專利名稱：用于合成二氨基吡啶和相關(guān)化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二氨基吡啶諸如2，6-二氨基吡啶和相關(guān)化合物的制備，所述2，6-二
氨基吡啶和相關(guān)化合物在工業(yè)上用作多種有用材料的合成中的前體和中間體。
背景技術(shù)：
化合物2， 6- 二氨基吡啶
<formula>formula see original document page 4</formula> 通常用作多種產(chǎn)品制備的原料，所述產(chǎn)品包括染料、金屬配體、藥物、殺蟲劑和摻 入到聚合物中的單體，諸如US 5， 674， 969中所描述的那些。 已知可經(jīng)由Chichibabin氨基化反應(yīng)來制備二氨基吡啶，其中吡啶在有機溶劑中
與氨基鈉反應(yīng)。這是一個復雜的反應(yīng)，需要較苛刻的條件(例如高壓，20(TC的溫度)。此
外，所述反應(yīng)是不經(jīng)濟的，因為必須過量使用相對昂貴的氨基鈉來阻止二聚反應(yīng)，并且與分
離、危險性氨基鈉的處理以及廢料處理相關(guān)的處理復雜度使制備成本上升。 另一種制備二氨基吡啶的方法是環(huán)氧氯丙烷的三步轉(zhuǎn)化。該方法具有一般較低的
產(chǎn)量，并且需要使用過量的氰化鈉，以及需要處理HCN。此外，需要純化中間體羥基戊二腈以
獲得收率可接受的DAP產(chǎn)物。 用氨或胺取代二氯吡啶中的氯是已知的。例如， 一種方法是在硫酸銅催化劑的存 在下由氯吡啶和氨來制備氨基吡啶，并且描述于"Rec. Trav. Chim."第58巻第709至721 頁(1939)和DE 510， 432中。然而，該方法的收率對于商業(yè)可行性而言通常過低。
在JP 53/053， 662中，通過在金屬銅或鋁的存在下用NH3水處理在妣啶核2位或6 位上包含至少一個氯原子的氯吡啶來制備氨基吡啶。需要較大量的銅或鋁粉以及較高的溫 度和壓力來進行此反應(yīng)，使得所述反應(yīng)的難度過大而不可取，并且2， 6- 二氨基吡啶的收率 同樣對于商業(yè)可行性而言一般過低。 因此，仍然需要低溫、低壓、高選擇性的方法來制備二氨基吡啶，諸如2，6-二氨基
吡啶和相關(guān)化合物。
發(fā)明概述 在一個實施方案中，本文描述了由式(I)的結(jié)構(gòu)表示的化合物的合成方法
I<formula>formula see original document page 5</formula>
(a)在氨水溶液中，使由式(II)的結(jié)構(gòu)表示的化合物
II<formula>formula see original document page 5</formula> 與銅源接觸以形成反應(yīng)混合物，其中將所述氨水溶液pH緩沖至介于約4至約8之 間；和(b)加熱所述反應(yīng)混合物；其中式(I)和式(II)中的R1和R2各自獨立地選自 (a)H; (b)烷基、芳基或芳烷基； (c) NR3R4，其中R3和R4各自獨立地為 (i)H， (ii)烷基、芳基或芳烷基， (iii) .—^，其中R5為烷基、芳基或芳烷基，或 (iv)-C(0)-NRSRS，其中每個R5如上文所定義；或 (d)0R6，其中R6為 (i)H， (ii)烷基、芳基或芳烷基，或 (iii) —g—^，其中R5如上文所定義。 在另一個實施方案中，提供了通過將由式(I)的結(jié)構(gòu)表示的由上文方法制得的化 合物轉(zhuǎn)變成低聚物或聚合物來制備低聚物或聚合物的方法。 在另一個實施方案中，提供了由上文方法獲得或可獲得的式(I)的化合物。 發(fā)明詳述 在本文所述方法中，經(jīng)由銅源存在下的氯-氨取代反應(yīng)來進行二氨基吡啶
("DAP")的合成，諸如由式(I)的結(jié)構(gòu)表示的多種化合物中的一種。 在一個實施方案中，本文描述了由式(I)的結(jié)構(gòu)表示的化合物的合成方法
(a)在氨水溶液中，使由式(II)的結(jié)構(gòu)表示的化合物
<formula>formula see original document page 6</formula> 與銅源接觸以形成反應(yīng)混合物，其中將所述氨水溶液pH緩沖至介于約4至約8之 間；和(b)加熱所述反應(yīng)混合物；其中式(I)和式(II)中的R1和R2各自獨立地選自






(a) H;
(b) 烷基、芳基或芳烷基；
(c) NR3R4，其中R3和R4各自獨立地為
(i) H，
(ii) 烷基、芳基或芳烷基， o
其中R5為烷基、芳基或芳烷基，或
(iv) -C (0) -NR5R5，其中每個R5如上文所定義；或 (d)0R6，其中If為
(i) H，
(ii) 烷基、芳基或芳烷基，或
(iii) 一^一r5,其中R5如上文所定義。 如本文所用，術(shù)語"烷基"表示通過從任何碳原子上移去一個氫原子，由烷烴衍生 的一價基團-CnH加屮其中n二 1。烷基可以為C「C2。直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基。適宜的烷基實 例包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、正己基、環(huán)己基、正辛基、三甲 基戊基和環(huán)辛基。 如本文所用，術(shù)語"芳基"代表其自由價為芳環(huán)碳原子的一價基團。所述芳基部分 可包含一個或多個芳環(huán)，并且可被惰性基團取代，即其存在不影響反應(yīng)的基團。適宜芳基的 實例包括苯基、甲基苯基、乙基苯基、正丙基苯基、正丁基苯基、叔丁基苯基、聯(lián)苯基、萘基和 如本文所用，術(shù)語"芳烷基"代表具有芳基的烷基。適宜芳烷基的實例包括芐基 (即C6H5CH2-基團)和苯乙基(即苯乙基，C6H5CH2CH2-基團)。
在本文所述方法的一個實施方案中，由式(I)的結(jié)構(gòu)表示的化合物可通過在緩沖 的氨水溶液中使由式(II)的結(jié)構(gòu)表示的化合物與銅源接觸以形成反應(yīng)混合物并且加熱所 述反應(yīng)混合物而制得。在式(II)的具體實施方案中，W和f可分別為H。當W和f分別 為H時，由式(II)的結(jié)構(gòu)表示的化合物為2，6-二氯吡啶("DCP")，并且由此方法制得的 由式(I)的結(jié)構(gòu)表示的化合物為2，6-二氨基吡啶。此反應(yīng)圖示于下文中
f, 統(tǒng)沖的NH3/H20 n
DCP DAP 由式(II)的結(jié)構(gòu)表示的化合物可商購獲得或可通過合成來獲得。例如，2，6-二 氯吡啶可得自Sigma-Aldrich(St. Louis， Missouri)，或可由吡啶或2-氯吡啶的光氯化反 應(yīng)合成來獲得(參見例如W0 95/21158和美國專利公開5， 536， 376)。 3-氨基-2，6-二 氯妣啶可得自TCI America (Portland, Oregon) 。 2， 6-二氯-3， 5-二甲基妣啶可由例如 3，5-二甲基吡啶(還被稱為3，5-二甲基吡啶)通過環(huán)選擇隨后鋰化合成來獲得[參見 "Synlett" (2002) (4)第628至630頁]。如"Tetrahedron Letters" (1989) ， 30 (24)，第 3183至3186頁中所述，可在甲苯中由噁嗪酮和炔化合物合成由式(II)的結(jié)構(gòu)表示的化合 物，其中R1為甲基并且R2為甲基或苯基。 所述銅源可以是元素銅[Cu(O)]，或銅化合物諸如Cu(I)化合物或Cu(II)化合物， 諸如Cu(I)鹽或Cu(II)鹽，或它們的混合物。適用于本文的銅化合物的實例無限制地包括 CuCl、 CuBr、 Cul、 Cu2S04、 CuN03、 CuCl2、 CuBr2、 Cul2、 CuS04和Cu(N03)2。 CuBr和Cul是尤其 優(yōu)選的。據(jù)信所述銅源在所述反應(yīng)中用作催化劑。用作催化劑，所述銅源將不以其中它會 被化學改變的任何方式參與反應(yīng)，然而據(jù)信其將改變反應(yīng)的一個或多個參數(shù)，從而增進產(chǎn) 物的生成。因此，以催化有效量，即用于實現(xiàn)此目的量，向所述反應(yīng)混合物中提供銅源。
用于反應(yīng)中的銅量按反應(yīng)混合物中所含的式(II)化合物摩爾數(shù)計通常為約0. 5 摩爾％至約7摩爾％ 。氨水(ammonia)濃度通常在約5至約10摩爾/反應(yīng)混合物中所含 的式(II)化合物摩爾數(shù)范圍內(nèi)。 通過向氨水溶液中加入緩沖劑來緩沖氨水溶液。緩沖劑是不直接參與反應(yīng)，但是 其存在確實將反應(yīng)混合物的pH限制在預(yù)選界限內(nèi)的物質(zhì)。根據(jù)Br0ns ted-Lowry酸，所述 緩沖劑通常是為弱酸/共軛堿對，或弱堿/共軛酸對的物質(zhì)。在相關(guān)情況下，諸如向體系中 加入酸或堿，或稀釋反應(yīng)混合物，通過獲得或失去質(zhì)子而達到平衡的緩沖劑將反應(yīng)混合物 的pH變化限制在預(yù)選范圍內(nèi)。向本文反應(yīng)混合物中加入緩沖劑以生成緩沖溶液，其中pH將 保持在約4. 0或更高，約4. 5或更高，約5. 0或更高，或約5. 5或更高，以及約8. 0或更低， 約7. 5或更低，約7. 0或更低，或約6. 5或更低的pH下?？梢匀缟纤龅拿總€最大值和最 小值的任何組合構(gòu)成的任何范圍來表示由緩沖劑所限制的反應(yīng)混合物的PH范圍。
所述緩沖劑可選自例如堿金屬、堿土金屬或銨的磷酸鹽、硼酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、 碳酸氫鹽、乙酸鹽、氫氧化物、溴化物、硅酸鹽、檸檬酸鹽、葡萄糖酸鹽和酒石酸鹽；或低級鏈 烷酸諸如乙酸的堿金屬鹽；或磷酸的堿式堿金屬鹽。適宜的緩沖劑實例還無限制地包括碳 酸氫鈉、碳酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、焦磷酸鈉、正磷酸鹽以及水溶性縮聚磷酸鹽諸如三聚磷酸鹽和焦磷酸鹽。還包括乙酸銨、溴化銨、磷酸二氫銨、磷酸氫銨、和硼酸銨。還包括 堿金屬化合物或堿土金屬化合物，諸如鈉、鉀和鈣化合物，例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化 鈣和碳酸鉀、碳酸鈣、乙酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸三鈉和硼酸鈉。還包括倍半碳酸鈉、硅酸鈉、 硅酸鉀、焦磷酸鈉、焦磷酸四鉀、磷酸三鉀、磷酸三鈉、無水四硼酸鈉、五水合四硼酸鈉、十水 合四硼酸鈉、氧化鎂、硼酸、蘋果酸、苯甲酸和(甲基)琥珀酸。 可以任何便利的方式將緩沖劑加入到反應(yīng)混合物中。當例如弱酸的銨鹽用作緩沖 劑時，則將所述鹽以鹽的形式(例如乙酸銨)直接加入，或者可就地形成(例如通過將乙酸 或乙酸酐加入到過量氨水中)。通常，緩沖劑在所述反應(yīng)混合物中的濃度按整個反應(yīng)混合物 的重量計為約20重量％至約60重量％。 雖然反應(yīng)條件諸如溫度、壓力和時間可根據(jù)具體銅源的選擇而變化，但是發(fā)現(xiàn)下 列條件通常適于實現(xiàn)目標式(I)化合物的制備熱反應(yīng)溫度一般在約IO(TC至約15(TC的范 圍內(nèi)；反應(yīng)壓力一般在約150psi(1.03MPa)至約700psi (4. 83MPa)的范圍內(nèi)；并且反應(yīng)時 間一般在約5至約9小時范圍內(nèi)。 在一個實施方案中，通過移除過量的氨和部分水，接著從包含反應(yīng)產(chǎn)物、緩沖劑和 催化劑的反應(yīng)混合物中結(jié)晶，可從反應(yīng)混合物中分離出本發(fā)明方法的DAP反應(yīng)產(chǎn)物。在另 一個實施方案中，通過向反應(yīng)混合物中加入硫酸，將反應(yīng)產(chǎn)物以半硫酸鹽形式沉淀出來，分 離出所述反應(yīng)產(chǎn)物。 與已知方法相比，本發(fā)明的方法有利地提供了經(jīng)提高的目標式(I)產(chǎn)物選擇度和 收率。如本文所用，術(shù)語產(chǎn)物("P")的"選擇度"代表最終產(chǎn)物混合物中P的摩爾份數(shù)或 摩爾百分比，而術(shù)語"轉(zhuǎn)化率"代表以理論量份數(shù)或百分比表示的消耗掉的反應(yīng)物量。因此， 轉(zhuǎn)化率乘以選擇度等于P的最大"收率"，而由于在諸如分離、處理、干燥等活動過程中樣本 會發(fā)生損耗，因此實際收率(還稱為"凈收率")通常將略微小于該最大收率。如本文所用， 術(shù)語"純度"是指所指定的物質(zhì)在所得的分離的樣品中實際所占的百分比。本文獲得的目 標式(I)產(chǎn)物選擇度和收率的增加似乎是由緩沖劑的功效所引起的，緩沖劑將不可取副反 應(yīng)的發(fā)生率最小化，從而致使所需的產(chǎn)物選擇度增加，然而本發(fā)明不限于任何具體的操作 理論。 上述方法還能夠有效而高效地合成由二氨基吡啶制得的產(chǎn)物，諸如其低聚物或聚 合物。這些制得出物質(zhì)可具有一個或多個酰胺官能團、酰亞胺官能團或脲官能團。因此，本 發(fā)明的另一個實施方案提供了將二氨基吡啶轉(zhuǎn)化成低聚物或聚合物的方法?？赏ㄟ^如上所 述的方法制得二氨基吡啶，然后使其進一步經(jīng)歷聚合反應(yīng)，以由其制得低聚物或聚合物，諸 如具有上文所述類型官能團的那些。在一種多步方法中，還可由二氨基吡啶制得聚合物，諸 如吡啶并雙咪唑-2，6-二基(2，5-二羥基對苯撐)聚合物。 在一個方法中，二氨基吡啶可經(jīng)由與二元酸(或二元酰鹵)的反應(yīng)轉(zhuǎn)變成聚酰胺 低聚物或聚合物，其中例如聚合反應(yīng)在有機化合物溶液中進行，所述有機化合物在反應(yīng)條 件下為液體，是二元酸(二元酰鹵)和二氨基吡啶兩者的溶劑，并且對聚合產(chǎn)物具有溶脹或 部分溶劑化作用。所述反應(yīng)可在適中的溫度例如10(TC下實施，并且優(yōu)選在同樣可溶于所選 溶劑中的酸受體的存在下實施。適宜的溶劑包括甲基乙基酮、乙腈、N，N-二甲基乙酰胺、包 含5%氯化鋰的二甲基甲酰胺、以及包含氯化季銨鹽(如甲基三正丁基氯化銨或甲基三正 丙基氯化銨)的N-甲基吡咯烷酮。反應(yīng)物組分的混合導致產(chǎn)生大量的熱，并且攪拌也會導致產(chǎn)生熱能。鑒于此，當需要冷卻來保持所需的溫度時，在所述過程的整個期間冷卻溶劑體 系和其它物質(zhì)。與上述類似的方法描述于US 3， 554， 966、 US 4， 737， 571和CA 2， 355， 316中。 在一個方法中，二氨基吡啶還可經(jīng)由與二元酸(或二元酰鹵)的反應(yīng)轉(zhuǎn)變成聚酰 胺低聚物或聚合物，其中例如在酸受體的存在下，使二氨基吡啶在一種溶劑中所形成的溶 液與二元酸或二元酰鹵諸如二甲酰氯在第二溶劑中所形成的溶液接觸(所述第二溶劑與 所述第一溶劑不混溶)，以在兩相界面處實現(xiàn)聚合反應(yīng)。所述二氨基吡啶可例如溶解或分 散于含堿的水中，其中堿以足量使用以中和聚合反應(yīng)期間生成的酸。氫氧化鈉可用作酸受 體。二元酸(二元酰鹵)的優(yōu)選溶劑是四氯乙烯、二氯甲烷、石腦油和氯仿。二元酸(二元 酰鹵)的溶劑應(yīng)相對不是酰胺反應(yīng)產(chǎn)物的溶劑，并且應(yīng)與胺溶劑相對不混溶。優(yōu)選的不混 溶性閾值如下可溶于胺溶劑中的有機溶劑應(yīng)不超過0. 01%重量至1. 0%重量。將二氨基 吡啶、堿和水一起加入，并且劇烈攪拌。攪拌器的高剪切作用是重要的。將酰氯溶液加入
到含水漿液中。 一般在ot:至6(rc下，使接觸進行例如約l秒至IO分鐘，并且優(yōu)選在室溫
下進行5秒至5分鐘。聚合反應(yīng)快速發(fā)生。與上述類似的方法描述于US 3， 554， 966和US 5， 693， 227中。 在一個方法中，二氨基吡啶還可經(jīng)由與四元酸(或其鹵化衍生物)或二酐的反應(yīng) 而轉(zhuǎn)變成聚酰胺低聚物或聚合物，其中每種試劑(通常以等摩爾量)溶解于共同的溶劑中， 并且將所述混合物加熱至10(TC至25(TC范圍內(nèi)的溫度，直至產(chǎn)物具有0. 1至2dL/g范圍的 粘度。適宜的酸或酸酐包括二苯基甲醇-3，3' ，4，4' _四甲酸、1，4-雙(2，3-二羧基苯氧 基)苯二酸酐和3，3' ，4，4' -二苯甲酮四甲酸二酐。適宜的溶劑包括甲酚、二甲苯酚、二 甘醇二醚、Y-丁內(nèi)酯和環(huán)丁砜。作為另外一種選擇，可從反應(yīng)混合物中回收聚酰胺-酸產(chǎn) 物，并且通過與脫水劑如乙酸酐和P-甲基吡啶的混合物一起加熱，進一步轉(zhuǎn)變成聚酰亞 胺。與上述類似的方法描述于US 4， 153， 783、 US4， 736， 015和US 5， 061， 784中。
二氨基吡啶還可經(jīng)由與多異氰酸酯的反應(yīng)而轉(zhuǎn)變成聚脲低聚物或聚合物，其代表 性實例包括甲苯二異氰酸酯；4，4-二異氰酸二苯甲烷；己二異氰酸酯；苯二異氰酸酯。所述 反應(yīng)可在溶液中進行，如在環(huán)境溫度下，在劇烈攪拌下，將兩種試劑溶解于環(huán)丁砜和氯仿的 混合物中。通過與水或丙酮和水分離，然后在真空烘箱中干燥，將產(chǎn)物進行后處理。與上述 類似的方法描述于US 4， 451， 642和Kumar的"Macromolecules" (17,2463(1984))中。形 成聚脲的反應(yīng)還可在界面環(huán)境下進行，如將二氨基吡啶溶解于通常含有酸受體或緩沖劑的 含水液體中。多異氰酸酯溶解于有機液體如苯、甲苯或環(huán)己烷中。劇烈攪拌后，在兩相界面 處形成聚合物產(chǎn)物。與上述類似的方法描述于US 4， 110， 412以及Millich和Carraher的 "InterfacialSyntheses"第2巻(Dekker，New York， 1977)中。二氨基妣啶還可經(jīng)由與光 氣的反應(yīng)轉(zhuǎn)變成聚脲，如在US 2， 816， 879中所述的界面方法中。 還可通過(I)將二氨基吡啶轉(zhuǎn)變成二氨基二硝基吡啶，(II)將所述二氨基二硝基 吡啶轉(zhuǎn)變成四氨基吡啶，和(iii)將所述四氨基吡啶轉(zhuǎn)變成吡啶并雙咪唑-2，6-二基(2， 5-二羥基對苯撐)聚合物，將二氨基吡啶轉(zhuǎn)變成吡啶并雙咪唑-2，6-二基(2，5-二羥基對 苯撐)聚合物。 二氨基吡啶可通過使其接觸硝酸以及三氧化硫的發(fā)煙硫酸溶液而轉(zhuǎn)變成二氨基 二硝基吡啶，如WO 97/11058中所述。通過在強酸的存在下使用氫化催化劑氫化并且使用
9共溶劑諸如低級醇、烷氧基醇、乙酸或丙酸，可將二氨基二硝基吡啶轉(zhuǎn)變成四氨基吡啶，如US 3， 943， 125中所述。 如US 5，674，969(將其全文引入作為本文的一部分以用于所有目的)中所公開的，可通過在多磷酸強酸中，在IO(TC以上至最多約18(TC下緩慢加熱并且在減壓下，使2，5-二羥基對苯二酸與四氨基吡啶的三鹽酸化一水合物聚合，接著在水中沉淀；或如美國專利公開2006/0287475 (將所述文獻全文引入作為本文的一部分以用于各種目的)中所公開的，通過在約5(TC至約ll(TC的溫度下混合單體，然后在145t:下形成低聚物，然后使低聚物在約16(TC至約25(TC下反應(yīng)，可使四氨基吡啶轉(zhuǎn)變成吡啶并雙咪唑-2，6-二基(2，5-二羥基對苯撐)聚合物。如此制得的吡啶并二咪唑-2，6-二基(2，5-二羥基對苯撐)聚合物可為例如聚(1，4-(2，5-二羥基)苯撐-2，6-吡啶并[2，3-d :5，6-d' ] 二咪唑)聚合物、或聚[(1，4-二氫二咪唑[4，5-b :4' ，5' -e]吡啶-2，6-二基)(2，5-二羥基-1，4-苯撐)]聚合物。然而，這些聚合物的吡啶并二咪唑部分可被苯并二咪唑、苯并二噻唑、苯并二噁唑、吡啶并二噻唑以及吡啶并二噁唑中的任何一種或多種取代；并且這些聚合物的2，5-二羥基-對亞苯基部分可被一種或多種間苯二甲酸、對苯二甲酸、2，5-吡啶二甲酸、2，6-萘二甲酸、4，4' _二苯基二甲酸、2，6-喹啉二甲酸以及2，6-雙(4-羧基苯基)吡啶并雙咪唑的衍生物取代。
實施例 本發(fā)明的有利特性和功效可見于下文所述的實施例中。該實施例所基于的本發(fā)明
實施方案僅僅是代表性的，并且選擇那些實施方案來例示本發(fā)明，不表示沒有描述于此實
施例中的材料和條件不適用于實施本發(fā)明，或者不表示沒有描述于此實施例中的主題在附
加權(quán)利要求及其等同物范疇之外。通過將由所述實施例得出的結(jié)果與由某些反應(yīng)得出的結(jié)
果進行比較可更好地理解所述實施例的重要性，所述反應(yīng)旨在用作對照實驗(對照例A和
B)，并且由于是在沒有緩沖劑下進行的，因此可向該比較提供基準。 MM 下列材料用于實施例和對照例中。除非另外指明，所有商業(yè)試劑均按原樣使用。2，6-二氯吡啶(98%純度)、CuI(99X純度)和CuBr(98X純度)購自Aldrich ChemicalCompany (Milwaukee, Wisconsin, USA) 。 Cu粉(99.5%純度)購自Alfa Aesar(Ward Hill，Massachusetts, USA)。乙酸銨(98%純度)購自Fluka(Buchs， Switzerland)。氨水(28重量％至30重量％的氨)購自EM Science (現(xiàn)為EMD Chemicals Inc. ， Gibbstown， NewJersey, USA)。
^￡ 除非另外指明，由定量氣相色譜儀(配備FID檢測器的HP5890系列II)，采用三甘醇內(nèi)標，測定基于反應(yīng)掉的原料摩爾份數(shù)的轉(zhuǎn)化百分比，和基于反應(yīng)中制得的2，6-二氨基吡啶摩爾份數(shù)的收率。 縮寫的含義如下"g"代表克，"GC"代表氣相色譜儀，"h"代表小時，"mol"代表摩爾，"mL"代表毫升，"MPa"代表千帕斯卡，并且"psi "代表磅每平方英寸。
實施例1 在配備有夾氣攪拌器的600mL高壓釜中，加入5g Cul的120g氨水(按重量計30%
10NH3)溶液，并且與77g乙酸銨和60g 2， 6- 二氯吡啶混合。用氮氣吹掃后，加入24g液氨，致使壓力為約150psi (1. 03Mpa)。接著，在攪拌下將反應(yīng)混合物在15(TC下加熱8h。在反應(yīng)期間，壓力從680psi (4. 69Mpa)的初始壓力降至450psi (3. 10Mpa)。使反應(yīng)混合物冷卻至室溫，并且使壓力降回至大氣壓。采用定量GC分析方法，分析反應(yīng)混合物。2，6-二氯吡啶的轉(zhuǎn)化率大于99. 5%。所述反應(yīng)混合物包含0. 37mol的2，6- 二氨基吡啶和0. 03mol的2_氯-6-氨基吡啶。2， 6- 二氨基吡啶和2-氯-6-氨基吡啶的收率分別為91%和7%。
對照例A 以與實施例1中所述相同的方式實施該反應(yīng)，但是不將乙酸銨加入到反應(yīng)混合物中，表明在未緩沖的溶液中獲得較低的選擇性。2，6_二氯吡啶的轉(zhuǎn)化率大于99.5%。所述反應(yīng)混合物包含0. 29mol的2， 6- 二氨基吡啶和小于0. 005mol的2-氯-6-氨基吡啶。2，6-二氨基吡啶的收率為72%。
對照例B 此反應(yīng)表明，與實施例1所示的條件相比，在諸如JP 53/053， 662所述的條件下，在未緩沖的溶液中，獲得較低的DAP產(chǎn)物選擇性。采用與實施例1所述相同的設(shè)備，使用59g2，6-二氯吡啶、150g氨水(按重量計30%朋3)和9g銅粉，來實施此反應(yīng)。用氮氣吹掃后，在攪拌和1100psi (7. 58MPa)下，將反應(yīng)混合物在24(TC下加熱5h。使反應(yīng)混合物冷卻至室溫，并且使壓力降回至大氣壓。采用定量GC分析方法，分析反應(yīng)混合物。2，6-二氯吡啶的轉(zhuǎn)化率大于99. 5%。所述反應(yīng)混合物包含小于0.04mo1的2，6-二氨基吡啶。2，6_二氨基吡啶的收率小于10%。在該反應(yīng)中采用高溫無助于獲得所期望的收率。
當在本文中給出或確定某一數(shù)值范圍時，所述范圍包括其端點，以及位于所述范圍內(nèi)的所有單獨整數(shù)和分數(shù)，并且還包括由其中那些端點和內(nèi)部整數(shù)和分數(shù)的所有各種可能組合形成的每一個較窄范圍，以在相同程度下形成更大數(shù)值群的子群，如同每一個那些較窄范圍有明確表示一樣。當本文中的數(shù)值范圍被描述為大于某設(shè)定值時，所述范圍仍然是有限的，并且被如本文所述的發(fā)明上下文中切實可行的值限定其上限。當本文中的數(shù)值范圍被描述為小于某設(shè)定值時，所述范圍仍然被非零值限定其下限。 在本說明書中，除非在使用情形下另外明確指明或相反指明，本文給出的數(shù)量、尺寸、范圍、配方、參數(shù)、以及其它量和特性，當用術(shù)語"約"具體修飾時，可以但不必是精確的，并且還可以是近似和/或大于或小于(如所期望的)所述的，在本發(fā)明的情形中，表達偏差、轉(zhuǎn)換因子、舍入、測量誤差等，以及包含在其以外的那些值的所述值中具有與所述值相當?shù)膶嵱眯院?或可操作性。
權(quán)利要求
用于合成由式(I)的結(jié)構(gòu)表示的化合物的方法所述方法包括(a)在氨水溶液中，使由式(II)的結(jié)構(gòu)表示的化合物與銅源接觸以形成反應(yīng)混合物，其中將所述氨水溶液的pH緩沖至約4或更高，但是約8或更低；和(b)加熱所述反應(yīng)混合物；其中式(I)和式(II)中的R1和R2各自獨立地選自(a)H；(b)烷基、芳基或芳烷基；(c)NR3R4，其中R3和R4各自獨立地為(i)H，(ii)烷基、芳基或芳烷基，(iii)其中R5為烷基、芳基或芳烷基，或(iv)-C(O)-NR5R5，其中每個R5如上文所定義；或(d)OR6，其中R6為(i)H，(ii)烷基、芳基或芳烷基，或(iii)其中R5如上文所定義。FPA00001010769200011.tif,FPA00001010769200012.tif,FPA00001010769200013.tif,FPA00001010769200021.tif
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中R1和R2中的一個或兩者為H。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中將所述反應(yīng)混合物加熱至約IO(TC至約15(TC范圍內(nèi)的溫度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述反應(yīng)壓力在約150psi (1. 03Mpa)至約 700psi(4. 83Mpa)的范圍內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述銅源包括Cu(0)、Cu(1)鹽、Cu(lD鹽、或它們的混 合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述銅源選自CuCl、 CuBr、 Cul、 Cu2S04、 CuN03、 CuCl2、 CuBr2、 Cul2、 CuS04、 Cu (N03) 2以及它們的混合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中銅源在所述反應(yīng)混合物中的含量按所述式(II)的化合物的摩爾數(shù)計為約0. 5摩爾％至約7摩爾％的銅。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中氨水在所述反應(yīng)混合物中的濃度在約5至約10摩爾的 氨水/每摩爾所述式(II)的化合物的范圍內(nèi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述緩沖劑包括弱酸的銨鹽。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述緩沖劑在所述反應(yīng)混合物中的濃度按所述整個 反應(yīng)混合物的重量計為約20重量％至約60重量％。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，所述方法還包括使式(I)的化合物經(jīng)歷反應(yīng)以由其制得低 聚物或聚合物的步驟。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中所制備的聚合物包括吡啶并雙咪唑-2，6-二基(2， 5-二羥基對苯撐)聚合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于合成二氨基吡啶諸如2，6-二氨基吡啶和相關(guān)化合物的方法，所述2，6-二氨基吡啶和相關(guān)化合物在工業(yè)上用作多種有用材料合成中的化合物和組分。所述合成在銅源的存在下經(jīng)由氯-氨取代反應(yīng)進行。
文檔編號C07D213/61GK101784525SQ200880101378
公開日2010年7月21日 申請日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月1日
發(fā)明者J·C·里特 申請人:納幕爾杜邦公司