专利名称：制备氨基苯甲酸酯的方法
技术领域：
本发明一般性涉及制备氨基苯甲酸酯的方法。更具体地，本发明 一般性涉及制备含有一个或多个轻基的醇有机化合物的氨基苯曱酸酯
的方法。在某些实施方案中，醇有机化合物具有含2 -300个重复单元 的低聚或聚合骨架。
背景技术：
氨基苯甲酸酯可在诸如但不限于涂料、粘合剂、可浇铸高弹体、 模塑制品以及环氧型材料的柔韧剂或增韧剂的各种应用中用作低聚胺 硫化剂(curative)。制备这些有机酯的反应一般是诸如方程式1中所示 的酯交换反应，其中氨基苯甲酸烷基酯(l)在催化剂(未示出)存在下与醇 试剂(2)反应，形成氨基苯甲酸酯(3),以及相应的副产物烷基醇(4)。该 反应一般是在采用过量的某一种反应剂时几乎完全反应的平衡反应， 并通过例如蒸馏或分馏从反应混合物中除去产物。
COOR1
:(p H2NC6H4COO)nR' + n R1OH 2 4
方程1
可用于制备氨基苯甲酸酯的一种氨基苯曱酸烷基酯是4-氨基苯甲 酸乙酯，也称为苯唑呼因(benzocaine)。然而，4-氨基苯甲酸乙酯的较 高蒸气压可能引起其从反应混合物中损失掉，从而导致氨基苯曱酸酯 最终产物的产率降低，以及固体4-氨基苯甲酸乙酯在反应装置中的沉 积。结果，典型的工业实践是采用诸如4-氨基苯曱酸丁酯(也称为氨苯 丁酯(butamben))的较低挥发性试剂，它可分开加入到反应混合物中， 或在反应混合物中就地形成。使用4-氨基苯曱酸丁酯制备氨基苯曱酸
酯有一些缺点。在现阶段而言，4-氨基苯甲酸丁酯是经济性不如4-氨 基苯曱酸乙酯的试剂。此外，4-氨基苯甲酸丁酯与醇试剂的反应比4-氨基苯曱酸乙酯与醇试剂的反应慢得多。
避免从反应混合物中损失4-氨基苯曱酸乙酯的另一个解决方案可 以是在反应混合物中引入诸如例如曱苯或二曱苯的烃溶剂。烃溶剂提 供了回流，从而使试剂保持在反应混合物中，并提高反应效率。然而， 这种方案一般要求诸如例如通过汽提从最终产物中除去这些溶剂的额 外步骤。此外，由于许多这些溶剂对健康有害，而且因为它们的化学 性能与反应中存在的试剂、副产物和产物有很大不同，因此一般需要 将它们去除到非常低的含量，以制备可商用的产物。
尽管氨基苯甲酸酯和其它有机酯的制备是现有技术公知的，但本 领域技术人员仍在寻求制备氨基苯曱酸酯的改进方法。例如，美国专 利6,111，129即，129专利提出了可用作制备聚氨酯脲用的固化剂的链烷 二醇-二氨基苯曱酸酯的制备。该链烷二醇-二氨基苯曱酸酯通过对氨基 苯曱酸烷基酯与未聚合的二醇(对氨基苯曱酸烷基酯与二醇的化学计量 比一般至少为2:1或更高)在酯交换催化剂存在下的酯交换反应制备。 该，129专利公开了苯唑^因作为可用于反应中的对氨基苯甲酸烷基 酯。该，129专利还提出了通过用醇结晶对链烷二醇-二氨基苯曱酸酯进 行后续提纯。
类似地，美国专利4,732,959即，959专利提出了通过聚异氰酸酯与 聚酯多元醇的对氨基苯曱酸酯衍生物的反应制备聚(氨酯)脲酰胺。该后 者衍生物通过聚酯多元醇与氨基苯甲酸烷基酯的酯交换制备。该，959 专利的实施例1提出了内酯型聚酯多元醇与对氨基苯甲酸乙酯或苯唑 。卡因的酯交换反应，以及反应副产物或乙醇在形成后的去除。实施例1 还提出了通过在真空下将反应混合物加热到200°C 3小时而除去反应 混合物中未反应的苯唑啼因，以提供聚酯多元醇衍生物。
美国专利5,792，800即，800专利讨论了氨基苯甲酸酯用作橡胶-电 线粘合促进剂。该，800专利的实施例l描述了通过苯唑呻因与1-十八 烷醇以1:1的化学计量比在含有混合二甲苯的反应混合物中的酯交换 反应制备4-氨基苯曱酸十八烷基酯。
参考文献"普鲁卡因制备方法的进展(Devd叩ment of the Method of Novacain Production) ，， , M.G.Abdullaev , Pharmaceutical ChemistryJournal, Vol.35, No.10 (2001), pp.556画559即"Abdullaev"提出了用 对硝基苯曱酸乙酯作为起始试剂，通过采用对氢化反应和酯交换反应 都具有活性的催化剂体系，同时进行这两种反应，从而合成普鲁卡因。
该同时反应在较低温度即约45。C下进行。由于该4支低温度，反应混合 物中4-氨基苯曱酸乙酯的挥发性以及反应装置中4-氨基苯曱酸乙酯固 体的沉积可以忽略。
因此，需要一种用氨基苯甲酸烷基酯制备醇有机化合物的氨基苯 曱酸酯的方法，该方法没有氨基苯甲酸烷基酯的挥发性带来的产率降 低、反应时间慢和/或操作上的问题。
发明内容
本发明 一方面提供了 一种满足这一 需求的制备含有下式(I) (NH2C6H5COO)xR2(OH)y的醇有机化合物的氨基苯甲酸酯的改进方法， 其中R2是直链或支链的、取代或未取代的含有3 - 300个碳原子的烷基 和/或亚烷基，且其中x和y各自独立地是0-100的数，条件是x或y 不同时为0,其中该方法包括以下步骤(a)提供包含含有下式(n) NH2C6H4COOR1的氨基苯曱酸烷基酯(其中R是含1 - 20个碳原子的烷 基)、含有下式(III)(HOy^的醇试剂(其中W是直链或支链的、取代或 未取代的含有3 - 300个碳原子的烷基和/或亚烷基，且n是表达式"x+y，， 的和)以及辅助醇(其中辅助醇的蒸汽压大于氨基苯曱酸烷基酯和氨基 苯甲酸酯的蒸汽压)的反应混合物，和(b)将该反应混合物暴露于能有效 提供包含该氨基苯曱酸酯的最终产物混合物的条件下。
另一方面，本发明提供了一种制备氨基苯曱酸酯的方法，包括以 下步骤(a)提供包含氨基苯甲酸烷基酯和醇试剂的反应混合物；(b)在 反应混合物中引入辅助醇，其中辅助醇的沸点低于氨基苯曱酸烷基酯 的沸点和氨基苯曱酸酯的沸点；和(c)将反应混合物加热到120 °C或更高 温度足够长时间以制备包含氨基苯曱酸酯的最终产物混合物。在 一 个 具体实施方案中，步骤(b)在至少部分步骤(a)期间进行。
在又一个方面，本发明提供了一种制备氨基苯曱酸酯的方法，包 括以下步骤(a)提供包含氨基苯甲酸烷基酯和醇试剂的反应混合物； (b)在反应混合物中引入辅助醇，其中反应混合物中的至少部分辅助醇 反应，以提供醇副产物，且其中醇副产物的蒸汽压高于辅助醇的蒸汽
压；和(c)将反应混合物暴露在能有效提供包含氨基苯曱酸酯的最终产 物混合物的条件下。在某些实施方案中，反应混合物中的至少部分辅 助醇反应，以提供醇副产物，其中醇副产物的蒸汽压高于辅助醇的蒸 汽压。
图1比较了实施例4所述方法的4-氨基苯曱酸乙酯和氨苯下酯与 聚(四氢呋喃)的反应速率。
图2提供了实施例5中获得的各种馏出液试样的气相色谱("GC") 分析结果。
具体实施例方式
这里描述的方法是由氨基苯曱酸烷基酯制备醇有机化合物的氨基 苯曱酸酯的改进方法，该方法可避免由于从反应混合物中损失氨基苯 曱酸烷基酯试剂而带来的产率降低、反应时间慢和/或操作问题。此处 描述的方法通过在反应混合物中引入沸点低于氨基苯甲酸烷基酯的沸
点和氨基苯曱酸酯的沸点的辅助醇来避免这些问题。此处所用术语"辅 助醇，，指与氨基苯曱酸烷基酯试剂反应，形成比该醇本身以及反应混
合物中的醇试剂更具挥发性的醇副产物的醇。
在一个具体实施方案中，加入到反应混合物中的辅助醇是l-丁醇，
且氨基苯曱酸烷基酯是4-氨基苯曱酸乙酯。1-丁醇辅助醇比反应混合 物中的4-氨基苯甲酸乙酯和醇试剂更容易挥发，从而提供了回流。虽 然不受理论的约束，但据信这种回流避免了 4-氨基苯曱酸乙酯离开反 应混合物以及在顶部管道和装置上形成固体沉积物。此外，至少部分 1-丁醇与4-氨基苯曱酸乙酯反应，提供醇副产物或乙醇。由于1-丁醇 比乙醇更不容易挥发，所以能从反应混合物中选择性去除乙醇，而不 会显著损失l-丁醇。在某些实施方案中， 一旦大部分乙醇副产物被去 除，则能去除l-丁醇。
这里描述的方法提供了优于其它现有方法的一个或几个以下优 点。首先，该方法可以允许使用成本较低的试剂。例如，在某些实施 方案中，该方法可采用4-氨基苯曱酸乙酯试剂，而非常用的4-氨基苯 曱酸丁酯试剂。目前，4-氨基苯曱酸乙酯比4-氨基苯曱酸丁酯便宜。
其次，这里描述的方法可避免使用诸如曱苯、二曱苯、苯、己烷等的 烃溶剂。相反，在这里描述的方法中，苯甲酸烷基酯与辅助醇的反应
的副产物(例如作为4-氨基苯曱酸乙酯与辅助醇1-丁醇间的反应的副产
物的乙醇)更容易从最终产物混合物中去除，和/或不成为最终产物混合 物中的有害杂质。相信辅助醇提供了反应期间反应混合物中的回流， 而且不像烃溶剂那样会与氨基苯甲酸烷基酯进一步反应，从而降低反 应混合物中存在的氨基苯曱酸烷基酯的数量。在某些实施方案中，辅 助醇本身以及辅助醇与氨基苯曱酸烷基酯的反应产生的醇副产物可容 易地用蒸镏、分馏、汽提或其它手段从反应混合物去除。这里描述的
方法还降低了诸如4-氨基苯甲酸乙酯的氨基苯甲酸烷基酯从反应器损 失和/或固体氨基苯甲酸烷基酯及其反应产物在反应器装置上沉积的风 险。
方程式2描述了用于形成含有氨基苯曱酸酯(3)的最终产物混合物的这 里描述的方法的一个实施方案。在方程式2中，氨基苯甲酸烷基酯(l) 和醇试剂(2)形成反应混合物。将具有式I^OH(其中W指含有1 - 14个 碳原子的烷基或亚烷基)且沸点低于氨基苯曱酸烷基酯(l)和氨基苯曱 酸酉旨(3)的沸点的辅助醇(5)引入到反应混合物中。辅助醇(5)与氨基苯曱 酸烷基酯(1)和醇试剂(2)反应，从而形成醇副产物(4)。辅助醇(5)和醇副 产物(4)可容易地用蒸馏、分馏、汽提或其它手段从反应混合物去除。 为了便于辅助醇(5)以及氨基苯甲酸烷基酯(1)的反应产生的醇副产物(4) 的去除，优选在部分或完全真空下进行部分反应。
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方程2 反应混合物含有至少 一种氨基苯曱酸烷基酯。合适的氨基苯曱酸
烷基酯包括具有下式(II): NH2C6H4COOR的那些。在式(II)中，R1是 含有1-20,或1-12,或1-4个碳原子的烷基部分，其是直链或支 链的，诸如但不限于曱基、乙基、丙基、丁基、己基、庚基、辛基、 壬基、癸基、十一烷基、十二烷基及其异构体。此处所用术语"烷基" 还适用于诸如卣代烷基、烷芳基或芳烷基的其它基团中所含的烷基部 分。在某些实施方案中，氨基苯甲酸烷基酯可以是4-氨基苯曱酸曱酯、 4-氨基苯曱酸丁酯、4-氨基苯甲酸乙酯或它们的组合。在一个优选实施 方案中，氨基苯曱酸烷基酯是4-氨基苯曱酸乙酯。反应混合物中存在 的氨基苯曱酸烷基酯的量可为0.1-2.0,或0.5-1.1,或0.8-l.O当量 每当量醇试剂中的多元醇羟基基团。
在某些优选实施方案中，氨基苯甲酸烷基酯具有1-4个碳原子。 在这些实施方案中，采用烷基中具有较少碳原子的氨基苯甲酸烷基酯 缩短了提供最终产物混合物的反应时间。例如，在其中氨基苯曱酸烷 基酯试剂是4-氨基苯曱酸乙酯而非4-氨基苯甲酸丁酯的实施方案中， 4-氨基苯曱酸乙酯与醇的反应时间比4-氨基苯甲酸丁酯与醇的反应时 间显著短。在这些实施方案中，较低分子量的氨基苯甲酸烷基酯不仅 提供了高于较高分子量的4-氨基苯甲酸烷基酯的固有反应速率，而且 当在反应混合物中引入辅助醇以提供连续回流时，反应可在例如120 。C或更高的较高温度下进行，而不会从反应混合物中损失氨基苯甲酸 烷基酯，从而进一步缩短反应时间。
反应混合物还含有至少一种醇试剂。醇试剂的分子量可在60-10,000，或200- 5,000,或500 -2,000范围内。示例醇试剂包括诸如 但不限于聚(四氢呋喃)、聚(丙二醇)、1，4-丁二醇及其组合的低聚或聚 合醇或多元醇。其它示例醇试剂包括具有下式(III): (OH)nR2的化合物， 其中W可以是烷基和/或亚烷基的任何直链或支链的组合，可以是取代 或未取代的，n是所连羟基的数目。此处所用术语"取代的"指烷基和 /或亚烷基可含有诸如氧、氮、硫和/或除碳原子外的其它原子的一个或 多个其它元素原子。在某些实施方案中， 一个或多个烷基和/或亚烷基 可被氧原子取代。合适的RS基团的实例可包括但不限于-(CH2)n-CH3-、 -CH2-CH2-CH2- 、 -[CH2-CH2-CH2-CH2-0]m-CH2-CH2-CH2-CH2- 和 -[CH2-CH2-0]m-CH2-CH2-，其中m指重复单元数。在一个优选实施方
案中，醇是聚(四氢呋喃)。在这里描述的方法中，优选醇有足够的不挥 发性，以允许优先去除辅助醇和醇副产物。换言之，反应混合物中所 用醇试剂优选具有高于辅助醇和醇副产物以及反应混合物中的 一种或
多种试剂的沸点。例如，在一个实施方案中，反应混合物中含有4-氨 基苯甲酸乙酯、羟基数为112mgKOH/g的聚(四氢呋喃)和-l 丁醇。在 该实施方案中，聚四氢呋喃在150。C温度下具有低于10mm汞柱的蒸汽 压，该温度高于1-丁醇的标准沸点即116。C以及4-氨基苯曱酸乙酯与 1 - 丁醇或乙醇间反应的醇副产物的标准沸点(8 2 °C)。
在这里描述的方法中，氨基苯甲酸烷基酯与醇试剂间的至少部分 反应在至少一种辅助醇存在下进行。辅助醇可存在于反应混合物本身 中，或可在氨基苯甲酸烷基酯与醇试剂的反应开始前、反应期间和/或 反应后引入。基于此，可在反应开始前加入全部或部分的醇、在反应 步骤期间连续加入或二者组合。在优选的实施方案中，辅助醇是具有 式R OH的醇(其中W是具有1-14个碳原子，或2-8个碳原子的烷 基或亚烷基)，例如但不限于正丁醇、异丙醇、乙醇、正丙醇、曱醇、 2-丙醇、丙醇、异丁醇、戊醇、异戊醇、2-乙基-l-己醇、2-曱基-l-丁醇 及其組合。在上述辅助醇中，优选的是辅助醇本身和/或反应混合物中 一种或多种试剂的反应的醇副产物，且辅助醇应^艮容易从最终产物混 合物中去除，而不会损害最终产物。在作为选择的实施方案中，辅助 醇可以5 wt。/o最终产物混合物或更低，或0.5 wt。/o最终产物混合物或更 低的量存在于最终产物混合物中。存在于反应混合物中的辅助醇的量 可为0.1 - 5.0,或0.1 -2.0或0.5- 2.0摩尔每摩尔氨基苯甲酸烷基酯。 在一个具体实施方案中，反应混合物中辅助醇与氨基苯甲酸烷基酯的 化学计量比为1.0:1.0。
氨基苯甲酸烷基酯与醇试剂的反应在适合于酯交换反应的催化剂 存在下进行。存在于反应混合物中的催化剂的量为足以促进氨基苯甲 酸烷基酯与醇试剂间的反应的量，且可在约0.001-约10 wt%,或约 0.001-约5wtQ/0，或约0.005 -约0.01 wtM范围内。可用于这里描述的 方法的合适酯交换催化剂的实例包括但不限于辛酸亚锡、草酸亚锡、 二丁基锡二月桂酸酯、二辛基锡二月桂酸酯、二丁基锡二-2-乙基己酸 酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯、钛酸四-2-乙基己酯、二丁基锡二月 桂基硫醇盐、二丁基锡二异辛基巯基乙酸酯、二辛基锡二月桂基硫醇
盐、二甲基锡二月桂基硫醇盐、二曱基锡二异辛基巯基乙酸酯、二丁 基锡氧化物、丁基锡酸及其组合。
反应混合物暴露在足以提供含有氨基苯曱酸烷基酯的最终产物混 合物的条件下。在某些实施方案中，最终产物混合物含有作为主要组
分的、具有下式(I): (NH2C6H4COO)xR2(OH)y的氨基苯曱酸酯，其中 W是直链或支链的、取代或未取代的含有3 - 300个碳原子的烷基和/ 或亚烷基，且x和y各自独立地是O-100的数，且x或y不能同时为 0。在式(I)中，x是酯化的羟基数，y是未酯化的羟基数。在其中醇试 剂具有式(III)或(OH)nR2的实施方案中，式(I)中的表达式"x+y"的和等 于羟基单元的总数或式(III)中的"n"。最终产物混合物可含有纯酯(例 如上式中y=0),或其中化合物上的醇官能团已经酯化到不同程度的品 种的混合物。在后者的实施方案中，最终产物混合物可含有部分和全 部酯化的材料(NH2C6H4COO)x(OH)n-xR2,使x=l至n或加入反应混合 物的醇试剂上的羟基数。
存在许多可实施这里描述的方法的途径。在某些优选实施方案中， 将反应混合物加热到足以使其中所含试剂反应并形成反应混合物和最 终产物混合物中所含反应溶剂和试剂的 一种或多种副产物的某一温度 达一段时间。根据反应混合物中所含的试剂，反应温度可在8CTC -200 。C,或120°C-200'°C,或120°C - 18(TC范围。反应时间可在约0小时 或瞬时-约100小时，或约0-约60小时，或约4-约48小时。在某 些实施方案中，氨基苯曱酸烷基酯可通过诸如蒸馏、色谱法、重结晶 和/或滴定的标准方法从最终产物混合物中除去。在其它实施方案中， 最终产物混合物中氨基苯甲酸烷基酯的百分比产率可足够高，以避免 需要额外的处理步骤。在这些或其它实施方案中，最终产物混合物中 未反应材料的量可由于该材料的挥发性而足够低(例如最终产物混合物 的5 wt。/。或更低)，或可由于该材料是产物中可接受的杂质而保留在最 终产物混合物中。
在一个实施方案中，允许试剂(例如氨基苯曱酸烷基酯、醇试剂、 辅助醇以及酯交换催化剂)在总回流条件下的适当温度和压力下反应足 够长时间，以实现氨基苯曱酸烷基酯与辅助醇、醇试剂或二者的明显 反应。这种转化在反应器中氨基苯甲酸烷基酯的浓度降低到其挥发性 对于操作性或产率不再成为问题的点时就足够了 。由于这些反应一般
受到平衡的限制，因此在该实施方案中可能需要使用较高含量的辅助 醇，以实现氨基苯曱酸烷基酯浓度降低到要求的程度。 一旦实现了氨 基苯甲酸烷基酯的这种消耗，回流就能消除，辅助醇和醇副产物就都 能作为顶部冷凝液除去，以便去除平衡约束，驱动期望的反应向前。
在某些优选实施方案中，该方法用蒸馏方法进行。在这些实施方 案中，可选择性去除辅助醇与一种或多种试剂间的反应副产物，同时 在反应混合物中保留至少部分辅助醇。例如，在其中反应混合物含有
4-氨基苯甲酸乙酯和l-丁醇的实施方案中，可分馏顶部蒸汽，使乙醇(4-氨基苯曱酸乙酯与1 - 丁醇和/或醇试剂间的反应副产物)优先从反应混 合物除去，而l-丁醇回流。在这些实施方案中，蒸馏装置的布置优选 使反应器和柱之间的所有管道被回流润湿，或保持在4-氨基苯曱酸乙 酯的熔点(88。C)以上，以最小化固体4-氨基苯甲酸乙酯的沉积。在这些 实施方案中，乙醇副产物优先从反应混合物开始除去，然后是1-丁醇 辅助醇。 一旦大部分醇副产物通过分馏除去，回流就能消除，辅助醇 和残余量的副产物醇就都能作为顶部冷凝液除去，以便去除平衡约束， 并驱动期望的反应向前。在该实施方案中，在顶部冷^:的1-丁醇辅助 醇将足够的纯，使其能再次用于后续批料。
这里描述的方法可用诸如发明内容和权利要求中的某些字母描 述。这并不意味着暗示了先后次序。事实上，除非另外指出，方法或 处理步骤可以各种不同顺序进行，例如同时、依次等。
这里描述的方法将参考以下实施例更详细地举例说明，但应该理 解并不认为该方法受此限制。
实施例
对于以下实施例，气相色谱("GC")分析在30m x 0.25mm x 0.25|um HP5-MS毛细管柱上进行。对实施例的NMR分析在Bmker DXR 400 FT画NMR光谱仪上，以470.67.4MHz(19F)、 500.29MHz(H)操作获得。 化学位移参考CFCl3溶剂。
对比例1:由4-氨基苯甲酸乙酯纯实验室制备平均分子量为1000 的聚(四氢呋喃)的4-氨基苯甲酸二酯
将4-氨基苯曱酸乙酯(47.08g)和聚(四氢呋喃)(147.40g羟基数为112.0的材料)加入装有磁性搅拌棒、氮气喷气口和水冷顶式冷凝器以及 迪安-斯达克榻分水器组件的250mL圆底烧瓶中。用氮气吹扫反应器。 加入四(正丁醇)钛(IV)(0.18g),并将反应器内容物在常压下搅拌加热到
i65°c。反应在165-nrc下保持24小时，并周期性取样进行后续的
4-氨基苯曱酸乙酯转化。24小时后停止反应，残余4-氨基苯曱酸乙酯 浓度为2.8wt。/Q。考虑取样损耗的最终产率为理论值的95%。然而，导 入迪安-斯达克榻分水器的1/2"玻璃管的大致l"长完全被针状晶体接 通。它们溶解在曱醇中并用气相色谱法分析，并证实基本上是纯的4-氨基苯曱酸乙酯。
实施例2:用1当量1-丁醇由4-氨基苯曱酸乙酯实验室制备平均 分子量为1000的聚(四氢呋喃)的4-氨基苯曱酸二酯
将4-氨基苯曱酸乙酯(46.94g)、聚(四氢呋喃)(！47.5g羟基数为 112.0的材料)和l-丁醇(20.91g)加入装有磁性搅拌棒、氮气喷气口和 水冷顶式冷凝器以及迪安-斯达克榻分水器组件的250mL圆底烧瓶 中。用氮气吹扫反应器。加入四(正丁醇)钛(IV)(0.18g),并将反应器 内容物在常压下搅拌加热到150°C。反应在150 - 157。C下保持16小 时，并周期性取样进行后续的4-氨基苯甲酸乙酯转化。在此点使反应 器温度升高到165 - 170。C并再保持76小时，此时存在0.09 wt。/o的残 余4-氨基苯曱酸乙酯和1.60 wt。/o的残余4-氨基苯曱酸丁酯。考虑取 样损耗的最终产率为理论值的96%。不像对比例l，顶部玻璃器亚中 没有观察到固体沉积物。
实施例3:用1当量2-乙基己醇由4-氨基苯甲酸乙酯以1升级实 验室制备平均分子量为1000的聚(四氢呋喃)的4-氨基苯甲酸二酯
将4-氨基苯曱酸乙酯(165.2g)、聚(四氬呋喃)(507.3g羟基数为115.2 的材料)和2-乙基己醇(130.3g)加入到装有直接驱动高速搅拌机、氮气喷 气口 、带有Propak不规则填充物的1英寸玻璃蒸馏柱和冷凝器以及可 调节回流分配器组件的l升玻璃釜中。用氮气吹扫反应器，并搅拌加 热内容物，在8.3mmHg绝对压力下回流。分离出约12mL蒸馏液，以 保证反应器内容物基本不含水。加入丁醇钛(IV)(0.50g),将绝对压力降 低到60mmHg，并将反应器内容物搅拌再加热到回流(约150°C)。反应
在150 - 170。C下共保持75小时。在最后24小时内用简单的釜对釜蒸 馏组件代替蒸馏柱，并明显增强氮气吹扫，以帮助去除残余的2-乙基 己醇。最终产物通过气相色谱法和13C NMR分析。2-乙基己醇和2-乙 基己基-4-氨基苯曱酸酯的含量都低于0.1 wt%。考虑由于取样损耗的最 终产率基本为理论值的100%。顶部玻璃器亚中没有观察到固体沉积 物。
实施例4: 4-氨基苯甲酸乙酯和4-氨基苯曱酸丁酯与平均分子量为 1000的聚(四氬呋喃)的反应速率比较
将4-氨基苯曱酸乙酯(0.225mol)和4-氨基苯曱酸丁酯(0.225mo1) 加入装有直接驱动高速搅拌机、氮气喷气口、带有Propak不规则填 充物的1英寸玻璃蒸馏柱和冷凝器以及可调节回流分配器组件的1升 玻璃釜中。加入聚(四氢呋喃)(228.3g羟基数为115.0的材料)和180mL 二曱苯。二曱苯的作用是保持回流，以保留反应器中的4-氨基苯曱酸 乙酯，同时允许乙醇和l-丁醇逸出。真空下加热反应物冲牛至完全回流 (580mmHg绝对压力下15(TC)，在顶部收集少量材料，以除去体系中 的任何痕量水。然后加入丁醇钛(IV)(0.45g),并恢复完全回流。 一旦 达到常压和156。C反应器温度下的稳定状态，就开始非常緩慢地去除 蒸馏液，以便在醇形成时即予以去除。应该承认仍有少量二曱苯损耗。 反应器温度通过逐步降低绝对反应器压力而保持在160 - 175°C。周 期性取样并通过气相色谱法分析4-氨基苯曱酸乙酯和4-氨基苯甲酸 丁酯内容物。数据以每种组分(任意单位)对半对数方式的时间绘制在 图1中。这些结果表明4-氨基苯曱酸乙酯与聚(四氢呋喃)的反应速率 比4-氨基苯曱酸丁酯大致快两倍。这证实了使用4-氨基苯曱酸乙酯 代替4-氨基苯曱酸丁酯除了原料成本优势外，在缩短总体反应时间上 的好处。
实施例5:用1当量1-丁醇由4-氨基苯甲酸乙酯来以商业规模制 备平均分子量为1000的聚(四氢呋喃)的4-氨基苯曱酸二酯
将4-氨基苯曱酸乙酯(4960磅)、聚(四氢呋喃)(16020磅羟基数为 109.4的材料)和1-丁醇(2244磅)加入到装有冷却盘管、三螺距叶片高速 搅拌机和顶式蒸馏柱及冷凝器的工业夹套反应器中。对反应器内容物
的分析表明含水率低于0.05%。加入丁醇钛(IV)(IO磅)，并在约 610mmHg绝对压力下将反应器内容物搅拌加热到150°C。保持完全回 流直至顶部馏出物富含乙醇，这可通过顶部馏出物温度降到80。C以下 来表明。此时开始去除馏出液。约3小时后就开始需要降低绝对压力， 以保持反应器温度低于17(TC,并最终保持需要节流的夹套的蒸汽速 率。 一旦馏出液停止馏出，就保持反应器在160 - 170°C，并用氮气喷 射和搅拌以完成反应。从馏出液开始排出起共27小时后，残余4-氨基 苯曱酸丁酯含量为2.0 wt%, 33小时后为1.2 wt%。此时冷却并包装反 应器内容物。最终产率为理论值的97%。顶部管路或分馏装置中未观 察到固体沉积物。
/人回流管路中取一组试样，此时测量馏出液的组成，并将这些试 样的组成和温度分别以白色菱形和黑色圆圏示于图2中。这些实施例 表明乙醇副产物可从4-氨基苯曱酸乙酯与l-丁醇或与聚(四氢呋喃)的 反应中选择性去除，同时保留反应器中的大部分l-丁醇。
实施例6:用1当量1-丁醇由4-氨基苯甲酸乙酯实验室制备平均 分子量为2000的聚(丙二醇)的4-氨基苯曱酸二酯
将4-氨基苯曱酸乙酯(82.6g)、聚(丙二醇)(536.8g羟基数为55.39 的材料)和l-丁醇(55.6g)加入到装有直接驱动高速搅拌机、氮气喷气口、 带有Propak不规则填充物的1英寸玻璃蒸馏柱和冷凝器以及可调节回 流分配器组件的1升玻璃釜中。用氮气吹扫反应器，并搅拌加热内容 物，在300mmHg绝对压力下回流。分离出约12g蒸馏液，以保证反应 器内容物中基本不含水。加入丁醇钛(IV)(1.05g),将绝对压力降低到 300mmHg,并将反应器内容物搅拌再加热到回流(约170°C)。逐渐降低 绝对压力以保持蒸出和回流。反应在170 - 175。C下共保持28.6小时； 在约最后25小时内，绝对压力低于10mmHg。最终产物通过气相色谱 法和"CNMR分析。测量出PABAs向产物酯的转化率为95.5%，并证 实了单酯和二酯的身份。顶部玻璃器皿中未观察到固体沉积物。
权利要求
1.制备包含含有下式(I)(NH2C6H5COO)xR2(OH)y的氨基苯甲酸酯的最终产物混合物的方法，其中R2是直链或支链的、取代或未取代的含有3-300个碳原子的烷基和/或亚烷基，且其中x和y各自独立地是0-100的数，条件是x或y不能同时为0，该方法包括以下步骤(a)提供包含含有下式(II)NH2C6H4COOR1的氨基苯甲酸烷基酯，其中R1是含1-20个碳原子的烷基，含有下式(HO)nR2的醇试剂，其中n是表达式“x+y”的和，以及辅助醇的反应混合物，其中辅助醇具有大于氨基苯甲酸烷基酯和氨基苯甲酸酯的蒸汽压的蒸汽压；和(b)将该反应混合物暴露于能有效提供包含氨基苯甲酸酯的最终产物混合物的条件下。
2. 权利要求1的方法，其中反应混合物中氨基苯甲酸烷基酯与醇 官能团的化学计量比小于2:1。
3. 权利要求1的方法，其中反应混合物中辅助醇与氨基苯曱酸烷 基酯的含量比为0.1 -5.0。
4. 权利要求1的方法，其中反应混合物中辅助醇与氨基苯曱酸烷 基酯的化学计量比为1.0:1.0。
5. 权利要求1的方法，其中W含有1 - 12个碳原子。
6. 权利要求5的方法，其中W含有1 - 4个碳原子。
7. 权利要求l的方法，其中氨基苯曱酸烷基酯是4-氨基苯曱酸乙酯。
8. 权利要求4的方法，其中辅助醇是l-丁醇。
9. 制备氨基苯曱酸酯的方法，包括以下步骤(a) 提供包含氨基苯曱酸烷基酯和醇试剂的反应混合物；(b) 在反应混合物中引入辅助醇，其中辅助醇具有低于氨基苯曱酸 烷基酯的沸点和氨基苯曱酸酯的沸点的沸点；和(c) 将反应混合物加热到120。C或更高温度足够长时间以制备包含 氨基苯曱酸酯的最终产物混合物。
10. 权利要求9的方法，其中步骤(b)在至少部分步骤(a)期间进行。
11. 权利要求9或10的方法，其中步骤(b)在至少部分步骤(c)期间 进行。
12. 权利要求9的方法，其中步骤(c)使用蒸馏柱进行。
13. 权利要求12的方法，还包括(d)从步骤(c)除去醇副产物。
14. 制备聚合醇的氨基苯甲酸酯的方法，包括以下步骤(a) 提供包含氨基苯曱酸烷基酯、醇试剂和酯交换催化剂的反应混 合物；(b) 在反应混合物中引入辅助醇，其中反应混合物中的至少部分辅 助醇反应以提供醇副产物，且其中醇副产物具有高于辅助醇的蒸汽压 的蒸汽压；和(c) 将反应混合物暴露在能有效提供包含氨基苯甲酸酯的最终产 物混合物的条件下。
15. 权利要求14的方法，其中还包括(d)从反应混合物中除去至少 部分醇副产物，其中至少部分辅助醇保留在反应混合物中。
16. 权利要求15的方法，其中除去步骤(d)使用蒸馏柱进行。
全文摘要
本发明在此提供了制备氨基苯甲酸酯的方法，即制备醇有机化合物的氨基苯甲酸酯的方法。在一方面，提供了制备氨基苯甲酸酯的方法，包括步骤(a)提供包含氨基苯甲酸烷基酯、醇试剂和合适的酯交换催化剂的反应混合物；(b)在反应混合物中引入辅助醇；和(c)将反应混合物暴露在能有效提供包含氨基苯甲酸酯的最终产物混合物的条件下。
文档编号C08G65/00GK101353311SQ20081013370
公开日2009年1月28日 申请日期2008年7月25日 优先权日2007年7月27日
发明者A·W·王, G·E·格罗斯曼 申请人:气体产品与化学公司