专利名称:纯4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的制法的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种经五步制取纯4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的方法。
背景技术:
酸基苯磺酸盐在洗涤剂中用作漂白活化剂。欧洲专利申请第0,355,384A1公开了一种由4-羟基苯磺酸盐与酸酐和羧酸制取4-酸基苯磺酸盐的方法。从反应混合物中分离得到4-酸基苯磺酸盐。反应终止后,用如醇等亲水性溶剂洗涤4-酸基苯磺酸盐。但这种方法不适宜用来制取4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐,因为其中间体(1-烷酰基氨基)链烷酸能环化形成为一种酰基内酰胺,它不能作漂白活性剂使用,必须要从产物中除去。增加纯化步骤也将降低产物的收率。
欧洲专利申请第0,105,672A1公开了一种在一个釜中制取酸基苯磺酸盐的方法,其中4-羟基苯磺酸钠同时与醋酸酐和羧酸反应。通过用如醚或己烷等疏水性溶剂洗涤,将过剩的羧酸分离并循环使用,本方法的缺点是中间体4-羟基苯磺酸钠不溶于疏水性溶剂,因此当反应不完全时,中间体将残留在产物中。按照该专利不能达到高收率和高纯度制取酸基苯磺酸盐的要求。本方法还有一个缺点是要达到反应完全来制取酸基苯磺酸盐,必须将4-羟基苯磺酸钠研磨细,这是项既烦琐又耗功本的工序。再说,有部分中间产物4-羟基苯磺酸盐留在最终产物中。此外,醚或己烷等疏水性溶剂是不适于用来纯化4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐粗制物的,因为其中间体(1-烷酰基氨基)链烷酸是不溶于这些疏水性溶剂的,于是将会残留在产物中。
因此,需要开发一种以高收率制备纯的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的方法,并要求在一个反应器内进行、不用分离出中间体,而且4-酸基苯磺酸钠和(1-烷酰基氨基)链烷酸中间产物不会残留在最终产物中。此外,还应有通过直接蒸发反应溶剂完成产物分离的优点。
发明概述本发明涉及一种在一个反应器里不经分离中间体制取纯4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的方法,它包括(A)在溶剂中将4-羟基苯磺酸碱金属盐与C2-C4羧酸酐在足够的温度下反应一定时间,生成4-酸基苯磺酸碱金属盐和C2-C4羧酸,反应中的4-羟基苯磺酸碱金属盐和C2-C4羧酸酐摩尔比分别为1∶1-1∶40,溶剂与4-羟基苯磺酸碱金属盐的重量比为2∶1-50∶1。
(B)在(A)步反应产物中加入(1-烷酰基氨基)链烷酸和至少一种酯基转移催化剂,在150℃-250℃温度下加热0.5-10小时并以一定压力使溶剂产生回流并从反应器中除去C2-C4羧酸,生成含4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的反应混合物,反应中所加的(1-烷酰基氨基)链烷酸摩尔量为(A)步所用的4-羟基苯磺酸碱金属盐摩尔量的0.7-5倍。
(C)从(B)步中生成的含4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐混合物中除去溶剂。
(D)将(C)步得到的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐产物与醋酸相混合。
(E)从醋酸中分离出(D)步的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐,得到纯的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐和醋酸滤液,上述纯的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐通式为
式中R为选自C5-C21烷基,C5-C21链烯基、氯代C5-C21烷基或苯基;R1为选自氢或C1-C3烷基;M为选自氢、铵离子和碱金属原子;n为1-8整数。
发明详述本发明制备4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的方法包括五步。第一步,(A)步是在溶剂中将4-羟基苯磺酸碱金属盐与C2-C4羧酸酐在100℃-250℃温度下进行反应0.5-5小时,以生成4-酸基苯磺酸碱金属盐和C2-C4羧酸。最好在140℃-170℃进行反应1-2小时,并不推荐用250℃以上温度;因为在250℃温度以上更容易发生生成苯酚酯的脱磺酸基反应,而不是生成磺酸盐。最好温度控制在低于200℃。4-羟基苯磺酸碱金属盐可用钠、钾、钙或镁任意一种碱金属盐,但最好是钠盐。
C2-C4的羧酸酐用量为每摩尔4-羟基苯磺酸碱金属盐用1-40摩尔,最好为1-5摩尔。更好C2-C4羧酸酐用量为每摩尔4-羟基苯磺酸碱金属盐用1-1.5摩尔。适用的C2-C4羧酸酐实例有醋酸酐、丙酸酐、丁酸酐和异丁酸酐。最好,C2-C4羧酸酐是醋酸酐。
(A)步所用的溶剂包括极性非质子溶剂如N,N-二甲基乙酰胺、含1-6碳的烷基的二烷基亚砜如二甲基亚砜、二甘醇的二甲基醚如三甘醇二甲醚、含1-6个碳的烷基的环烷基或无环烷基砜如四氢噻吩-1,1-二氧化物、卤代芳香族溶剂如二氯苯如三氯苯、含1-6个碳的烷基取代的芳香族溶剂如三异丙基苯。最好的溶剂为四氢噻吩-1,1-二氧化物。
所用溶剂重量与4-羟基苯磺酸碱金属盐重量之比为2∶1-50∶1,最好为4∶1-6∶1。溶剂用量不足会造成原料不能完全溶解,从而导致反应进行不完全并造成反应时间延长和生成粘性糊状混合物,而使反应难以进行。虽然溶剂用量高限没有严格限定,但从除去过剩溶剂期间的加热和冷却所消耗能量考虑,所用溶剂量高于4-羟基苯磺酸碱金属盐重50倍则会造成无为的浪费。
在本发明方法中不使用的溶剂包括质子性溶剂如水、醇类和含1-20个碳原子的羧酸如醋酸。如醇类等质子溶剂会与(A)步使用的C2-C4羧酸酐反应并干扰(B)步中的酯基转移反应。如醋酸可以用于(A)步反应中,但必须在(B)步中除去以使得反应进行完全。
第二步,(B)步是酯基转移反应步骤。它包括在(A)步的反应产物中加入(1-烷酰基氨基)链烷酸和酯基转移催化剂并在150℃-250℃温度下加热0.5-10小时,以足够压力使溶剂产生回流并从反应器中除去C2-C4羧酸,以生成含4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的反应混合物。最好,酯基转移反应在160℃-180℃温度下进行2-6小时。联产物羧酸可以通过蒸馏或用如氮气等惰性气体喷雾来除去。为保持反应混合物呈流体,在(B)步中可添加与(A)步中所用相同的溶剂。加入的(1-烷酰基氨基)链烷酸的摩尔量为(A)步中所用的4-羟基苯磺酸碱金属盐摩尔量的0.7-5倍。
(1-烷酰基氨基)链烷酸由本领域熟知的酰胺化反应制取,它包括选自内酰胺和氨基酸的含氮化合物与羧酸或羧酸酯相反应。最好,(1-烷酰基氨基)链烷酸是6-(1-辛酰基氨基)己酸、6-(1-壬酰基氨基)己酸或6-(1-癸酰基氨基)己酸,也可以用它们的混合物。
适用的内酰胺单体至少每个分子中含有3个碳原子,最好每个分子中含4-7个碳原子。适用的内酰胺单体包括丁内酰胺、戍内酰胺、ε-己内酰胺、β-丙内酰胺、δ-戍内酰胺和类似的内酰胺。这些内酰胺的氮原子可以被含1-3个碳的烃基所取代,例如,可用甲基己内酰胺。ε-己内酰胺,它的取代衍生物是最好的内酰胺单体。
氨基酸的通式为NH2(CR′R″)mCOOH,其特征是有碱性氨基团(NH2)和酸性羧基团(COOH)。分子式中m为1-26,最好为1-10。R′和R″基分别选自氢、未取代或取代的直链或支链的C1-C20烷基、未取代或取代的C3-C8环烷基、C3-C8链烯基、C3-C8炔基和C6-C14芳基。
上述所述的未取代和取代的C3-C8环烷基指的是在环上含3-8个碳原子,最好含5或6个碳原子的环脂族烃基团和那些用1个或2个的C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、羟基或C1-C4烷酰氧基所取代的环烷基团。
C3-C8链烯基和C3-C8炔基代表在链上含3-8个碳原子的直链或支链烃基团并分别有碳碳双键或碳碳三键。
所用名词“芳基”包括含有直到14个碳的碳环芳香基团如苯基、萘基和由1个或2个选自C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4烷酰氧基、C1-C4烷酰氨基、卤素,氰基,C1-C4烷基磺酰基、C1-C4亚烷基-(OH)n、O-C1-C4亚烷基-(OH)n、-S-C1-C4亚烷基(OH)n、-SO2-C1-C4亚烷基-(OH)n、-CO2-C1-C4亚烷基-(OH)n、SO2N(R17)-C1-C4亚烷基-(OH)n、-SO2N(C1-C4亚烷基-OH)2、-CON(R17)C1-C4亚烷基-(OH)n、-CON(C1-C4亚烷基-OH)2、-N(SO2C1-C4烷基)-亚烷基-(OH)n或-N(SO2苯基)-C1-C4亚烷基-(OH)n取代的苯基和萘基,其中n为1或2。
所用名词“芳基”也包括杂环芳香族基团,如含有1个氧原子和/或1个硫原子、和/或直到3个氮原子的有5或6个原子数的杂环芳香族环,所述的杂环芳香环任意地稠合到1个或2个苯环上或稠合到另外的有5个或6个原子数的杂芳环上。这些杂环芳基的实例有噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、三唑基、噻二唑基、噁二唑基、四唑基、噻三唑基、噁三唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、噻嗪基、噁嗪基、三嗪基、噻二嗪基、噁二嗪基、二噻嗪基、二噁嗪基、噁噻嗪基、四嗪基、噻三嗪基、噁三嗪基、二噻二嗪基、咪唑啉基、二羟嘧啶基、四羟嘧啶基、四吡咯-(1.5-6)哒嗪基和嘌呤基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、吲哚基等等和由1个或几个上述“芳基”定义中所列取代基取代的那些杂环。
此外,名词“芳基”包括亚芳基团。用“亚芳基”名词代表含直到14个碳的二价碳环的芳基烃部分,如邻位、间位和对位亚苯基和用1个或2个选自C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或卤素取代的上述亚苯基。
羧酸化合物为羧酸或羧酸酯及其混合物,它们含有如直链或支链脂族基、脂环族基或氢化芳族基。羧酸或羧酸酯有6-26个碳原子,最好有8-20个碳原子,更好有8-10个碳原子。上述基团可以通过芳族基团连接到羧基上。羧酸或羧酸酯可以是天然或合成的直链或支链的脂肪酸,可以为饱和的或不饱和的脂肪酸。羧酸或羧酸酯可含1个以上的羧酸或酯基,羧酸酯包括羧酸的甲酯、乙酯、丙酯或丁酯,而且不限于这些酯,可以用从市场购得的纯羧酸或羧酸酯或其混合物。
羧酸和羧酸酯的实例有辛酸、辛酸甲酯、壬酸、壬酸甲酯、癸酸、癸酸甲酯、癸酸异丙酯、十一烷酸、十二烷酸、十六烷酸、十八烷酸、油酸、亚麻酸、二十二烷酸、对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、苯二甲酸、间苯二甲酸、萘-2,6-二羧酸、环己烷二羧酸、环己烷二乙酸、联苯-4,4-二羧酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等等。最好的羧酸为癸酸、辛酸。最好的羧酸酯是癸酸甲酯和辛酸甲酯。
(B)步中所用的酯基转移催化剂是本领域技术人员所熟知的。这些酯基转移催化剂包括叔胺催化剂、碱金属盐催化剂、金属催化剂、酸性催化剂及其混合物。本发明方法所用的酯基转移催化剂实例有二甲基氨基吡啶、咪唑、醋酸钠、氢氧化钠和四异丙醇钛。酯基转移催化剂加入量为每摩尔(A)步中所用4-羟基苯磺酸碱金属盐的0.01-0.3摩尔。在(B)步可用1种以上的酯基转移催化剂。
(B)步的酯基转移催化步骤的副产物,当(1-烷酰基氨基)链烷酸用6-(1-辛酰基氨基)己酸时,副产物为4-[6-[6-(1-辛酰基氨基)(1-己酰基)氨基]己酸基]苯磺酸单钠盐;在使用6-(1-壬酰基氨基)己酸时,副产物为4-[6-[6(1-壬酰基氨基)(1-己酰基)氨基]己酸基]苯磺酸单钠盐;在使用6-(1-癸酰基氨基)己酸时,副产物为4-[6-[6-(1-癸酰基氨基)(1-己酰基)氨基]己酸基]苯磺酸单钠盐,这些杂质的通式为
在上式中,R为C5-C21烷基、C5-C21链烯基、氯代C5-C21烷基或被1-3个F、Cl、SO3M、COOM、C1-C21烷基或C2-C20链烯基取代的苯基;R1各自代表氢和C1-C3烷基;M代表氢、铵离子、或钠、钾等碱金属原子;n为1-8整数。
第三步,(C)步是从含(B)步中生成的含4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的反应混合物中除去溶剂。除去溶剂可以通过如蒸馏或干燥等蒸发过程或用结晶后过滤来完成。除去溶剂在低真空和能蒸发溶剂的温度下进行。最好,真空在0.5大气压到100mmHg范围,而温度在140℃-250℃范围。最好,经蒸发至少除去90%的溶剂,更好地,至少经蒸发除去95%的溶剂。重要的是要注意从反应溶剂结晶会使产物分离成为问题,因为溶剂会与4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐络合使产物成胶体。
第四步,(D)步是在(C)步的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐产物中加入醋酸。醋酸含水应少于5%。最好用羧酸纯度>99%的冰醋酸。在纯化操作中也可用C1-C4的醇和酸以及它们相应的酯代替醋酸,其效果稍差。4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的纯化通过如重淤浆、洗涤、浸提和重结晶等众所周知的现有技术来完成。
醋酸从反应产物中除去在反应过程中生成的杂质如4-[6-[6-(1-辛酰基氨基)(1-己酰基)氨基]己酸基]苯磺酸单钠盐;4-[6-[6-(1-壬酰基氨基)(1-己酰基)氨基]己酸基]苯磺酸单钠盐;4-[6-[6-(1-癸酰基氨基)(1-己酰基)氨基]己酸基]苯磺酸单钠盐和反应产品中的残余的溶剂及未反应的原料。此外,醋酸改善了得到固体产物4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐颜色。
第五步,(E)步是从醋酸中分离出固态的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐产物,得到纯4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐和醋酸滤液。分离采用熟知的离心或真空过滤技术来完成。从预先制备的(E)步中得到的滤液可以循环,用作醋酸的一部分加入到(D)步中,以降低物料损耗。用环形干燥器或真空烘箱等任何常规干燥技术进行产物干燥。(D)步和(E)步可反复直到获得所要求纯度的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐。依据原料(1-烷酰基氨基)链烷酸的纯度,用本发明的方法得到产物的产率大于80%。
本发明制备纯的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的方法可以间歇或连续工艺分段进行。纯的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐产物通式为
在上述通式中,R代表C5-C21烷基、C5-C21链烯基、氯代C5-C21烷基、或可为1-3个F、Cl、SO3M、COOM、C1-C21烷基或C2-C20链烯基等基团取代的苯基;R1代表氢或C1-C3烷基;M代表氢、铵离子、或钠、钾等碱金属;n为1-8的整数。最好纯的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐产物是4-[6(1-辛酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠,即通式中R是C7H15,n是5,M是钠;4-[6(1-壬酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠,即通式中R是C8H17,n是5,M是钠,或4-6-[(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠,即通式中R是C9H19,n是5,M是钠。产品也可以是上述化合物的混合物。
所示结果测定所用的物料和过程如下用液相色谱法则测定4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐产物的纯度将一定重量的样品稀释并注入反相液体色谱柱中用含配对离子试剂的水/乙腈作移动相,用于205nm的紫外(UV)检知器检测洗脱液组分。将样品组分的峰面积与注入已知标准样得到的峰面积比较以测出各组分的浓度。
本发明的方法将用下列实例加以进一步说明,但本发明并不限于这些实例。除另存说明外,实例中所有份数和百分数均以重量计。
实例1不经纯化步骤在一个反应器内合成4-[6-(1-辛酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠和4-[6-(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠。
在搅拌下于140℃将8.3克,0.042摩尔的4-羟基苯磺酸钠和6.4克,0.063摩尔的醋酸酐加到60克的四氢噻吩-1,1-二氧化物中。让得到的混合物在140℃搅拌2小时后,将压力在45分钟降到100-160mmHg。然后将反应混合物的温度提高到170℃,加入12克,约0.046摩尔的6-(1-辛酰基氨基)己酸和6-(1-癸酰基氨基)己酸的混合物、0.14克,0.0014摩尔的咪唑和0.17克,0.0020摩尔的醋酸钠。让所得的反应混合物在100mmHg并于每小时约0.5立方英尺氮气吹扫下搅拌反应约3小时。整个反应期间从反应器中同时蒸发出醋酸,未加收集。反应3小时后,压力降到20mmHg并让四氢噻吩-1,1-二氧化物从反应器中蒸馏出来。从反应器蒸馏完四氢噻吩-1,1-二氧化物之后,让反应体约20克冷却成硬固体。将该硬固体,约16.7克研磨成如砂的粒度再放入真空烘箱于70℃干燥约70小时,得到13.7克干的产物。干产物的HPLC数值汇总于表1。
实例2不经纯化步骤在一个反应器内合成4-[6-(1-辛酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠和4-[6-(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠。
在搅拌下于约35℃将29克,0.12摩尔的4-乙酸基苯磺酸钠、34克的含51%6-[1-辛酰基氨基]己酸和34%6-(1-癸酰基氨基)己酸混合物、0.40克,0.0060摩尔的咪唑和0.49克,0.0058摩尔醋酸钠加到172克的四氢噻吩-1,1-二氧化物中。当压力降到约20mmHg时,让反应混合物加热到约170℃。[调整压力和温度使装填12″不锈钢填料的15″长蒸馏柱顶产生稳定回流]。在压力降到使溶剂从反应瓶蒸馏出之前,让反应混合物回流约1小时。再将压力分段降到约5mmHg,直到不再有溶剂从反应瓶中蒸馏出来(蒸馏期约耗1.7小时)。让得到的糊状固体冷却成硬固体,约90克,再将84.4克硬固体研磨成如砂的粒度并放入真空烘箱于130℃和29″Hg下烘约18小时,得到53.6克干的产物。干产物的HPLC数值汇总于表1。
实例3未经纯化步骤在一反应器内合成4-[6-(1-辛酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠和4-[6-(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠。
在搅拌下于约35℃将29克,0.12摩尔的4-乙酸基苯磺酸钠、34克的含51%6-(1-辛酰基氨基)己酸和34%6-(1-癸酰基氨基)己酸的混合物、0.40克,0.0060摩尔的咪唑和0.49克,0.0058摩尔的醋酸钠加到172克的四氢噻吩-1,1-二氧化物中。当压力降到约20mmHg时,让反应混合物加热到约170℃。[调整压力和温度使装填有12″不锈钢填料的15″长蒸馏柱顶产生稳定回流]。在压力降到使溶剂从反应瓶中蒸馏出之前,让反应混合物回流约1小时,再将压力分段降到约5mmHg,直到不再有溶剂从反应瓶中蒸馏出来(蒸馏期约1.7小时)。让得到的糊状固体冷却成硬固体,约90克。再将82.6克硬固体研磨成如砂的粒度并放入真空烘箱在130℃和29″Hg下干燥约18小时,得到53.7克的干产物。干产物的HPLC数值汇总于表1。
实例4实例3制取的产物纯化在搅拌下将53.5克实例3制取的粗制固体产物加到215克的醋酸中。让得到的混合物加温到70℃,20分钟后再让它冷却到25℃。然后混合物经过滤得到59.6克的含醋酸湿固体和191.3克的暗黑色滤液。将湿固体放在真空烘箱内在70℃和20″Hg下干燥约18小时,得到31.1克的干燥产物。干产物的HPLC数值汇总于表1。
实例5实例4中回收的滤液循环使用将192.6克的冰醋酸和95.0克由类似实例2所述方法制取的粗制反应产物加到189.4克实施例4的回收滤液中。让得到的混合物加温到70℃,20分钟后让它冷却到25℃。然后混合物经过滤得到139.7克含醋酸湿固体和319.9克的暗黑色滤液。将湿固体放在真空烘箱内在70℃和20英寸Hg下干燥约18小时,得到65.8克的干燥产物。干产物HPLC的数值汇总于表1。
实例6
将105.6克的冰醋酸和105.3克类似于实例2所述方法制取的粗制反应产物加到316.4克的实例5回收滤液中。让得到的混合物加温到70℃,20分钟后让它冷却到25℃。然后过滤混合物得到153.2克的含醋酸湿固体和357.3克的暗黑色滤液。将湿固体放入真空烘箱在70℃和20″Hg下干燥18小时,得到84.8克的干燥产物,干产物的HPLC数值汇总于表1。
表IHPLC分析(%重)实例 产物 杂质1杂质2原料 杂质3Ex.C-10 C-8 C-10 C-8 C-10 C-8 C-10 C-8 C-10 C-8 ABS SPS1 25% 45% 5% 10% 1% 0% 5% 2% 1% 1% 1% 6%2 27% 44% 5% 9% 1% 1% 1% 3% 0% 1% 1% 5%3 28% 48% 5% 10% 0% 0% 1% 3% 1% 2% 0% 5%4 37% 53% 1% 3% 0% 0% 1% 1% 0% 1% 0% 2%5 34% 52% 2% 4% 0% 0% 2% 1% 0% 1% 0% 3%6 32% 51% 3% 5% 0% 0% 3% 1% 0% 1% 0% 3%产物(C-8)4-[6-(1-辛酰基氨基)己酸基]苯磺酸碱金属盐产物(C-10)4-[6-(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸碱金属盐杂质1(C-8)4-6-[6-(1-辛酰基氨基)(1-己酰基)氨基]己酸基]苯磺酸单钠盐杂质1(C-10)4-6-[6-(1-癸酰基氨基)(1-己酰基)氨基]己酸基]苯磺酸单钠盐杂质2(C-8)4-辛酸基苯磺酸钠杂质2(C-10)4-癸酸基苯磺酸钠原料(C-8)6-(1-辛酰基氨基)己酸原料(C-10)6-(1-癸酰基氨基)己酸杂质3(C-8)6-[6-(1-辛酰基氨基)(1-己酰基)氨基]己酸杂质3(C-10)6-[6-(1-癸酰基氨基)(1-己酰基)氨基]己酸ABS4-乙酸基苯磺酸钠SPS4-羟基苯磺酸钠表I的结果清楚地表明纯化步骤对4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸钠产物的影响。在实例4中,通过与醋酸相混合,得到90%纯度的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸钠产物。醋酸从产物中除去杂质、残余的溶剂和未反应的原料。此外,表1中的实例1-3结果显示出本方法的可重复性。
实例7-9将(B)步得到经过滤除去反应溶剂的等量粗制反应产物与表2所列的纯化溶剂混合。让所得混合物在25℃下搅拌20分钟,经过滤并干燥固体物。干产物的HPLC数值汇总于表II。
实例10将(B)步得到经过滤除去反应溶剂的粗制反应产物与醋酸混合,其中醋酸用量为该粗制反应产物重量的1.7倍。将反应产物和醋酸加热并在70℃混合10分钟,再冷却至25℃过滤。干燥固体物。干产物的HPLC数值汇总于表II。
表II经纯化步骤除去组份的百分数实例纯化溶剂 产物 杂质1原料杂质3ABS7醋酸 1.5% 34.0% 77.4% 58.0% 47.3%8甲醇 0%4.4% 77.2% 47.1% 54.6%9 醋酸甲酯 0%0.0% 60.9%3.4% 2.9%10醋酸 7.3% 93.8% 83.1% 100.0% 94.3%产物4-[6(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠杂质14-[6-[6-(1-癸酰基氨基)-(1-己酰基)氨基]己酸基]苯磺酸钠原料6-(1-癸酰基氨基)己酸杂质36-[6(1-癸酰基氨基)-(1-己酰基)氨基]己酸ABS4-乙酸基苯磺酸钠表II结果清楚地表示从4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐产物中除去杂质、残余溶剂和未反应原料,醋酸要比甲醇或醋酸甲酯更有效。而且醋酸对4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐产物无任何影响。
本发明方法的优点是不用分离4-乙酸基苯磺酸盐制备纯4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐。此外,用醋酸完成纯化这是未料想到的,因为在酯类转移反应中醋酸是副产物并料想会造成逆反应的。本发明已确定醋酸能从4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐产物中除去杂质、残余溶剂和未反应的原料。而且醋酸还改善纯化产物的颜色。
此外,在(C)步直接蒸发溶剂避免胶体的形成,在使用1种以上(1-烷酰基氨基)链烷酸时,反应混合物冷却中常会出现胶体问题。
按照上面详细的描述本领域技术人员会想到许多变更,但所有这些明显的修改全属于所附权利要求书的整个预想范围。
权利要求
1.一种在一个反应器里不经分离中间体制备纯的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的方法,它包括(A)在溶剂中将4-羟基苯磺酸碱金属盐与C2-C4羧酸酐于足够温度下反应足够时间,生成4-酸基苯磺酸碱金属盐和C2-C4羧酸,其中所加的4-羟基苯磺酸碱金属盐和C2-C4羧酸酐摩尔比为1∶1-1∶40,溶剂与4-羟基苯磺酸碱金属盐的重量比为2∶1-50∶1,(B)在(A)步的反应产物中加入(1-烷酰基氨基)链烷酸和至少一种酯基转移催化剂,在150℃-200℃温度下加热0.5-10小时,并以一定压力使溶剂产生回流并从反应器中除去C2-C4羧酸,生成含4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的反应混合物,其中所加的(1-烷酰基氨基)链烷酸摩尔量为(A)步的4-羟基苯磺酸碱金属盐摩尔0.7-5倍,(C)从(B)步中生成的含4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的反应混合物中除去溶剂,(D)将(C)步得到的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐产物与醋酸相混合,(E)从醋酸中分离出(D)步的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐,得到纯的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐和醋酸滤液,上述纯的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的通式为
式中R为选自C5-C21烷基,C5-C21链烯基、氯代C5-C21烷基或苯基;R1选自氢或C1-C3烷基;M为选自氢、铵离子或碱金属原子;n为1-8整数。
2.一种在一个反应器里不经分离中间体制取纯的4-[6-(1-辛酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠的方法,它包括(A)在四氢噻吩-1,1-二氧化物中将4-羟基苯磺酸钠与醋酸酐于100℃-200℃下反应0.5-5小时,生成4-乙酸基苯磺酸钠和醋酸,其中所加4-羟基苯磺酸钠与醋酸酐的摩尔比为1∶1-1∶5,四氢噻吩-1,1-二氧化物与4-羟基苯磺酸钠的重量比为2∶1-50∶1,(B)在(A)步反应产物中加入6-(1-辛酰基氨基)己酸和至少-种酯基转移催化剂,并在150℃-250℃温度下加热0.5-10小时,以一定压力使四氢噻吩-1,1-二氧化物产生回流和从反应器中除去醋酸,生成含4-[6-(1-辛酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠的反应混合物,其中所加的6-(1-辛酰基氨基)己酸摩尔量为(A)步中所用的4-羟基苯磺酸钠摩尔量的0.7-5倍,(C)从(B)步生成的含4-[6-(1-辛酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠的反应混合物中蒸发出四氢噻吩-1,1-二氧化物,(D)将(C)步得到的4-[6-(1-辛酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠产物与醋酸相混合,(E)从醋酸中分离出(D)步的4-[6-(1-辛酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠。
3.一种在一个反应器里不经分离中间体制备纯的4-[6-(1-壬酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠的方法,它包括(A)在四氢噻吩-1,1-二氧化物中将4-羟基苯磺酸钠与醋酸酐于100℃-200℃下反应0.5-5小时,生成4-乙酸基苯磺酸钠和醋酸,其中所加4-羟基苯磺酸钠与醋酸酐的摩尔比为1∶1-1∶5,四氢噻吩-1,1-二氧化物与4-羟基苯磺酸钠的重量比为2∶1-50∶1,(B)在(A)步反应产物中加入6-(1-壬酰基氨基)己酸和至少一种酯基转移催化剂并在150℃-250℃温度下加热1-6小时,以一定压力使四氢噻吩-1,1-二氧化物产生回流和从反应器中除去醋酸,生成含4-[6-(1-壬酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠的反应混合物,其中所加6-(1-壬酰基氨基)己酸摩尔量为(A)步中所加4-羟基苯磺酸钠摩尔量的0.7-5倍,(C)从(B)步生成的含4-[6-(1-壬酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠的反应混合物中蒸发出四氢噻吩-1,1-二氧化物,(D)将(C)步得到的4-[6-(1-壬酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠产物与醋酸相混合,(E)从醋酸中分离出(D)步的4-[6-(1-壬酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠。
4.一种在一个反应器里不经分离中间体制备纯的4-[6-(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠的方法,它包括(A)在四氢噻吩-1,1-二氧化物中将4-羟基苯磺酸钠与醋酸酐于100℃-200℃下反应0.5-5小时,生成4-乙酸基苯磺酸钠和醋酸,其中所加4-羟基苯磺酸钠与醋酸酐的摩尔比为1∶1-1∶5,四氢噻吩-1,1-二氧化物与4-羟基苯磺酸钠重量比为2∶1-50∶1,(B)在(A)步反应产物中加入6-(1-癸酰基氨基)己酸和至少一种酯基转移催化剂并在150℃-250℃温度下加热1-6小时,以一定压力使四氢噻吩-1,1-二氧化物产生回流和从反应器中除去醋酸,生成含4-[6-(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠反应混合物,其中所加的6-(1-癸酰基氨基)己酸摩尔量为(A)步中所用的4-羟基苯磺酸钠摩尔量的0.7-5倍,(C)从(B)步生成的含4-[6-(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠反应混合物中蒸发出四氢噻吩-1,1-二氧化物,(D)将(C)步得到的4-[6-(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠与醋酸混合,(E)从醋酸中分离出(D)步的4-[6-(1-癸酰基氨基)己酸基]苯磺酸钠。
5.按照权利要求1的方法,其中(A)步的羧酸酐用量为每摩尔4-羟基苯磺酸碱金属盐用1-5摩尔的羧酸酐。
6.按照权利要求1的方法,其中(A)步的羧酸酐选自乙酸酐,丙酸酐、丁酸酐和异丁酸酐。
7.按照权利要求1的方法,其中溶剂选自N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜,三甘醇二甲醚、四氢噻吩-1,1-二氧化物、二氯苯、三氯苯和三异丙基苯。
8.按照权利要求1的方法,其中(A)步所用溶剂与4-羟基苯磺酸碱金属盐的重量比为4∶1-6∶1。
9.按照权利要求1的方法,其中(B)步的酯基转移催化剂选自二甲基氨基吡啶、咪唑、乙酸钠、氢氧化钠和四异丙醇钛。
10.按照权利要求1的方法,其中(C)步至少除去90%的溶剂。
全文摘要
本发明涉及一种在一个反应器里不经分离中间体,用五步制取纯的4-[(1-烷酰基氨基)链烷酸基]苯磺酸碱金属盐的方法。第一步在溶剂中将4-羟基苯磺酸碱金属盐和C
文档编号C07C303/32GK1161688SQ95195777
公开日1997年10月8日 申请日期1995年8月7日 优先权日1995年8月7日
发明者G·P·路兹, G·C·兹马, R·伯纳德 申请人:伊斯曼化学公司