生原料的塑料的比例进一步显著增加。在最重要的生物平台化学品中，山梨醇属于重要的角色。山梨醇作为本体化学品生产，主要来自含糖和淀粉的植物。通过山梨醇的双脱水，即水的裂解，可以获得异山梨醇，一种具有作为生物源平台化学品的巨大潜力的糖醇。除了从常规生产的山梨醇获得异山梨醇之外，在一步反应中直接从纤维素制备也是有可能的。异山梨醇是三种异己糖醇中最易得到的。异甘露醇可以以类似于异山梨醇的方式从果糖开始经由甘露醇生产。异艾杜醇，它的前体化合物在自然界中仅以可忽略的少量存在，可以通过一步异构化反应从异山梨醇或异甘露醇获得。

异山梨醇、异甘露醇和异艾杜醇及其多种双官能衍生物具有高应用潜力，例如在生物源聚合物、溶剂、燃料添加剂以及还有许多其他领域中。除了在聚合物中使用生物源二醇之外，使用可以由生物源醇制备的多官能胺越来越受关注，特别是使用生物源胺用于生产含氮塑料如聚酰胺和聚氨酯。异己糖醇，特别是双官能糖醇，在相应的聚合物中显示出令人希望的作为生物源单体的特性。

基于二脱水己糖醇的异己糖醇胺的制备在原则上是已知的。然而，迄今为止还没有已知的其中胺化足够有效地用于工业生产异己糖醇胺的合成方法，例如用于新颖的基于生物质的塑料领域。或者需要使用一些高反应性或一些毒性中间体的非催化多阶段合成，或者使用由于形成化学计算量的副产物被认为不适合于按比例放大的实验室规模的合成路线。因此，优选的是将二脱水己糖醇直接催化转化为其胺衍生物。

此外，虽然二脱水己糖醇的均相催化胺化是已知的，这些是基于分子催化剂，这些分子催化剂基于昂贵的贵金属络合物，这些络合物使用也仅以最小量可获得的复杂的附加的配体，例如具有多种膦配体的分子钌络合物或钳形络合物。然而，均相催化的反应具有明显的缺点。这些络合物必须费力地合成并且因此制备昂贵。它们通常对空气和水敏感，这使它们在催化中的使用复杂化，因为它们必须主要在惰性气体气氛下和在无水有机溶剂中操作。此外，从产物中除去催化剂是复杂的且能量密集的。总的来说，这些反应条件不适合于工业量的异己糖醇胺的按比例扩大和生产。

因此，对于异己糖醇胺的替代合成方法存在需要。因此，本发明的目的是提供一种克服现有技术的上述缺点中的至少一个的方法。特别地，本发明的目的是提供一种可用于工业生产生物源异己糖醇胺的方法。

该目的是通过一种用于制备伯胺的方法实现的，该方法包括以下步骤：

a)提供至少一种二脱水己糖醇，并且

b)通过与氨反应胺化该二脱水己糖醇，

其中该胺化是通过在氢气存在下使用氢化催化剂的多相催化进行的。

已经出人意料地发现，根据本发明的方法允许使用固体催化剂在水溶液中并且在温和的反应条件下将异己糖醇转化成伯胺和氨基醇。合适的固体催化剂是可商购的并且能够在水溶液中在相对温和的反应条件下以及还有在底物熔体中的无溶剂体系中进行反应。这些固体催化剂可以在反应后通过简单过滤除去并且反应混合物可以进一步处理。因此，提供了一步骤并且经济的方法，该方法可以以特别有利的方式在水性介质或无溶剂中多相催化进行并且相对于胺选择性地进行。

通过使用可商购的多相催化剂，Ru/C，可以提供170℃和10巴氢的温和反应条件。这些参数首次允许将异己糖醇的胺化按比例放大到工业规模，并且还有与其连接的胺单体具有良好可用性，基于生物源胺的产物(特别是塑料)的进一步开发和商业化。所产生的胺具有巨大的市场潜力，特别是在聚酰胺和聚氨酯范围内的新型塑料的生产中，以及还有在化学最终产物如增塑剂、洗涤剂、药物和农用化学品的其他市场部分中。