专利名称：制备取代的芳香胺类的方法
技术领域：
本发明的背景本发明涉及取代的芳香胺类的制备。另一方面，本发明涉及4-氨基二苯胺(4-ADPA)或其取代的衍生物的制备。另一方面，本发明涉及由取代的芳香胺类例如4-ADPA或其取代的衍生物制备用作抗氧化剂的烷基化的芳香胺类或其取代的衍生物。
已知，制备取代的芳香胺类是通过亲核芳香族取代机理进行的，其中氨基官能团亲核试剂取代卤化物。例如，已知，制备4-ADPA是通过亲核芳香族取代机理进行的，其中苯胺衍生物取代卤化物。该方法包括制备4-ADPA中间体，即4-硝基二苯胺(4-NDPA)，接着还原硝基部分。4-NDPA的制备是通过在酸性接受体或中和剂例如碳酸钾存在下，以及任选利用一种催化剂的条件下，使对氯硝基苯与苯胺衍生物例如N-甲酰苯胺或其碱金属盐反应来进行的。参见，例如，U.S.4,187,248；U.S.4,683,332；U.S.4,155,936；U.S.4,670,595；U.S.4,122,118；U.S.4,614,817；U.S.4,209,463；U.S.4,196,146；U.S.4,187,249；U.S.4,140,716。该方法的缺点在于被取代的卤化物对于反应器具有腐蚀性，并存在于废物流中，因此必须以相当大的花费处理掉。此外，使用苯胺衍生物例如N-甲酰苯胺，以及使用对氯硝基苯需要更多的生产设备和生产能力，以便分别由苯胺和硝基苯生产所述起始原料。
还已知，4-ADPA是由苯胺的头尾偶合来制备的。参见，例如，G.B.1,440,767和U.S.4,760,186。该方法的缺点是，4-ADPA的产率不能为工业生产所接受。还已知，可用脱羧尿烷来制备4-NDPA。参见U.S.3,847,990。然而，就成本和产率来说，该方法是不能进行工业应用的。
已知，4-ADPA是通过氢化对亚硝基二苯基羟胺来制备的，而对亚硝基二苯基羟胺可以通过利用作为还原剂的脂族化合物、苯、萘或不饱和乙烯化合物使亚硝基苯进行催化二聚作用制得。参见，例如，U.S.4,178,315和4,404,401。还已知，对亚硝基二苯胺是由二苯胺和硝酸烷基酯在过量氯化氢存在下制备。参见，例如，U.S.4,518,803和4,479,008。
目前，芳族酰胺键是通过胺与酰氯的反应形成的。形成芳族酰胺键方法的缺点还在于，取代了的氯化物对反应器有腐蚀性，并且存在于废物流中，从废物流中除去它必须要相当大量的费用。以取代的芳香胺产生芳族酰胺键的无卤化物方法可消除这些问题。
本发明的方法是一种制备取代芳香胺类的无卤化物(nonhalide)方法，因此消除了从废物流中昂贵地除去卤化物，以及由卤化物引起的腐蚀问题。此外，含有芳族酰胺键的取代芳香胺类可以按本发明方法制备。
本发明的概要本发明的目的是提供取代的芳香胺类的制备方法，取代的芳香胺类可用于制备烷基化芳香胺类或其取代的衍生物。本发明的另一目的是提供4-ADPA或其取代的衍生物的制备方法，它们可用于制备烷基化的对苯二胺类或其取代的衍生物。此外，本发明的目的是提供一种工业上可行的、制备4-ADPA或其取代的衍生物和烷基化的对苯二胺类的有效而经济的方法。另外，本发明的目的是提供制备用作为抗氧化剂和抗臭氧剂的烷基化的对苯二胺类或其取代的衍生物的方法。
按照本发明，所提供的制备取代的芳香胺类的方法包含使选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物与含有偶氮的式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物在适宜的溶剂系统中接触，并且使所述亲核化合物与式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质的存在下、于反应温度约10℃至约150℃下、在有限的反应区中进行反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，其中R1为芳族基、而R2选自脂族基和芳族基，且X和Y独立地选自氢、卤化物(halides)、-NO2、-NH2、芳基、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少-个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，并且在产生取代的芳香胺的条件下还原所述亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应产物。若R2为脂族基，则X在R1的间位或邻位。若R2为芳族基，则X和Y中至少一个分别在R1和R2的间位或邻位。卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。本文所用的磺酸酯基是磺酸类的酯类。磺酸酯的实例包括但不限于磺酸烷基酯、磺酸芳烷基酯、磺酸芳基酯等。
在一种实施方案中，所提供的制备4-氨基二苯胺或其取代衍生物的方法包含使苯胺或取代的苯胺衍生物与偶氮苯或取代的偶氮苯衍生物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物在适宜的溶剂系统存在下接触，并且使苯胺或取代的苯胺衍生物与偶氮苯或取代的偶氮苯衍生物在适宜碱和控制用量的质子传递物质存在下、于适宜的反应温度约10℃至约150℃下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，并且在产生4-氨基二苯胺或其取代衍生物的条件下还原苯胺或其取代衍生物与偶氮苯或其取代衍生物的反应产物。
此外，按照本发明，所提供的制备烷基化的芳香胺或其取代衍生物的方法包含还原性地烷基化按照本发明方法制备的取代的芳香胺类。
本发明的详细描述本发明涉及制备取代的芳香胺的方法，该方法包含(a)在适宜的溶剂系统存在下，使选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物与含有偶氮的式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物接触，和(b)使选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物与含有偶氮的式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质的存在下、在约10℃至约150℃反应温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，其中R1为芳族基、而R2选自脂族基和芳族基，且X和Y独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中若R2为脂族基，则X在R1的间位或邻位，且若R2为芳族基，则X和Y中至少一个分别在R1和R2的间位或邻位，并且卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物，和(c)在产生取代的芳香胺的条件下还原(b)的反应产物。
为制备烷基化芳香胺类或其取代的衍生物，本发明方法还包含(d)还原性烷基化取代的芳香胺类。
若所述的亲核化合物为酰胺时，为制备取代的芳香胺类，本发明方法还包含(d’)在产生相应的取代的芳香胺和酰胺的条件下，使取代的芳香胺与氨反应。
此外，若所述的亲核化合物是酰胺时，为制备取代的芳香胺类，本发明方法还包含(d’)在适宜的碱性或酸性催化剂存在下、在产生相应的取代芳香胺和相应于(a)的酰胺的酸或其盐的条件下，使取代的芳香胺与水反应。
按步骤(d’)制备的取代的芳香胺可以进行还原性烷基化，制备相应的烷基化芳香胺。
在一种实施方案中，本发明涉及制备4-ADPA或其取代的衍生物的方法，该方法包含(a)在适宜的溶剂系统存在下，使苯胺或取代的苯胺衍生物与偶氮苯或取代的偶氮苯衍生物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物接触，和(6)使苯胺或取代的苯胺衍生物与偶氮苯或取代的偶氮苯衍生物或其氧化偶氮基或联亚氢基衍生物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、于约10℃至约150℃反应温度下，在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，和(c)在产生4-ADPA或其取代的衍生物的条件下，还原(b)的反应产物。
为制备烷基化的对苯二胺类或其取代的衍生物，本发明方法还包含(d)还原性地烷基化4-ADPA或其取代的衍生物。
本发明还涉及制备烷基化的芳香胺或其取代的衍生物的方法，该方法包含(a)使选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物与含有偶氮的式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物在适宜的溶剂系统存在下接触，和(b)使亲核化合物与含有偶氮的化合物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、在约10℃至约150℃反应温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至5∶1，其中R1为芳族基团，R2选自脂族基和芳族基，且X和Y独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH以及含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中若R2为脂族基，则X在R1的间位或邻位，且若R2为芳族基，则X和Y中至少一个分别在R1和R2的间位或邻位，并且其中卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物，以制备取代的芳族偶氮化合物，和(c)在产生烷基化的芳香胺或其取代的衍生物的条件下，还原性烷基化(b)的反应产物。
若亲核化合物为酰胺，则为制备烷基化芳香胺类，本发明方法还包含(d)在产生相应的烷基化芳香胺或其取代衍生物和酰胺的条件下，使烷基化的芳香胺或其取代的衍生物与氨反应。
若亲核化合物是酰胺，为制备烷基化的芳香胺类，本发明方法还可以包含在步骤(c)的还原性烷基化作用之前，在产生相应的取代芳族偶氮化合物和酰胺的条件下，使步骤(b)的取代芳族偶氮化合物与氨反应。
此外，若亲核化合物为酰胺，为制备烷基化的芳香胺类，本发明方法还包含(d)使烷基化的芳香胺或其取代的衍生物与水在适宜的碱性或酸性催化剂存在下，在产生相应的烷基化的芳香胺或其取代衍生物和相应于(a)的酰胺的酸或其盐的条件下发生反应。
若亲核化合物为酰胺，为制备烷基化的芳香胺类，本发明方法还可以包含在步骤(c)的还原性烷基化作用之前，在产生相应的取代芳族偶氮化合物和相应于(a)的酰胺的酸或其盐的条件下，使步骤(b)的取代芳族偶氮化合物与水在适宜的碱性或酸性催化剂存在下发生反应。
在制备取代的芳族偶氮化合物中，选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物与X-R1-N＝N-R2-Y或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物的摩尔比可以从大量过量的X-R1-N＝N-R2-Y或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物至大量过量的选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物之间变化。反应在使用过量的选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物的条件下进行较好。亲核化合物与X-R1-N＝N-R2-Y或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物的摩尔比至少约为1∶1更好。
本文中所用术语“取代的苯胺衍生物”是指在芳香环上含有一个或多个吸电子或释电子取代基的苯胺。可应用的取代基包括但不限于卤化物、-NO2、-NH2、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COOH、和含有至少一个-NH2基团的芳基、芳烷基或烷芳基。卤化物选自氯化物、溴化物或氟化物。优选的烷基和烷氧基含有1至约6个碳原子。优选的芳基、芳烷基和烷芳基含有约6至约18个碳原子。取代的苯胺衍生物的实例包括但不限于2-甲氧基苯胺、4-甲氧基苯胺、4-氯苯胺、对甲苯胺、4-硝基苯胺、3-溴苯胺、3-溴-4-氨基甲苯、对氨基苯甲酸、2，4-二氨基甲苯，2，5-二氯苯胺、1，4-苯二胺、4，4’-亚甲基双苯胺、1，3，5-三氨基苯及其混合物。
苯胺或取代的苯胺衍生物可以直接加入，或可以在反应系统中所存在的条件下通过加入能形成苯胺或相应的苯胺衍生物的化合物就地生成。
按照本发明可以使用的酰胺类包括芳族酰胺类、脂族酰胺类、取代的芳族酰胺衍生物、取代的脂族酰胺衍生物和下式的二酰胺类化合物 其中R4和R5独立地选自芳族基、脂族基、和一条化学键，且A选自 ，-SO2-，-O-，-S-和一条化学键。
按照本发明可以使用的脂族酰胺类和取代的脂族酰胺衍生物可由下式表示 其中n为0或1，R3选自烷基、芳烷基、链烯基、芳基链烯基、环烷基和环烯基，且X选自氢、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基。优选的烷基和烷氧基含有1至约6个碳原子。优选的芳基、芳烷基和烷基芳基含有约6至约18个碳原子。
脂族酰胺类和取代的脂族酰胺衍生物的实例包括但不限于异丁酰胺、脲、乙酰胺、丙酰胺及其混合物。
本文中所用术语“取代的芳族酰胺衍生物”是指在芳香环上含有一或多个吸电子或释电子取代基的芳族酰胺。可应用的取代基包括但不限于卤化物、-NO2、-NH2、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷基-芳基基团。卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。优选的烷基和烷氧基含有1至约6个碳原子，优选的芳基、芳烷基和烷芳基基团含有约6至约18个碳原子。
芳族酰胺类和取代的芳族酰胺衍生物的实例包括但不限于苯甲酰胺、4-甲基苯甲酰胺、4-甲氧基苯甲酰胺、4-氯苯甲酰胺、2-甲基苯甲酰胺、4-硝基苯甲酰胺、4-氨基苯甲酰胺及其混合物。
按照本发明方法可以使用的二酰胺类包括但不限于己二酰二胺、草酰胺、对苯二酰二胺、4，4’-联苯二甲酰胺及其混合物。
按照本发明可以使用的脂族胺和取代的脂族胺是选自下列的化合物式X’-R6-NH-R7-Y’所代表的化合物和下式所代表的化合物 其中R6选自烷基、链烯基、环烷基和环烯基，R7选自一条化学键、烷基、链烯基、环烷基和环烯基，R8和R9独立地选自烷基和链烯基，Z选自一条化学键、-NH-、-N(R10)-、-O-和-S-，其中R10为烷基、且X’和Y’独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH、以及含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基。卤化物选自氯化物、溴化物、和氟化物。优选的脂族基团R6和R7含有1至约12个碳原子。优选的芳基、芳烷基和烷芳基含有约6至约18个碳原子。优选的烷氧基含有1至约6个碳原子。
脂族胺和取代的脂族胺的衍生物的实例包括但不限于环己胺、2-丁胺、异丙胺、2-己胺、2-庚胺、1，4-二甲基戊胺、1-甲基庚胺、1-乙基-3-甲基戊胺、1，3-二甲基丁胺、辛胺、哌啶、哌嗪、1，6-己二胺、2-氨基-1-丙醇、2-氨基-1-丁醇、6-氨基己酸及其混合物。
本文中所用术语“含有偶氮的化合物”为本发明式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物，其中R1为芳族基、而R2选自脂族基和芳族基，且X和Y独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少-个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中若R2为脂族基，则X在R1的间位或邻位，且若R2为芳族基，则X和Y中至少一个分别在R1和R2的间位或邻位，并且卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。优选的脂族基团R1和R2含有1至约12个碳原子，并且优选的芳族基R1和R2含有约6至约18个碳原子。优选的烷基和烷氧基含有1至约6个碳原子。优选的芳基、芳烷基和烷芳基含有约6至约18个碳原子。含有偶氮的化合物的实例包括但不限于偶氮苯、取代的偶氮苯衍生物、氧化偶氮基苯、4-(苯偶氮基)二苯胺、1，2-二苯肼及其混合物。
若含有偶氮的化合物为偶氮苯，则偶氮苯可以在适宜碱存在下通过苯胺的氧化偶合反应来制备。若用来与偶氮苯反应的亲核化合物为苯胺，且反应是在需氧的条件下进行时，偶氮苯可以在适宜碱存在下通过苯胺的氧化偶合反应就地制备。苯胺的氧化偶合反应是本领域已知的，参见Jeon，S.和Sawyer，D.T.，″Hydroxide-InducedSynthesis of the Superoxide Ion From Dioxygen and Aniline，Hydroxylamine，or Hydrazine″.Inorg.Chem.，1990，Vol.29，pp.4612-15，并且本文中所定义的用于制备取代的芳族偶氮化合物的反应条件足以使苯胺氧化偶合为偶氮苯。
本文中所用的术语“取代的偶氮苯衍生物”是指在一个或两个芳香环上含有一个或多个吸电子或释电子取代基的偶氮苯。可应用的取代基包括但不限于卤化物、-NO2、-NH2、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的芳基、芳烷基或烷芳基。卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。优选的烷基和烷氧基含有1至约6个碳原子。优选的芳基、芳烷基和烷芳基含有约6至约18个碳原子。取代的偶氮苯衍生物的实例包括但不限于3，4’-二氯偶氮苯、对苯偶氮基苯磺酸、对-(2，4-二羟基苯偶氮基)苯磺酸及其混合物。
适宜的溶剂系统包括但不限于二甲亚砜，亲核化合物例如取代的苯胺衍生物、苯胺和熔点低于反应温度的酰胺类，例如熔融的苯甲酰胺、二甲基甲酰胺，N-甲基-2-吡咯烷酮，吡啶，乙二醇二甲醚，胺类例如二异丙基乙基胺、仲丁基胺和2-庚胺等，及其混合物。正如下面更详细描述的那样，可以使用溶剂混合物，其中将一种或多种适宜的溶剂和其他溶剂例如控制用量的质子传递溶剂(例如甲醇或水)进行混合。
适宜的碱包括但不限于有机和无机碱，例如碱金属(例如金属钠)、碱金属氢化物、碱金属氢氧化物和碱金属醇盐，例如氢化钠、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化铯、氢氧化钾、叔丁醇钾等，包括它们的混合物。其他可接受的碱物质包括但不限于相转移催化剂，以及与之混合的适宜的碱，例如四取代的氢氧化铵或四取代的卤化铵，其中各取代基独立地选自烷基、芳基或芳烷基，其中所述烷基、芳基和芳烷基优选具有1至约18个碳原子，包括氢氧化四烷基铵(例如氢氧化四甲基铵)、卤化四烷基铵(例如氯化四丁基铵)、氢氧化芳基三烷基铵(例如氢氧化苯基三甲基铵)、氢氧化芳烷基三烷基铵(例如氢氧化苄基三甲基铵)、氢氧化烷基取代的二铵(例如氢氧化二-二丁基乙基-1，6-己二铵)以及相转移催化剂和适宜的碱的其他组合，例如适宜的碱以及与之混合的芳基铵盐、冠醚等，胺碱类(例如锂)、二(三甲基甲硅烷基)酰胺、2-氨基庚烷等，以及卤化烷基镁，包括它们的混合物。用作为碱的优选物质为碱金属氢氧化物(例如氢氧化钾)、碱金属醇盐(例如叔丁醇钾)、碱金属氢氧化物或碱金属醇盐及与之混合的相转移催化剂，例如氢氧化钾以及与之混合的冠醚，以及氢氧化四烷基铵(例如氢氧化四甲基铵或氢氧化四丁基铵)。
优选将碱加到亲核化合物中，以产生一种混合物，然后，将该混合物与含有偶氮的化合物或取代的芳族偶氮化合物混合。此外，所述碱也可以在将亲核化合物和含有偶氮的化合物或取代的芳族偶氮化合物混合后再加入，物质的加入可以在界面之上或界面之下加入。
为制备取代的芳香胺类，按照本发明可使用的碱的用量可以按适宜的碱与含有偶氮的化合物的摩尔比方便地表示。广言之，所述碱与含有偶氮的化合物的摩尔比为约1∶1至约10∶1，优选约1∶1至约4∶1，最优选约1∶1至约2∶1。
亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应是在约10℃至约150℃，例如约20℃至约120℃，优选约30℃至约100℃温度下进行的。进行亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应的最优选温度为约50℃至约90℃。
在亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应中存在控制用量的质子传递物质是重要的。按照本发明可以使用的质子传递物质的用量可以根据亲核化合物和含有偶氮的化合物的反应开始时所存在的碱用量的摩尔比方便地表示。广言之，质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，优选0∶1至约3∶1，最优选0∶1至约1∶1。因此，该反应可以在无水条件下进行。在本文的亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应中所用的术语质子传递物质的“控制用量”是指最高达到可抑制亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应的用量。反应中所存在的质子传递物质用量的上限随溶剂而变化。此外，可允许的质子传递物质用量随在各种溶剂系统中所用的碱的类型、碱的用量和碱中阳离子而变化。然而，本领域技术人员可以利用本发明的方法，对于具体的溶剂、碱的类型和用量、碱中阳离子等来确定质子传递物质的用量具体的上限。保持所需产物的选择性所需的质子传递物质的最低用量也取决于所用的溶剂、碱的类型和用量、碱的阳离子等，并也可以由本领域技术人员来确定。
因为反应中存在的质子传递物质的用量是重要的，所以可以尽可能地减少质子传递物质的用量，然后再加回到反应中直至达到所需用量。可以用加回到反应中的质子传递物质是本领域技术人员已知的，并且包括但不限于水、甲醇、异戊醇、叔丁醇等，以及其混合物。测量质子传递物质的用量和尽可能减少质子传递物质用量的方法在本领域中是公知的。例如，在某些试剂中存在的水的量可以用Karl-Fischer仪来测定，而水的量可以通过蒸馏和/或减压干燥、在P2O3和其他试剂存在下干燥、用例如二甲苯等(包括它们的组合物)进行共沸蒸馏来减少。
在亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应过程中用于控制质子传递物质用量的一种实施方案是加入干燥剂，以便使亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应过程中存在干燥剂。例如，若质子传递物质是水，那么在亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应过程中所述干燥剂可除去存在的水，并且导致含有偶氮的化合物较高的转化率，以及取代的芳族偶氮化合物或取代的芳香胺的较高产率。本文中所用的干燥剂是除所用的适宜的碱外，在亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应过程中存在的化合物。适宜的干燥剂的实例包括但不限于无水硫酸钠、分子筛(例如从Union Carbide Corporation购得的类型4A、5A和13X)、氯化钙、氢氧化四甲基铵二水合物、无水碱例如KOH和NaOH，以及活性氧化铝。
在亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应过程中用于控制质子传递物质用量的另一种实施方案是将质子传递物质通过蒸馏法连续地从反应混合物中蒸出。若存在的质子传递物质与反应混合物中的一种化合物形成共沸物，则质子传递物质可以利用该共沸物，经连续地共沸蒸馏质子传递物质而蒸出。质子传递物质的连续蒸出可以使得在亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应中使用较低用量的碱，而同时达到含有偶氮的化合物的极高的转化率和取代的芳族偶氮化合物或取代的芳香胺的良好产率。
一般地，所述反应可以在需氧或厌氧条件下进行。若亲核化合物是仲脂族胺，则反应可以仅在需氧条件下进行，即在厌氧条件下唯一可应用的脂族胺类或取代的脂族胺衍生物是式X’-R6-NH2的胺。在需氧条件下，所述反应基本上按照上述方法在反应区中进行，该反应区暴露于氧气、通常暴露于空气。在需氧条件下，进行反应的压力可以变化，而最佳压力以及压力与温度的最佳组合可由本领域技术人员容易地确定。例如，反应可以在约0psig(0kg/cm2)至约250psig(17.6kg/cm2)，例如约14psig(1kg/cm2)至约150psig(10.5kg/cm2)的压力下进行。在厌氧条件下，反应可以在大气压力或低压或高压下、在惰性气体例如氮气或氩气存在下进行。对于具体的一组反应参数，例如温度、碱、溶剂等的最佳条件易于由本领域技术人员运用本发明的方法来确定。
按照本发明方法将取代的芳族偶氮化合物还原成取代的芳香胺类的还原反应可以通过催化氢化反应或通过常规的还原方法来进行。常规的还原方法的实例包括使用氢化物，例如硼氢化钠，以及与之混合的适宜催化剂例如钯/炭或铂/炭催化剂，以及使用锌粉和与之混合的乙酸。该还原反应优选通过催化还原反应来进行，其中的氢化作用是在氢气压力下在适宜的氢化催化剂的存在下进行。适宜的金属氢化催化剂的实例包括镍、钯、铂、铑等。优选的氢化催化剂包括铂/炭、钯/炭和阮内镍。氢化反应可以在各种溶剂中进行，例如在亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应过程中所用的溶剂。适宜的氢化作用溶剂的实例包括但不限于甲苯、二甲苯、苯胺、乙醇、二甲亚砜、水及其混合物。氢化作用优选使用铂/炭或钯/炭催化剂在适宜溶剂例如乙醇、苯胺或二甲亚砜、其混合物或包括作为溶剂的水的混合物中进行的。若使用催化氢化反应，则氢气压力为约30psig(2.1kg/cm2)H2至约2500psig(176kg/cm2)H2、优选约50psig(3.5kg/cm2)H2至约340psig(23.9kg/cm2)H2。催化氢化反应的温度为约50℃至约150℃，优选约70℃至约120℃。催化氢化反应所需的时间一般为约30分钟至约24小时，优选约2小时至约12小时。在使用锌粉和乙酸的还原反应中，还原的温度可以低至环境温度。
为了制备用作为抗氧化剂或抗臭氧剂的烷基化芳香胺类或其取代的衍生物，取代的芳香胺类(例如4-ADPA)或取代的芳族偶氮化合物的还原性烷基化可以按几种公知方法中的任何一种来进行。参见，例如U.S.4,900,868。优选，取代的芳香胺或取代的芳族偶氮化合物和适宜的酮或醛在氢和适宜的催化剂存在下进行反应。适宜的催化剂包括镍、钯、铂和铑金属催化剂。优选的催化剂为铂和钯催化剂，例如铂/炭和钯/炭催化剂。适宜的酮包括但不限于甲基异丁基酮(MIBK)、丙酮、甲基异戊基酮和2-辛酮。还原性烷基化的反应条件可以与上述的还原反应条件相同。应该注意的是，取代的芳族偶氮化合物的还原反应与还原后物质的烷基化反应可以在相同的反应容器中使用酮作为溶剂来进行。参见，例如U.S.3,414,616，U.S.4,463,191，和Bannerjee等人，J.Chem.Soc.Chem.Comm.，Vol.18，pp.1275-76(1988)。在一种实施方案中，如果亲核化合物是酰胺，并且氨解或水解反应是在还原性烷基化反应之后进行的，则可以进行第二次还原性烷基化反应，结果产生一种二烷基化产物。
取代的芳香胺或含有芳族酰胺键的烷基化的取代芳香胺类的氨解可以如下进行使取代的芳香胺或烷基化的取代芳香胺与氨反应，生成相应的取代芳香胺或烷基化的取代芳香胺和可以重复利用的酰胺，所述含有芳族酰胺键的烷基化的取代芳香胺类可以制备如下使作为亲核化合物的酰胺与含有偶氮的化合物反应，产生取代的芳族偶氮化合物，接着还原或还原性烷基化取代的芳族偶氮化合物。参见，例如Jencks，W.P.，J.Am.Chem.Soc.，Vol.92，pp.3201-3202(1970)。所述氨可以以氨或以氨与氢氧化铵的混合物用于氨解反应中。若存在氢氧化铵，则反应除产生酰胺起始原料外，还可以产生相应于酰胺起始原料的酸。优选，含有芳族酰胺键的取代的芳香胺与氨在溶剂(例如甲醇)存在下发生反应。此外，含有芳族酰胺键的取代芳族偶氮化合物(可通过使作为亲核化合物的酰胺与含有偶氮的化合物反应来制备)的氨解可在该取代的芳族偶氮化合物进行还原或还原性烷基化反应之前，通过使该取代的芳族偶氮化合物与氨反应来进行，结果产生相应的取代芳族偶氮化合物和酰胺。
取代的芳香胺类或含有芳族酰胺键的烷基化的取代芳香胺类(制备如下使作为亲核化合物的酰胺与含有偶氮的化合物反应，产生取代的芳族偶氮化合物，然后还原或还原性烷基化取代的芳族偶氮化合物)的水解可如下进行使取代的芳香胺或烷基化的取代芳香胺与水在适宜的碱性或酸性催化剂存在下发生反应，产生相应的取代的芳香胺或烷基化的取代芳香胺以及相应于酰胺起始原料的酸或其盐。此外，含有芳族酰胺键的取代芳族偶氮化合物(可通过使作为亲核化合物的酰胺与含有偶氮的化合物反应制备)的水解可如下进行在还原或还原性烷基化取代的芳族偶氮化合物之前，使取代的芳族偶氮化合物与水在适宜的碱性或酸性催化剂存在下反应，生成相应的取代芳族偶氮化合物和相应于酰胺起始原料的酸或其盐。适宜的碱性催化剂的实例包括但不限于碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属醇盐、氢氧化四烷基铵、氢氧化铵等、及其混合物。适宜的酸性催化剂的实例包括但不限于硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等及其混合物。目前优选使用碱性催化剂，因为用于酰胺与含有偶氮的化合物的反应中所选的适宜的碱也可以用作水解反应中的碱性催化剂。水解反应的温度一般在约60℃至约120℃范围内。
在一种优选的本发明实施方案中，还原或还原性烷基化反应是在水的存在下进行，例如，在亲核化合物与含有偶氮的化合物反应结束时，将水加入到反应混合物中。如果在亲核化合物与含有偶氮的化合物反应过程中所用的适宜的碱是水溶性的，则在还原或还原性烷基化反应过程中利用水是特别有用的。若所用的适宜的碱是水溶性的，则所加入的水的量优选至少是从有机相中萃取出适宜的碱所必需的量。
上述认为等同的反应物和试剂是指其中一个或多个不同的基团(例如-NO2)有简单的改变而其他方面相一致且具有相同的一般性质的反应物和试剂。此外，如果一个取代基被指定为或可以为氢时，那么在该位置的非氢取代基的确切化学性质并非是关键的，只要该取代基不会有害地影响全部活性和/或合成方法。
上述化学反应是按照其对本发明方法的最广泛的应用进行一般性地公开。在特殊场合下，所述反应条件可能对本公开范围内详细描述的各种反应物和试剂是不适用的。例如，某些适宜的碱可能在某一溶剂中的溶解性不如它们在其他溶剂中的溶解性好。发生这种情况的反应物和试剂是易于被本领域技术人员所认识到的。在所有这些情况下，或者，所述反应可以按本领域技术人员已知的常规改进方法成功地进行，例如通过适当地调节温度、压力等、通过改用另一种可供选择的常规试剂(例如其他溶剂或其他碱)、通过常规地改进反应条件等来进行，或者，将本文所公开的或常规的其他反应应用到本发明方法中。在所有制备方法中，所有起始物质是已知的或易于由已知起始原料制得。
实施例物质和方法苯胺、苯胺衍生物和偶氮苯购自Aldrich Chemical，它们为试剂级的，使用时不用经进一步纯化。溶剂购自AldrichChemical，是无水级的。氢氧化四甲基铵是以其五水合物购得的。
HPLC分析用反相HPLC分析反应混合物。使用5μmBeckman/Altex Ultrasphere-0DS(4.6×150mm)柱，采用二元梯度泵压系统。
用装备有Vydac201 HS 54(4.6×250mm)柱和UV检测器的Waters600 series HPLC在254nm处监测所有反应。外标方法用于所有分析中。用作标准产物的真实样品按已知的文献方法制备。
洗脱梯度时间(分钟)％溶剂A(水)％溶剂B(40％甲醇的ACN溶液)0 75 2535 20 8040 0 10045 0 10046 75 2555 75 25实施例1该实施例说明了在碱和相转移催化剂的存在下，质子传递物质对由苯胺和偶氮苯的反应制备4-(苯偶氮基)-二苯胺的影响。
在氮气氛下，将苯胺(1.25g)、偶氮苯(0.45g)、叔丁醇钾(0.55g)和18-冠-6(0.65g)的混合物进行搅拌。向反应中加入各种用量的水，并将溶液加热至80℃，在此温度下保持2小时。之后，取出等份试样，用HPLC分析。
表1
实施例2该实施例说明了由苯胺或取代的苯胺衍生物和偶氮苯反应制备4-(苯偶氮基)二苯胺和其取代的衍生物。
(a)将10mmol偶氮苯、20mmol叔丁醇钾和10mmol 18-冠-6在10g苯胺中在氮气氛下于80℃搅拌30分钟。取一称量的等份试样用于HPLC分析，发现含有40％4-(苯偶氮基)二苯胺、50％偶氮苯和10％联亚氨基苯。
(b)将10mmol偶氮苯、20mmol叔丁醇钾和10mmol 18-冠-6在5g对茴香胺中在氮气氛下于60℃搅拌12小时。加入10ml 90％甲醇均化该溶液。取一称重的等份试样用于HPLC分析，发现含有80％4-(4-甲氧基苯偶氮基)二苯胺和19％偶氮苯。
(c)将10mmol偶氮苯、20mmol叔丁醇钾和10mmol 18-冠-6在5g对氯苯胺中在氮气氛下于70℃搅拌12小时。加入10ml 90％甲醇均化该溶液。取一称重的等份试样用于HPLC分析，发现含有31％4-(4-氯苯偶氮基)二苯胺、38％联亚氨基苯和30％偶氮苯。
(d)将10mmol偶氮苯、20mmol叔丁醇钾和10mmol 18-冠-6在5g对甲苯胺中在氮气氛下于80℃搅拌12小时。加入10ml 90％甲醇均化该溶液。取一称重的等份试样用于HPLC分析，发现含有60％4-(甲苯基苯偶氮基)二苯胺和40％偶氮苯。
(e)将10mmol偶氮苯、5g对硝基苯胺、20mmol叔丁醇钾和10mmol 18-冠-6在4ml DMSO中于氮气氛下在100℃搅拌72小时。加入10ml 90％甲醇均化该溶液。取一称重的等份试样用于HPLC分析，发现含有23％4-(硝基苯偶氮基)二苯胺和74％偶氮苯。
(f)将10mmol偶氮苯、2g 1，4-苯二胺、20mmol叔丁醇钾和10mmol 18-冠-6在4ml DMSO中在氮气氛下于100℃搅拌72小时。加入10ml 90％甲醇均化该溶液。取一称重的等份试样用于HPLC分析，发现含有90％4-(氨基苯偶氮基)二苯胺。
实施例3该实施例说明了从苯胺和偶氮苯的反应制备4-(苯偶氮基)二苯胺。
将75ml 25％氢氧化四甲基铵的水溶液在60℃/20mmHg蒸发至干，接着加入18.5g偶氮苯和75ml苯胺。将溶液在60℃/20mmHg搅拌4小时，蒸馏出大约30ml苯胺，然后加入50ml水。该苯胺溶液经HPLC分析表明，含有99％产率的4-(苯偶氮基)二苯胺和6％N-甲基苯胺，按偶氮苯为准计。
实施例4该实施例说明了在需氧条件下制备4-(苯偶氮基)二苯胺。
将25％氢氧化四甲基铵水溶液(8ml)在真空下于75℃进行浓缩，直至形成固体物质。加入偶氮苯(1.8g)和苯胺(10ml)，将溶液在相同条件下搅拌4小时，然后在空气存在下搅拌12小时。用HPLC分析反应物表明，含有90％产率的4-(苯偶氮基)二苯胺。
实施例5该实施例说明了将4-(苯偶氮基)-二苯胺催化氢化成4-ADPA。
向经偶氮苯和苯胺在氢氧化四甲基铵存在下偶合制得的4-(苯偶氮基)-二苯胺/苯胺溶液中加入5g 1％铂/炭，并在2000psig(141kg/cm2)氢气压力下于120℃氢化2小时。将该溶液冷却至室温，滤除催化剂，用甲醇洗涤。取一称重的等份试样用于HPLC分析，发现含有83％产率的4-氨基二苯胺。
实施例6该实施例说明了4-ADPA的制备，即由苯胺和偶氮苯反应制得4-(苯偶氮基)-二苯胺，接着将反应混合物进行催化氢化。
将25％氢氧化四甲基铵水溶液(8ml)在真空下于75℃浓缩，直至形成固体物质。加入偶氮苯(1.8g)和苯胺(10ml)，将溶液在相同条件下搅拌4小时，然后在空气存在下搅拌12小时。经HPLC分析反应混合物表明，有90％产率的4-(苯偶氮基)-二苯胺。向反应混合物中加入水(10ml)和1g 1％铂/炭催化剂。将溶液转移至300cc不锈钢高压釜中，并在70psig(4.9kg/cm2)氢气压力下于70℃氢化12小时。分析反应混合物的有机层表明，有90％产率的4-ADPA，接4-(苯偶氮基)-二苯胺为准计。
实施例7该实施例说明了用锌粉和乙酸将4-(苯偶氮基)-二苯胺还原成4-ADPA和苯胺。
将4-(苯偶氮基)-二苯胺(0.3g)溶于5ml乙醇中。向上述溶液中加入0.07g锌粉，接着加入1ml乙酸。将溶液在氮气氛下于环境温度搅拌30分钟，随后过滤除去固体。取一称重的等份试样用于HPLC分析，确定产率为100％4-氨基二苯胺和100％苯胺，按4-(苯偶氮基)-二苯胺为准计。
权利要求
1.制备取代的芳香胺的方法，该方法包含(a)在适宜的溶剂系统存在下，使选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物与含有偶氮的式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物接触，(b)使亲核化合物和含有偶氮的化合物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、在约10℃至约150℃反应温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，其中R1为芳族基、R2选自脂族基和芳族基，且X和Y独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少-个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中若R2为脂族基，则X在R1的间位或邻位，且若R2为芳族基，则X和Y中至少一个分别在R1和R2的间位或邻位，并且卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物，和(c)在产生所述取代的芳香胺的条件下还原(b)的反应产物。
2.按照权利要求1的方法，其中步骤(c)的还原反应为催化氢化反应。
3.按照权利要求2的方法，其中催化剂选自铂/炭、钯/炭和阮内镍。
4.按照权利要求1的方法，其中步骤(c)的还原反应在锌粉和乙酸存在下进行。
5.按照权利要求1的方法，其中在步骤(b)结束时，向反应混合物中加入水。
6.按照权利要求1的方法，其中所述取代的苯胺衍生物的取代基选自卤化物、-NO2、-NH2、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。
7.按照权利要求6的方法，其中所述取代苯胺衍生物选自2-甲氧基苯胺、4-甲氧基苯胺、4-氯苯胺、对甲苯胺、4-硝基苯胺、3-溴苯胺、3-溴-4-氨基甲苯、对氨基苯甲酸、2，4-二氨基甲苯，2，5-二氯苯胺、1，4-苯二胺、4，4’-亚甲基双苯胺和1，4，5-三氨基苯。
8.按照权利要求1的方法，其中所述酰胺选自芳族酰胺类、脂族酰胺类、取代的芳族酰胺衍生物、取代的脂族酰胺衍生物和下式的二酰胺类化合物 其中R4和R5独立地选自芳族基、脂族基、和一条化学键，且A选自 ，-SO2-，-O-，-S-和一条化学键。
9.按照权利要求8的方法，其中所述脂族酰胺类和所述取代的脂族酰胺衍生物由下式表示 其中n为0或1，R3选自烷基、芳烷基、链烯基、芳基链烯基、环烷基和环烯基，且X选自氢、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基。
10.按照权利要求9的方法，其中所述脂族酰胺类和所述取代的脂族酰胺衍生物选自异丁酰胺、脲、乙酰胺和丙酰胺。
11.按照权利要求8的方法，其中所述取代的芳族酰胺衍生物的取代基选自卤化物、-NO2、-NH2、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-OH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氧化物、溴化物和氟化物。
12.按照权利要求11的方法，其中所述芳族酰胺和所述取代的芳族酰胺衍生物选自苯甲酰胺、4-甲基苯甲酰胺、4-甲氧基苯甲酰胺、4-氯苯甲酰胺、2-甲基苯甲酰胺、4-硝基苯甲酰胺和4-氨基苯甲酰胺。
13.按照权利要求8的方法，其中所述二酰胺类选自己二酰二胺、草酰胺、对苯二酰二胺和4，4’-联苯二甲酰胺。
14.按照权利要求1的方法，其中所述脂族胺和所述取代的脂族胺衍生物选自式X’-R6-NH-R7-Y’所代表的化合物和下式所代表的化合物 其中R6选自烷基、链烯基、环烷基和环烯基，R7选自一条化学键、烷基、链烯基、环烷基和环烯基，R8和R9独立地选自烷基和链烯基，Z选自一条化学键、-NH-、-N(R10)-、-O-和-S-，其中R10为烷基、且X’和Y’独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH、以及含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氯化物、溴化物、和氟化物。
15.按照权利要求14的方法，其中所述脂族胺和所述取代的脂族胺衍生物选自环己胺、2-丁胺、异丙胺、2-己胺、2-庚胺、1，4-二甲基戊胺、1-甲基庚胺、1-乙基-3-甲基戊胺、1，3-二甲基丁胺、辛胺、哌啶、哌嗪、1，6-己二胺、2-氨基-1-丙醇、2-氨基-1-丁醇和6-氨基己酸。
16.按照权利要求1的方法，其中所述含有偶氮的化合物选自偶氮苯、氧化偶氮基苯、4-(苯偶氮基)-二苯胺、3，4’-二氯偶氮苯、对苯偶氯基苯磺酸、对-(2，4-二羟基苯偶氮基)苯磺酸、和1，2-二苯肼。
17.按照权利要求1的方法，其中所述适宜的溶剂系统包括的溶剂选自苯胺、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、吡啶、乙二醇二甲醚、二异丙基乙基胺、熔融的苯甲酰胺及其混合物。
18.按照权利要求17的方法，其中所述适宜的溶剂系统包括质子传递溶剂。
19.按照权利要求1的方法，其中所述质子传递物质与所述适宜碱的摩尔比为0∶1至约3∶1，而所述适宜的碱与所述含有偶氮的化合物的摩尔比为约1∶1至约10∶1。
20.按照权利要求1的方法，其中所述适宜碱选自有机和无机碱。
21.按照权利要求20的方法，其中所述有机和无机碱选自碱金属、碱金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱金属醇盐、相转移催化剂以及与之混合的碱、胺类、冠醚类以及与之混合的碱、卤化烷基镁、及其混合物。
22.权照权利要求1的方法，其中所述碱选自芳基铵盐、烷基铵盐、芳基/烷基铵盐和烷基二铵盐以及与之混合的碱。
23.按照权利要求1的方法，其中所述亲核化合物为苯胺或苯甲酰胺，而所述含有偶氮的化合物为偶氮苯。
24.按照权利要求23的方法，其中所述亲核化合物为苯胺，而其中所述的在步骤(a)中加入的偶氮苯是通过在适宜的碱存在下苯胺的氧化性偶合反应制得的。
25.按照权利要求23的方法，其中所述亲核化合物为苯胺，而其中所述反应是在需氧条件下进行的，并且偶氮苯是在适宜碱存在下通过苯胺的氧化性偶合反应就地生成的。
26.按照权利要求23的方法，其中所述溶剂为苯胺，所述碱选自18-冠-6以及与之混合的氢氧化钾或叔丁醇钾、氢氧化四烷基铵和氢氧化烷基取代的二铵。
27.按照权利要求1的方法，其中所述亲核化合物和所述含有偶氮的化合物是在需氧条件下发生反应。
28.按照权利要求1的方法，其中所述亲核化合物选自苯胺、取代的苯胺衍生物、式X’-R6-NH2的脂族胺类或取代的脂族胺衍生物以及酰胺类，并且所述含有偶氮的化合物是在厌氧条件下进行反应，其中R6选自烷基、链烯基、环烷基和环烯基、且X-’选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH、以及含有至少-个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。
29.按照权利要求1的方法，其中干燥剂在步骤(b)过程中存在，以便控制所述亲核化合物与所述含有偶氮的化合物的反应过程中所存在的质子传递物质的量。
30.按照权利要求1的方法，其中在步骤(b)中的质子传递物质的量是由连续蒸馏所述的质子传递物质来控制的。
31.按照权利要求1的方法，其中步骤(a)中的所述亲核化合物是酰胺，该方法进一步包含(d)使所述取代的芳香胺与氨在产生相应的取代芳香胺和酰胺的条件下发生反应。
32.按照权利要求31的方法，该方法进一步包含(e)还原性烷基化(d)的取代的芳香胺。
33.按照权利要求1的方法，该方法进一步包含(d)还原性烷基化(c)的取代的芳香胺。
34.按照权利要求1的方法，其中步骤(a)中的所述亲核化合物为酰胺，该方法进一步包含(d)使所述取代的芳香胺与水在适宜的碱性或酸性催化剂的存在下在产生相应的取代的芳香胺和相应于(a)所述酰胺的酸或其盐的条件下发生反应。
35.按照权利要求34的方法，该方法进一步包含(e)还原性烷基化(d)的取代的芳香胺。
36.制备4-氨基二苯胺(4-ADPA)或其取代的衍生物的方法，该方法包含(a)在适宜的溶剂系统存在下，使苯胺或取代的苯胺衍生物与偶氮苯或取代的偶氮苯衍生物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物接触，(b)使苯胺或取代的苯胺衍生物与偶氮苯或取代的偶氮苯衍生物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、于约10℃至约150℃反应温度下，在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，和(c)在产生所述4-ADPA或其取代的衍生物的条件下，还原(b)的反应产物。
37.按照权利要求36的方法，该方法还包含(d)还原性烷基化(c)的4-ADPA或其取代的衍生物。
38.按照权利要求36用于制备4-ADPA的方法，该方法包含(a)使苯胺与偶氮苯在适宜的溶剂系统存在下接触，(b)使苯胺和偶氮苯在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、于约10℃至约150℃反应温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，和(c)在产生所述的4-ADPA的条件下还原(b)的产物，其中在步骤(a)中加入的所述偶氮苯是通过在适宜的碱存在下苯胺的氧化性偶合反应制得的。
39.按照权利要求36用于制备4-ADPA的方法，该方法还包含(a)使苯胺和偶氮苯在适宜的溶剂系统存在下接触，(b)使苯胺和偶氮苯在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、于约10℃至约150℃反应温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，和(c)在产生所述4-ADPA的条件下还原(b)的产物，其中所述反应是在需气条件下进行，并且偶氮苯是在适宜碱存在下通过苯胺的氧化性偶合反应就地产生。
40.用于制备烷基化的芳香胺或其取代的衍生物的方法，该方法包含(a)使选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物与含有偶氮的式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氢化偶氮基或联亚氨基衍生物在适宜的溶剂系统存在下接触，(b)使亲核化合物与含有偶氮的化合物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、在约10℃至约150℃反应温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，其中R1为芳族基团，R2选自脂族基和芳族基，且X和Y独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH以及含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中若R2为脂族基，则X在R1的间位或邻位，且若R2为芳族基，则X和Y中至少一个分别在R1和R2的间位或邻位，并且其中卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物，以制备取代的芳族偶氮化合物，和(c)在产生所述烷基化的芳香胺或其取代的衍生物的条件下，还原性烷基化(b)的反应产物。
41.按照权利要求40的方法，其中所述步骤(c)的还原性烷基化反应是在催化剂存在下进行，所述催化剂选自铂/炭、钯/炭和阮内镍。
42.按照权利要求40的方法，其中在步骤(b)结束时向反应混合物中加入水。
43.按照权利要求40的方法，其中所述取代的苯胺衍生物的取代基选自卤化物、-NO2、-NH2、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。
44.按照权利要求43的方法，其中所述取代的苯胺衍生物选自2-甲氧基苯胺、4-甲氧基苯胺、4-氯苯胺、对甲苯胺、4-硝基苯胺、3-溴苯胺、3-溴-4-氨基甲苯、对氨基苯甲酸、2，4-二氨基甲苯，2，5-二氯苯胺、1，4-苯二胺、4，4’-亚甲基双苯胺和1，4，5-三氨基苯。
45.按照权利要求40的方法，其中所述酰胺选自芳族酰胺类、脂族酰胺类、取代的芳族酰胺衍生物、取代的脂族酰胺衍生物和下式的二酰胺类化合物 其中R4和R5独立地选自芳族基、脂族基、和一条化学键，且A选自 ，-SO2-，-O-，-S-和一条化学键。
46.按照权利要求45的方法，其中所述脂族酰胺类和所述取代的脂族酰胺衍生物由下式表示 其中n为0或1，R3选自烷基、芳烷基、链烯基、芳基链烯基、环烷基和环烯基，且X选自氢、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基。
47.按照权利要求46的方法，其中所述脂族酰胺类和所述取代的脂族酰胺衍生物选自异丁酰胺、脲、乙酰胺和丙酰胺。
48.按照权利要求45的方法，其中所述取代的芳族酰胺衍生物的取代基选自卤化物、-NO2、-NH2、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-OH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。
49.按照权利要求48的方法，其中所述芳族酰胺和所述取代的芳族酰胺衍生物选自苯甲酰胺、4-甲基苯甲酰胺、4-甲氧基苯甲酰胺、4-氯苯甲酰胺、2-甲基苯甲酰胺、4-硝基苯甲酰胺和4-氨基苯甲酰胺。
50.按照权利要求45的方法，其中所述二酰胺类选自己二酰二胺、草酰胺、对苯二酰二胺和4，4’-联苯二甲酰胺。
51.按照权利要求40的方法，其中所述脂族胺和所述取代的脂族胺衍生物选自式X’-R6-NH-R7-Y’所代表的化合物和下式所代表的化合物 其中R6选自烷基、链烯基、环烷基和环烯基，R7选自一条化学键、烷基、链烯基、环烷基和环烯基，R8和R9独立地选自烷基和链烯基，Z选自一条化学键、-NH-、-N(R10)-、-O-和-S-，其中R10为烷基、且X’和Y’独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH、以及含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氯化物、溴化物、和氟化物。
52.按照权利要求51的方法，其中所述脂族胺和所述取代的脂族胺衍生物选自环己胺、2-丁胺、异丙胺、2-己胺、2-庚胺、1，4-二甲基戊胺、1-甲基庚胺、1-乙基-3-甲基戊胺、1，3-二甲基丁胺、辛胺、哌啶、哌嗪、1，6-己二胺、2-氨基-1-丙醇、2-氨基-1-丁醇和6-氨基己酸。
53.按照权利要求40的方法，其中所述含有偶氮的化合物选自偶氮苯、氧化偶氮基苯、4-(苯偶氮基)-二苯胺、3，4’-二氯偶氮苯、对苯偶氮基苯磺酸、对-(2，4-二羟基苯偶氮基)苯磺酸、和1，2-二苯肼。
54.按照权利要求40的方法，其中所述适宜的溶剂系统包括的溶剂选自苯胺、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、吡啶、乙二醇二甲醚、二异丙基乙基胺、熔融的苯甲酰胺及其混合物。
55.按照权利要求54的方法，其中所述适宜的溶剂系统包括质子传递溶剂。
56.按照权利要求40的方法，其中所述质子传递物质与所述适宜碱的摩尔比为0∶1至约3∶1，而所述适宜的碱与所述含有偶氮的化合物的摩尔比为约1∶1至约10∶1。
57.按照权利要求40的方法，其中所述适宜碱选自有机和无机碱。
58.按照权利要求57的方法，其中所述有机和无机碱选自碱金属、碱金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱金属醇盐、相转移催化剂以及与之混合的碱、胺类、冠醚类以及与之混合的碱、卤化烷基镁、及其混合物。
59.权照权利要求40的方法，其中所述碱选自芳基铵盐、烷基铵盐、芳基/烷基铵盐和烷基二铵盐以及与之混合的碱。
60.按照权利要求40的方法，其中所述亲核化合物为苯胺或苯甲酰胺，而所述含有偶氮的化合物为偶氮苯。
61.按照权利要求60的方法，其中所述亲核化合物为苯胺，而其中所述的在步骤(a)中加入的偶氮苯是通过在适宜的碱存在下苯胺的氧化性偶合反应制得的。
62.按照权利要求60的方法，其中所述亲核化合物为苯胺，其中所述反应是在需氧条件下进行的，并且偶氮苯是在适宜碱存在下通过苯胺的氧化性偶合反应就地生成的。
63.按照权利要求60的方法，其中所述溶剂为苯胺，所述碱选自18-冠-6以及与之混合的氢氧化钾或叔丁醇钾、氢氧化四烷基铵和氢氧化烷基取代的二铵。
64.按照权利要求40的方法，其中所述亲核化合物和所述含有偶氮的化合物是在需氧条件下发生反应。
65.按照权利要求40的方法，其中所述亲核化合物选自苯胺、取代的苯胺衍生物、式X’-R6-NH2的脂族胺类或取代的脂族胺衍生物，以及酰胺类，并且所述含有偶氮的化合物是在厌氧条件下进行反应，其中R6选自烷基、链烯基、环烷基和环烯基、且X’选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH、以及含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。
66.按照权利要求40的方法，其中干燥剂在步骤(b)过程中存在，以便控制所述亲核化合物与所述含有偶氮的化合物的反应过程中所存在的质子传递物质的量。
67.按照权利要求40的方法，其中在步骤(b)中的质子传递物质的量是由连续蒸馏所述的质子传递物质来控制的。
68.按照权利要求40的方法，其中在步骤(a)中的所述亲核化合物是酰胺，该方法进一步包含(d)使所述烷基化的取代的芳香胺与氨在产生相应的烷基化的芳香胺或其取代的衍生物和酰胺的条件下发生反应。
69.按照权利要求68的方法，该方法进一步包含(c)还原性烷基化(d)的产物烷基化芳香胺或其取代的衍生物。
70.按照权利要求40的方法，其中步骤(a)中所述亲核化合物是酰胺，而其中步骤(b)所述取代的芳族偶氮化合物与氨的反应是在步骤(c)的还原性烷基化反应之前、在产生相应的取代芳族偶氮化合物和酰胺的条件下进行的。
71.按照权利要求40的方法，其中在步骤(a)中所述亲核化合物是酰胺，该方法进一步包含(d)使所述烷基化的取代的芳香胺与水在适宜的碱性或酸性催化剂存在下、在产生相应的烷基化的芳香胺或其取代的衍生物和相应于(a)所述酰胺的酸或其盐的条件下发生反应。
72.按照权利要求71的方法，该方法进一步包含(e)还原性烷基化(d)的产物烷基化的芳香胺或其取代的衍生物。
73.按照权利要求40的方法，其中步骤(a)中所述亲核化合物为酰胺，而其中步骤(b)所述取代的芳族偶氮化合物与水的反应是在步骤(c)的还原性烷基化反应之前、在适宜的碱性或酸性催化剂存在下、在产生相应的取代的芳族偶氮化合物和相应于(a)所述酰胺的酸或其盐的条件下发生反应。
74.按照权利要求40的方法，其中所述取代的芳族偶氮化合物是用选自酮类和醛类的化合物进行还原性烷基化。
75.按照权利要求72的方法，其中所述酮选自丙酮、甲基异丁基酮、甲基异戊基酮和2-辛酮。
76.按照权利要求1的方法制备的取代的芳香胺类。
77.按照权利要求31的方法制备的取代的芳香胺类。
78.按照权利要求36的方法制备的4-ADPA或其取代的衍生物。
79.按照权利要求40的方法制备的烷基化的芳香胺或其取代的衍生物。
全文摘要
本发明提供了制备取代的芳香胺类的方法，该方法包含使亲核化合物和含有偶氮的化合物在适宜的溶剂系统存在下接触，使亲核化合物与含有偶氮的化合物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、于约10℃至约150℃温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，并且在产生取代的芳香胺条件下还原亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应产物。在另一种实施方案中，本发明取代的芳香胺被还原性烷基化，以便产生烷基化的二胺或其取代的衍生物。在另一实施方案中，提供了制备烷基化的芳香胺或其取代的衍生物的方法，该方法包含使亲核化合物与含有偶氮的化合物在适宜的溶剂系统存在下接触，使亲核化合物与含有偶氮的化合物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在于约10℃至约150℃温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，并且在产生烷基化的芳香胺或其取代的衍生物的条件下，还原性烷基化亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应产物。
文档编号C07C211/54GK1121706SQ94191899
公开日1996年5月1日 申请日期1994年3月18日 优先权日1993年4月26日
发明者M·K·施特恩, B·K·-M·郑 申请人:孟山都公司
技术领域：
本发明的背景本发明涉及取代的芳香胺类的制备。另一方面，本发明涉及4-氨基二苯胺(4-ADPA)或其取代的衍生物的制备。另一方面，本发明涉及由取代的芳香胺类例如4-ADPA或其取代的衍生物制备用作抗氧化剂的烷基化的芳香胺类或其取代的衍生物。
已知，制备取代的芳香胺类是通过亲核芳香族取代机理进行的，其中氨基官能团亲核试剂取代卤化物。例如，已知，制备4-ADPA是通过亲核芳香族取代机理进行的，其中苯胺衍生物取代卤化物。该方法包括制备4-ADPA中间体，即4-硝基二苯胺(4-NDPA)，接着还原硝基部分。4-NDPA的制备是通过在酸性接受体或中和剂例如碳酸钾存在下，以及任选利用一种催化剂的条件下，使对氯硝基苯与苯胺衍生物例如N-甲酰苯胺或其碱金属盐反应来进行的。参见，例如，U.S.4,187,248；U.S.4,683,332；U.S.4,155,936；U.S.4,670,595；U.S.4,122,118；U.S.4,614,817；U.S.4,209,463；U.S.4,196,146；U.S.4,187,249；U.S.4,140,716。该方法的缺点在于被取代的卤化物对于反应器具有腐蚀性，并存在于废物流中，因此必须以相当大的花费处理掉。此外，使用苯胺衍生物例如N-甲酰苯胺，以及使用对氯硝基苯需要更多的生产设备和生产能力，以便分别由苯胺和硝基苯生产所述起始原料。
还已知，4-ADPA是由苯胺的头尾偶合来制备的。参见，例如，G.B.1,440,767和U.S.4,760,186。该方法的缺点是，4-ADPA的产率不能为工业生产所接受。还已知，可用脱羧尿烷来制备4-NDPA。参见U.S.3,847,990。然而，就成本和产率来说，该方法是不能进行工业应用的。
已知，4-ADPA是通过氢化对亚硝基二苯基羟胺来制备的，而对亚硝基二苯基羟胺可以通过利用作为还原剂的脂族化合物、苯、萘或不饱和乙烯化合物使亚硝基苯进行催化二聚作用制得。参见，例如，U.S.4,178,315和4,404,401。还已知，对亚硝基二苯胺是由二苯胺和硝酸烷基酯在过量氯化氢存在下制备。参见，例如，U.S.4,518,803和4,479,008。
目前，芳族酰胺键是通过胺与酰氯的反应形成的。形成芳族酰胺键方法的缺点还在于，取代了的氯化物对反应器有腐蚀性，并且存在于废物流中，从废物流中除去它必须要相当大量的费用。以取代的芳香胺产生芳族酰胺键的无卤化物方法可消除这些问题。
本发明的方法是一种制备取代芳香胺类的无卤化物(nonhalide)方法，因此消除了从废物流中昂贵地除去卤化物，以及由卤化物引起的腐蚀问题。此外，含有芳族酰胺键的取代芳香胺类可以按本发明方法制备。
本发明的概要本发明的目的是提供取代的芳香胺类的制备方法，取代的芳香胺类可用于制备烷基化芳香胺类或其取代的衍生物。本发明的另一目的是提供4-ADPA或其取代的衍生物的制备方法，它们可用于制备烷基化的对苯二胺类或其取代的衍生物。此外，本发明的目的是提供一种工业上可行的、制备4-ADPA或其取代的衍生物和烷基化的对苯二胺类的有效而经济的方法。另外，本发明的目的是提供制备用作为抗氧化剂和抗臭氧剂的烷基化的对苯二胺类或其取代的衍生物的方法。
按照本发明，所提供的制备取代的芳香胺类的方法包含使选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物与含有偶氮的式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物在适宜的溶剂系统中接触，并且使所述亲核化合物与式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质的存在下、于反应温度约10℃至约150℃下、在有限的反应区中进行反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，其中R1为芳族基、而R2选自脂族基和芳族基，且X和Y独立地选自氢、卤化物(halides)、-NO2、-NH2、芳基、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少-个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，并且在产生取代的芳香胺的条件下还原所述亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应产物。若R2为脂族基，则X在R1的间位或邻位。若R2为芳族基，则X和Y中至少一个分别在R1和R2的间位或邻位。卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。本文所用的磺酸酯基是磺酸类的酯类。磺酸酯的实例包括但不限于磺酸烷基酯、磺酸芳烷基酯、磺酸芳基酯等。
在一种实施方案中，所提供的制备4-氨基二苯胺或其取代衍生物的方法包含使苯胺或取代的苯胺衍生物与偶氮苯或取代的偶氮苯衍生物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物在适宜的溶剂系统存在下接触，并且使苯胺或取代的苯胺衍生物与偶氮苯或取代的偶氮苯衍生物在适宜碱和控制用量的质子传递物质存在下、于适宜的反应温度约10℃至约150℃下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，并且在产生4-氨基二苯胺或其取代衍生物的条件下还原苯胺或其取代衍生物与偶氮苯或其取代衍生物的反应产物。
此外，按照本发明，所提供的制备烷基化的芳香胺或其取代衍生物的方法包含还原性地烷基化按照本发明方法制备的取代的芳香胺类。
本发明的详细描述本发明涉及制备取代的芳香胺的方法，该方法包含(a)在适宜的溶剂系统存在下，使选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物与含有偶氮的式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物接触，和(b)使选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物与含有偶氮的式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质的存在下、在约10℃至约150℃反应温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，其中R1为芳族基、而R2选自脂族基和芳族基，且X和Y独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中若R2为脂族基，则X在R1的间位或邻位，且若R2为芳族基，则X和Y中至少一个分别在R1和R2的间位或邻位，并且卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物，和(c)在产生取代的芳香胺的条件下还原(b)的反应产物。
为制备烷基化芳香胺类或其取代的衍生物，本发明方法还包含(d)还原性烷基化取代的芳香胺类。
若所述的亲核化合物为酰胺时，为制备取代的芳香胺类，本发明方法还包含(d’)在产生相应的取代的芳香胺和酰胺的条件下，使取代的芳香胺与氨反应。
此外，若所述的亲核化合物是酰胺时，为制备取代的芳香胺类，本发明方法还包含(d’)在适宜的碱性或酸性催化剂存在下、在产生相应的取代芳香胺和相应于(a)的酰胺的酸或其盐的条件下，使取代的芳香胺与水反应。
按步骤(d’)制备的取代的芳香胺可以进行还原性烷基化，制备相应的烷基化芳香胺。
在一种实施方案中，本发明涉及制备4-ADPA或其取代的衍生物的方法，该方法包含(a)在适宜的溶剂系统存在下，使苯胺或取代的苯胺衍生物与偶氮苯或取代的偶氮苯衍生物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物接触，和(6)使苯胺或取代的苯胺衍生物与偶氮苯或取代的偶氮苯衍生物或其氧化偶氮基或联亚氢基衍生物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、于约10℃至约150℃反应温度下，在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，和(c)在产生4-ADPA或其取代的衍生物的条件下，还原(b)的反应产物。
为制备烷基化的对苯二胺类或其取代的衍生物，本发明方法还包含(d)还原性地烷基化4-ADPA或其取代的衍生物。
本发明还涉及制备烷基化的芳香胺或其取代的衍生物的方法，该方法包含(a)使选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物与含有偶氮的式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物在适宜的溶剂系统存在下接触，和(b)使亲核化合物与含有偶氮的化合物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、在约10℃至约150℃反应温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至5∶1，其中R1为芳族基团，R2选自脂族基和芳族基，且X和Y独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH以及含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中若R2为脂族基，则X在R1的间位或邻位，且若R2为芳族基，则X和Y中至少一个分别在R1和R2的间位或邻位，并且其中卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物，以制备取代的芳族偶氮化合物，和(c)在产生烷基化的芳香胺或其取代的衍生物的条件下，还原性烷基化(b)的反应产物。
若亲核化合物为酰胺，则为制备烷基化芳香胺类，本发明方法还包含(d)在产生相应的烷基化芳香胺或其取代衍生物和酰胺的条件下，使烷基化的芳香胺或其取代的衍生物与氨反应。
若亲核化合物是酰胺，为制备烷基化的芳香胺类，本发明方法还可以包含在步骤(c)的还原性烷基化作用之前，在产生相应的取代芳族偶氮化合物和酰胺的条件下，使步骤(b)的取代芳族偶氮化合物与氨反应。
此外，若亲核化合物为酰胺，为制备烷基化的芳香胺类，本发明方法还包含(d)使烷基化的芳香胺或其取代的衍生物与水在适宜的碱性或酸性催化剂存在下，在产生相应的烷基化的芳香胺或其取代衍生物和相应于(a)的酰胺的酸或其盐的条件下发生反应。
若亲核化合物为酰胺，为制备烷基化的芳香胺类，本发明方法还可以包含在步骤(c)的还原性烷基化作用之前，在产生相应的取代芳族偶氮化合物和相应于(a)的酰胺的酸或其盐的条件下，使步骤(b)的取代芳族偶氮化合物与水在适宜的碱性或酸性催化剂存在下发生反应。
在制备取代的芳族偶氮化合物中，选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物与X-R1-N＝N-R2-Y或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物的摩尔比可以从大量过量的X-R1-N＝N-R2-Y或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物至大量过量的选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物之间变化。反应在使用过量的选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物的条件下进行较好。亲核化合物与X-R1-N＝N-R2-Y或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物的摩尔比至少约为1∶1更好。
本文中所用术语“取代的苯胺衍生物”是指在芳香环上含有一个或多个吸电子或释电子取代基的苯胺。可应用的取代基包括但不限于卤化物、-NO2、-NH2、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COOH、和含有至少一个-NH2基团的芳基、芳烷基或烷芳基。卤化物选自氯化物、溴化物或氟化物。优选的烷基和烷氧基含有1至约6个碳原子。优选的芳基、芳烷基和烷芳基含有约6至约18个碳原子。取代的苯胺衍生物的实例包括但不限于2-甲氧基苯胺、4-甲氧基苯胺、4-氯苯胺、对甲苯胺、4-硝基苯胺、3-溴苯胺、3-溴-4-氨基甲苯、对氨基苯甲酸、2，4-二氨基甲苯，2，5-二氯苯胺、1，4-苯二胺、4，4’-亚甲基双苯胺、1，3，5-三氨基苯及其混合物。
苯胺或取代的苯胺衍生物可以直接加入，或可以在反应系统中所存在的条件下通过加入能形成苯胺或相应的苯胺衍生物的化合物就地生成。
按照本发明可以使用的酰胺类包括芳族酰胺类、脂族酰胺类、取代的芳族酰胺衍生物、取代的脂族酰胺衍生物和下式的二酰胺类化合物 其中R4和R5独立地选自芳族基、脂族基、和一条化学键，且A选自 ，-SO2-，-O-，-S-和一条化学键。
按照本发明可以使用的脂族酰胺类和取代的脂族酰胺衍生物可由下式表示 其中n为0或1，R3选自烷基、芳烷基、链烯基、芳基链烯基、环烷基和环烯基，且X选自氢、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基。优选的烷基和烷氧基含有1至约6个碳原子。优选的芳基、芳烷基和烷基芳基含有约6至约18个碳原子。
脂族酰胺类和取代的脂族酰胺衍生物的实例包括但不限于异丁酰胺、脲、乙酰胺、丙酰胺及其混合物。
本文中所用术语“取代的芳族酰胺衍生物”是指在芳香环上含有一或多个吸电子或释电子取代基的芳族酰胺。可应用的取代基包括但不限于卤化物、-NO2、-NH2、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷基-芳基基团。卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。优选的烷基和烷氧基含有1至约6个碳原子，优选的芳基、芳烷基和烷芳基基团含有约6至约18个碳原子。
芳族酰胺类和取代的芳族酰胺衍生物的实例包括但不限于苯甲酰胺、4-甲基苯甲酰胺、4-甲氧基苯甲酰胺、4-氯苯甲酰胺、2-甲基苯甲酰胺、4-硝基苯甲酰胺、4-氨基苯甲酰胺及其混合物。
按照本发明方法可以使用的二酰胺类包括但不限于己二酰二胺、草酰胺、对苯二酰二胺、4，4’-联苯二甲酰胺及其混合物。
按照本发明可以使用的脂族胺和取代的脂族胺是选自下列的化合物式X’-R6-NH-R7-Y’所代表的化合物和下式所代表的化合物 其中R6选自烷基、链烯基、环烷基和环烯基，R7选自一条化学键、烷基、链烯基、环烷基和环烯基，R8和R9独立地选自烷基和链烯基，Z选自一条化学键、-NH-、-N(R10)-、-O-和-S-，其中R10为烷基、且X’和Y’独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH、以及含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基。卤化物选自氯化物、溴化物、和氟化物。优选的脂族基团R6和R7含有1至约12个碳原子。优选的芳基、芳烷基和烷芳基含有约6至约18个碳原子。优选的烷氧基含有1至约6个碳原子。
脂族胺和取代的脂族胺的衍生物的实例包括但不限于环己胺、2-丁胺、异丙胺、2-己胺、2-庚胺、1，4-二甲基戊胺、1-甲基庚胺、1-乙基-3-甲基戊胺、1，3-二甲基丁胺、辛胺、哌啶、哌嗪、1，6-己二胺、2-氨基-1-丙醇、2-氨基-1-丁醇、6-氨基己酸及其混合物。
本文中所用术语“含有偶氮的化合物”为本发明式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物，其中R1为芳族基、而R2选自脂族基和芳族基，且X和Y独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少-个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中若R2为脂族基，则X在R1的间位或邻位，且若R2为芳族基，则X和Y中至少一个分别在R1和R2的间位或邻位，并且卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。优选的脂族基团R1和R2含有1至约12个碳原子，并且优选的芳族基R1和R2含有约6至约18个碳原子。优选的烷基和烷氧基含有1至约6个碳原子。优选的芳基、芳烷基和烷芳基含有约6至约18个碳原子。含有偶氮的化合物的实例包括但不限于偶氮苯、取代的偶氮苯衍生物、氧化偶氮基苯、4-(苯偶氮基)二苯胺、1，2-二苯肼及其混合物。
若含有偶氮的化合物为偶氮苯，则偶氮苯可以在适宜碱存在下通过苯胺的氧化偶合反应来制备。若用来与偶氮苯反应的亲核化合物为苯胺，且反应是在需氧的条件下进行时，偶氮苯可以在适宜碱存在下通过苯胺的氧化偶合反应就地制备。苯胺的氧化偶合反应是本领域已知的，参见Jeon，S.和Sawyer，D.T.，″Hydroxide-InducedSynthesis of the Superoxide Ion From Dioxygen and Aniline，Hydroxylamine，or Hydrazine″.Inorg.Chem.，1990，Vol.29，pp.4612-15，并且本文中所定义的用于制备取代的芳族偶氮化合物的反应条件足以使苯胺氧化偶合为偶氮苯。
本文中所用的术语“取代的偶氮苯衍生物”是指在一个或两个芳香环上含有一个或多个吸电子或释电子取代基的偶氮苯。可应用的取代基包括但不限于卤化物、-NO2、-NH2、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的芳基、芳烷基或烷芳基。卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。优选的烷基和烷氧基含有1至约6个碳原子。优选的芳基、芳烷基和烷芳基含有约6至约18个碳原子。取代的偶氮苯衍生物的实例包括但不限于3，4’-二氯偶氮苯、对苯偶氮基苯磺酸、对-(2，4-二羟基苯偶氮基)苯磺酸及其混合物。
适宜的溶剂系统包括但不限于二甲亚砜，亲核化合物例如取代的苯胺衍生物、苯胺和熔点低于反应温度的酰胺类，例如熔融的苯甲酰胺、二甲基甲酰胺，N-甲基-2-吡咯烷酮，吡啶，乙二醇二甲醚，胺类例如二异丙基乙基胺、仲丁基胺和2-庚胺等，及其混合物。正如下面更详细描述的那样，可以使用溶剂混合物，其中将一种或多种适宜的溶剂和其他溶剂例如控制用量的质子传递溶剂(例如甲醇或水)进行混合。
适宜的碱包括但不限于有机和无机碱，例如碱金属(例如金属钠)、碱金属氢化物、碱金属氢氧化物和碱金属醇盐，例如氢化钠、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化铯、氢氧化钾、叔丁醇钾等，包括它们的混合物。其他可接受的碱物质包括但不限于相转移催化剂，以及与之混合的适宜的碱，例如四取代的氢氧化铵或四取代的卤化铵，其中各取代基独立地选自烷基、芳基或芳烷基，其中所述烷基、芳基和芳烷基优选具有1至约18个碳原子，包括氢氧化四烷基铵(例如氢氧化四甲基铵)、卤化四烷基铵(例如氯化四丁基铵)、氢氧化芳基三烷基铵(例如氢氧化苯基三甲基铵)、氢氧化芳烷基三烷基铵(例如氢氧化苄基三甲基铵)、氢氧化烷基取代的二铵(例如氢氧化二-二丁基乙基-1，6-己二铵)以及相转移催化剂和适宜的碱的其他组合，例如适宜的碱以及与之混合的芳基铵盐、冠醚等，胺碱类(例如锂)、二(三甲基甲硅烷基)酰胺、2-氨基庚烷等，以及卤化烷基镁，包括它们的混合物。用作为碱的优选物质为碱金属氢氧化物(例如氢氧化钾)、碱金属醇盐(例如叔丁醇钾)、碱金属氢氧化物或碱金属醇盐及与之混合的相转移催化剂，例如氢氧化钾以及与之混合的冠醚，以及氢氧化四烷基铵(例如氢氧化四甲基铵或氢氧化四丁基铵)。
优选将碱加到亲核化合物中，以产生一种混合物，然后，将该混合物与含有偶氮的化合物或取代的芳族偶氮化合物混合。此外，所述碱也可以在将亲核化合物和含有偶氮的化合物或取代的芳族偶氮化合物混合后再加入，物质的加入可以在界面之上或界面之下加入。
为制备取代的芳香胺类，按照本发明可使用的碱的用量可以按适宜的碱与含有偶氮的化合物的摩尔比方便地表示。广言之，所述碱与含有偶氮的化合物的摩尔比为约1∶1至约10∶1，优选约1∶1至约4∶1，最优选约1∶1至约2∶1。
亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应是在约10℃至约150℃，例如约20℃至约120℃，优选约30℃至约100℃温度下进行的。进行亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应的最优选温度为约50℃至约90℃。
在亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应中存在控制用量的质子传递物质是重要的。按照本发明可以使用的质子传递物质的用量可以根据亲核化合物和含有偶氮的化合物的反应开始时所存在的碱用量的摩尔比方便地表示。广言之，质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，优选0∶1至约3∶1，最优选0∶1至约1∶1。因此，该反应可以在无水条件下进行。在本文的亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应中所用的术语质子传递物质的“控制用量”是指最高达到可抑制亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应的用量。反应中所存在的质子传递物质用量的上限随溶剂而变化。此外，可允许的质子传递物质用量随在各种溶剂系统中所用的碱的类型、碱的用量和碱中阳离子而变化。然而，本领域技术人员可以利用本发明的方法，对于具体的溶剂、碱的类型和用量、碱中阳离子等来确定质子传递物质的用量具体的上限。保持所需产物的选择性所需的质子传递物质的最低用量也取决于所用的溶剂、碱的类型和用量、碱的阳离子等，并也可以由本领域技术人员来确定。
因为反应中存在的质子传递物质的用量是重要的，所以可以尽可能地减少质子传递物质的用量，然后再加回到反应中直至达到所需用量。可以用加回到反应中的质子传递物质是本领域技术人员已知的，并且包括但不限于水、甲醇、异戊醇、叔丁醇等，以及其混合物。测量质子传递物质的用量和尽可能减少质子传递物质用量的方法在本领域中是公知的。例如，在某些试剂中存在的水的量可以用Karl-Fischer仪来测定，而水的量可以通过蒸馏和/或减压干燥、在P2O3和其他试剂存在下干燥、用例如二甲苯等(包括它们的组合物)进行共沸蒸馏来减少。
在亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应过程中用于控制质子传递物质用量的一种实施方案是加入干燥剂，以便使亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应过程中存在干燥剂。例如，若质子传递物质是水，那么在亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应过程中所述干燥剂可除去存在的水，并且导致含有偶氮的化合物较高的转化率，以及取代的芳族偶氮化合物或取代的芳香胺的较高产率。本文中所用的干燥剂是除所用的适宜的碱外，在亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应过程中存在的化合物。适宜的干燥剂的实例包括但不限于无水硫酸钠、分子筛(例如从Union Carbide Corporation购得的类型4A、5A和13X)、氯化钙、氢氧化四甲基铵二水合物、无水碱例如KOH和NaOH，以及活性氧化铝。
在亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应过程中用于控制质子传递物质用量的另一种实施方案是将质子传递物质通过蒸馏法连续地从反应混合物中蒸出。若存在的质子传递物质与反应混合物中的一种化合物形成共沸物，则质子传递物质可以利用该共沸物，经连续地共沸蒸馏质子传递物质而蒸出。质子传递物质的连续蒸出可以使得在亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应中使用较低用量的碱，而同时达到含有偶氮的化合物的极高的转化率和取代的芳族偶氮化合物或取代的芳香胺的良好产率。
一般地，所述反应可以在需氧或厌氧条件下进行。若亲核化合物是仲脂族胺，则反应可以仅在需氧条件下进行，即在厌氧条件下唯一可应用的脂族胺类或取代的脂族胺衍生物是式X’-R6-NH2的胺。在需氧条件下，所述反应基本上按照上述方法在反应区中进行，该反应区暴露于氧气、通常暴露于空气。在需氧条件下，进行反应的压力可以变化，而最佳压力以及压力与温度的最佳组合可由本领域技术人员容易地确定。例如，反应可以在约0psig(0kg/cm2)至约250psig(17.6kg/cm2)，例如约14psig(1kg/cm2)至约150psig(10.5kg/cm2)的压力下进行。在厌氧条件下，反应可以在大气压力或低压或高压下、在惰性气体例如氮气或氩气存在下进行。对于具体的一组反应参数，例如温度、碱、溶剂等的最佳条件易于由本领域技术人员运用本发明的方法来确定。
按照本发明方法将取代的芳族偶氮化合物还原成取代的芳香胺类的还原反应可以通过催化氢化反应或通过常规的还原方法来进行。常规的还原方法的实例包括使用氢化物，例如硼氢化钠，以及与之混合的适宜催化剂例如钯/炭或铂/炭催化剂，以及使用锌粉和与之混合的乙酸。该还原反应优选通过催化还原反应来进行，其中的氢化作用是在氢气压力下在适宜的氢化催化剂的存在下进行。适宜的金属氢化催化剂的实例包括镍、钯、铂、铑等。优选的氢化催化剂包括铂/炭、钯/炭和阮内镍。氢化反应可以在各种溶剂中进行，例如在亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应过程中所用的溶剂。适宜的氢化作用溶剂的实例包括但不限于甲苯、二甲苯、苯胺、乙醇、二甲亚砜、水及其混合物。氢化作用优选使用铂/炭或钯/炭催化剂在适宜溶剂例如乙醇、苯胺或二甲亚砜、其混合物或包括作为溶剂的水的混合物中进行的。若使用催化氢化反应，则氢气压力为约30psig(2.1kg/cm2)H2至约2500psig(176kg/cm2)H2、优选约50psig(3.5kg/cm2)H2至约340psig(23.9kg/cm2)H2。催化氢化反应的温度为约50℃至约150℃，优选约70℃至约120℃。催化氢化反应所需的时间一般为约30分钟至约24小时，优选约2小时至约12小时。在使用锌粉和乙酸的还原反应中，还原的温度可以低至环境温度。
为了制备用作为抗氧化剂或抗臭氧剂的烷基化芳香胺类或其取代的衍生物，取代的芳香胺类(例如4-ADPA)或取代的芳族偶氮化合物的还原性烷基化可以按几种公知方法中的任何一种来进行。参见，例如U.S.4,900,868。优选，取代的芳香胺或取代的芳族偶氮化合物和适宜的酮或醛在氢和适宜的催化剂存在下进行反应。适宜的催化剂包括镍、钯、铂和铑金属催化剂。优选的催化剂为铂和钯催化剂，例如铂/炭和钯/炭催化剂。适宜的酮包括但不限于甲基异丁基酮(MIBK)、丙酮、甲基异戊基酮和2-辛酮。还原性烷基化的反应条件可以与上述的还原反应条件相同。应该注意的是，取代的芳族偶氮化合物的还原反应与还原后物质的烷基化反应可以在相同的反应容器中使用酮作为溶剂来进行。参见，例如U.S.3,414,616，U.S.4,463,191，和Bannerjee等人，J.Chem.Soc.Chem.Comm.，Vol.18，pp.1275-76(1988)。在一种实施方案中，如果亲核化合物是酰胺，并且氨解或水解反应是在还原性烷基化反应之后进行的，则可以进行第二次还原性烷基化反应，结果产生一种二烷基化产物。
取代的芳香胺或含有芳族酰胺键的烷基化的取代芳香胺类的氨解可以如下进行使取代的芳香胺或烷基化的取代芳香胺与氨反应，生成相应的取代芳香胺或烷基化的取代芳香胺和可以重复利用的酰胺，所述含有芳族酰胺键的烷基化的取代芳香胺类可以制备如下使作为亲核化合物的酰胺与含有偶氮的化合物反应，产生取代的芳族偶氮化合物，接着还原或还原性烷基化取代的芳族偶氮化合物。参见，例如Jencks，W.P.，J.Am.Chem.Soc.，Vol.92，pp.3201-3202(1970)。所述氨可以以氨或以氨与氢氧化铵的混合物用于氨解反应中。若存在氢氧化铵，则反应除产生酰胺起始原料外，还可以产生相应于酰胺起始原料的酸。优选，含有芳族酰胺键的取代的芳香胺与氨在溶剂(例如甲醇)存在下发生反应。此外，含有芳族酰胺键的取代芳族偶氮化合物(可通过使作为亲核化合物的酰胺与含有偶氮的化合物反应来制备)的氨解可在该取代的芳族偶氮化合物进行还原或还原性烷基化反应之前，通过使该取代的芳族偶氮化合物与氨反应来进行，结果产生相应的取代芳族偶氮化合物和酰胺。
取代的芳香胺类或含有芳族酰胺键的烷基化的取代芳香胺类(制备如下使作为亲核化合物的酰胺与含有偶氮的化合物反应，产生取代的芳族偶氮化合物，然后还原或还原性烷基化取代的芳族偶氮化合物)的水解可如下进行使取代的芳香胺或烷基化的取代芳香胺与水在适宜的碱性或酸性催化剂存在下发生反应，产生相应的取代的芳香胺或烷基化的取代芳香胺以及相应于酰胺起始原料的酸或其盐。此外，含有芳族酰胺键的取代芳族偶氮化合物(可通过使作为亲核化合物的酰胺与含有偶氮的化合物反应制备)的水解可如下进行在还原或还原性烷基化取代的芳族偶氮化合物之前，使取代的芳族偶氮化合物与水在适宜的碱性或酸性催化剂存在下反应，生成相应的取代芳族偶氮化合物和相应于酰胺起始原料的酸或其盐。适宜的碱性催化剂的实例包括但不限于碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属醇盐、氢氧化四烷基铵、氢氧化铵等、及其混合物。适宜的酸性催化剂的实例包括但不限于硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等及其混合物。目前优选使用碱性催化剂，因为用于酰胺与含有偶氮的化合物的反应中所选的适宜的碱也可以用作水解反应中的碱性催化剂。水解反应的温度一般在约60℃至约120℃范围内。
在一种优选的本发明实施方案中，还原或还原性烷基化反应是在水的存在下进行，例如，在亲核化合物与含有偶氮的化合物反应结束时，将水加入到反应混合物中。如果在亲核化合物与含有偶氮的化合物反应过程中所用的适宜的碱是水溶性的，则在还原或还原性烷基化反应过程中利用水是特别有用的。若所用的适宜的碱是水溶性的，则所加入的水的量优选至少是从有机相中萃取出适宜的碱所必需的量。
上述认为等同的反应物和试剂是指其中一个或多个不同的基团(例如-NO2)有简单的改变而其他方面相一致且具有相同的一般性质的反应物和试剂。此外，如果一个取代基被指定为或可以为氢时，那么在该位置的非氢取代基的确切化学性质并非是关键的，只要该取代基不会有害地影响全部活性和/或合成方法。
上述化学反应是按照其对本发明方法的最广泛的应用进行一般性地公开。在特殊场合下，所述反应条件可能对本公开范围内详细描述的各种反应物和试剂是不适用的。例如，某些适宜的碱可能在某一溶剂中的溶解性不如它们在其他溶剂中的溶解性好。发生这种情况的反应物和试剂是易于被本领域技术人员所认识到的。在所有这些情况下，或者，所述反应可以按本领域技术人员已知的常规改进方法成功地进行，例如通过适当地调节温度、压力等、通过改用另一种可供选择的常规试剂(例如其他溶剂或其他碱)、通过常规地改进反应条件等来进行，或者，将本文所公开的或常规的其他反应应用到本发明方法中。在所有制备方法中，所有起始物质是已知的或易于由已知起始原料制得。
实施例物质和方法苯胺、苯胺衍生物和偶氮苯购自Aldrich Chemical，它们为试剂级的，使用时不用经进一步纯化。溶剂购自AldrichChemical，是无水级的。氢氧化四甲基铵是以其五水合物购得的。
HPLC分析用反相HPLC分析反应混合物。使用5μmBeckman/Altex Ultrasphere-0DS(4.6×150mm)柱，采用二元梯度泵压系统。
用装备有Vydac201 HS 54(4.6×250mm)柱和UV检测器的Waters600 series HPLC在254nm处监测所有反应。外标方法用于所有分析中。用作标准产物的真实样品按已知的文献方法制备。
洗脱梯度时间(分钟)％溶剂A(水)％溶剂B(40％甲醇的ACN溶液)0 75 2535 20 8040 0 10045 0 10046 75 2555 75 25实施例1该实施例说明了在碱和相转移催化剂的存在下，质子传递物质对由苯胺和偶氮苯的反应制备4-(苯偶氮基)-二苯胺的影响。
在氮气氛下，将苯胺(1.25g)、偶氮苯(0.45g)、叔丁醇钾(0.55g)和18-冠-6(0.65g)的混合物进行搅拌。向反应中加入各种用量的水，并将溶液加热至80℃，在此温度下保持2小时。之后，取出等份试样，用HPLC分析。
表1
实施例2该实施例说明了由苯胺或取代的苯胺衍生物和偶氮苯反应制备4-(苯偶氮基)二苯胺和其取代的衍生物。
(a)将10mmol偶氮苯、20mmol叔丁醇钾和10mmol 18-冠-6在10g苯胺中在氮气氛下于80℃搅拌30分钟。取一称量的等份试样用于HPLC分析，发现含有40％4-(苯偶氮基)二苯胺、50％偶氮苯和10％联亚氨基苯。
(b)将10mmol偶氮苯、20mmol叔丁醇钾和10mmol 18-冠-6在5g对茴香胺中在氮气氛下于60℃搅拌12小时。加入10ml 90％甲醇均化该溶液。取一称重的等份试样用于HPLC分析，发现含有80％4-(4-甲氧基苯偶氮基)二苯胺和19％偶氮苯。
(c)将10mmol偶氮苯、20mmol叔丁醇钾和10mmol 18-冠-6在5g对氯苯胺中在氮气氛下于70℃搅拌12小时。加入10ml 90％甲醇均化该溶液。取一称重的等份试样用于HPLC分析，发现含有31％4-(4-氯苯偶氮基)二苯胺、38％联亚氨基苯和30％偶氮苯。
(d)将10mmol偶氮苯、20mmol叔丁醇钾和10mmol 18-冠-6在5g对甲苯胺中在氮气氛下于80℃搅拌12小时。加入10ml 90％甲醇均化该溶液。取一称重的等份试样用于HPLC分析，发现含有60％4-(甲苯基苯偶氮基)二苯胺和40％偶氮苯。
(e)将10mmol偶氮苯、5g对硝基苯胺、20mmol叔丁醇钾和10mmol 18-冠-6在4ml DMSO中于氮气氛下在100℃搅拌72小时。加入10ml 90％甲醇均化该溶液。取一称重的等份试样用于HPLC分析，发现含有23％4-(硝基苯偶氮基)二苯胺和74％偶氮苯。
(f)将10mmol偶氮苯、2g 1，4-苯二胺、20mmol叔丁醇钾和10mmol 18-冠-6在4ml DMSO中在氮气氛下于100℃搅拌72小时。加入10ml 90％甲醇均化该溶液。取一称重的等份试样用于HPLC分析，发现含有90％4-(氨基苯偶氮基)二苯胺。
实施例3该实施例说明了从苯胺和偶氮苯的反应制备4-(苯偶氮基)二苯胺。
将75ml 25％氢氧化四甲基铵的水溶液在60℃/20mmHg蒸发至干，接着加入18.5g偶氮苯和75ml苯胺。将溶液在60℃/20mmHg搅拌4小时，蒸馏出大约30ml苯胺，然后加入50ml水。该苯胺溶液经HPLC分析表明，含有99％产率的4-(苯偶氮基)二苯胺和6％N-甲基苯胺，按偶氮苯为准计。
实施例4该实施例说明了在需氧条件下制备4-(苯偶氮基)二苯胺。
将25％氢氧化四甲基铵水溶液(8ml)在真空下于75℃进行浓缩，直至形成固体物质。加入偶氮苯(1.8g)和苯胺(10ml)，将溶液在相同条件下搅拌4小时，然后在空气存在下搅拌12小时。用HPLC分析反应物表明，含有90％产率的4-(苯偶氮基)二苯胺。
实施例5该实施例说明了将4-(苯偶氮基)-二苯胺催化氢化成4-ADPA。
向经偶氮苯和苯胺在氢氧化四甲基铵存在下偶合制得的4-(苯偶氮基)-二苯胺/苯胺溶液中加入5g 1％铂/炭，并在2000psig(141kg/cm2)氢气压力下于120℃氢化2小时。将该溶液冷却至室温，滤除催化剂，用甲醇洗涤。取一称重的等份试样用于HPLC分析，发现含有83％产率的4-氨基二苯胺。
实施例6该实施例说明了4-ADPA的制备，即由苯胺和偶氮苯反应制得4-(苯偶氮基)-二苯胺，接着将反应混合物进行催化氢化。
将25％氢氧化四甲基铵水溶液(8ml)在真空下于75℃浓缩，直至形成固体物质。加入偶氮苯(1.8g)和苯胺(10ml)，将溶液在相同条件下搅拌4小时，然后在空气存在下搅拌12小时。经HPLC分析反应混合物表明，有90％产率的4-(苯偶氮基)-二苯胺。向反应混合物中加入水(10ml)和1g 1％铂/炭催化剂。将溶液转移至300cc不锈钢高压釜中，并在70psig(4.9kg/cm2)氢气压力下于70℃氢化12小时。分析反应混合物的有机层表明，有90％产率的4-ADPA，接4-(苯偶氮基)-二苯胺为准计。
实施例7该实施例说明了用锌粉和乙酸将4-(苯偶氮基)-二苯胺还原成4-ADPA和苯胺。
将4-(苯偶氮基)-二苯胺(0.3g)溶于5ml乙醇中。向上述溶液中加入0.07g锌粉，接着加入1ml乙酸。将溶液在氮气氛下于环境温度搅拌30分钟，随后过滤除去固体。取一称重的等份试样用于HPLC分析，确定产率为100％4-氨基二苯胺和100％苯胺，按4-(苯偶氮基)-二苯胺为准计。
权利要求
1.制备取代的芳香胺的方法，该方法包含(a)在适宜的溶剂系统存在下，使选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物与含有偶氮的式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物接触，(b)使亲核化合物和含有偶氮的化合物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、在约10℃至约150℃反应温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，其中R1为芳族基、R2选自脂族基和芳族基，且X和Y独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少-个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中若R2为脂族基，则X在R1的间位或邻位，且若R2为芳族基，则X和Y中至少一个分别在R1和R2的间位或邻位，并且卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物，和(c)在产生所述取代的芳香胺的条件下还原(b)的反应产物。
2.按照权利要求1的方法，其中步骤(c)的还原反应为催化氢化反应。
3.按照权利要求2的方法，其中催化剂选自铂/炭、钯/炭和阮内镍。
4.按照权利要求1的方法，其中步骤(c)的还原反应在锌粉和乙酸存在下进行。
5.按照权利要求1的方法，其中在步骤(b)结束时，向反应混合物中加入水。
6.按照权利要求1的方法，其中所述取代的苯胺衍生物的取代基选自卤化物、-NO2、-NH2、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。
7.按照权利要求6的方法，其中所述取代苯胺衍生物选自2-甲氧基苯胺、4-甲氧基苯胺、4-氯苯胺、对甲苯胺、4-硝基苯胺、3-溴苯胺、3-溴-4-氨基甲苯、对氨基苯甲酸、2，4-二氨基甲苯，2，5-二氯苯胺、1，4-苯二胺、4，4’-亚甲基双苯胺和1，4，5-三氨基苯。
8.按照权利要求1的方法，其中所述酰胺选自芳族酰胺类、脂族酰胺类、取代的芳族酰胺衍生物、取代的脂族酰胺衍生物和下式的二酰胺类化合物 其中R4和R5独立地选自芳族基、脂族基、和一条化学键，且A选自 ，-SO2-，-O-，-S-和一条化学键。
9.按照权利要求8的方法，其中所述脂族酰胺类和所述取代的脂族酰胺衍生物由下式表示 其中n为0或1，R3选自烷基、芳烷基、链烯基、芳基链烯基、环烷基和环烯基，且X选自氢、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基。
10.按照权利要求9的方法，其中所述脂族酰胺类和所述取代的脂族酰胺衍生物选自异丁酰胺、脲、乙酰胺和丙酰胺。
11.按照权利要求8的方法，其中所述取代的芳族酰胺衍生物的取代基选自卤化物、-NO2、-NH2、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-OH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氧化物、溴化物和氟化物。
12.按照权利要求11的方法，其中所述芳族酰胺和所述取代的芳族酰胺衍生物选自苯甲酰胺、4-甲基苯甲酰胺、4-甲氧基苯甲酰胺、4-氯苯甲酰胺、2-甲基苯甲酰胺、4-硝基苯甲酰胺和4-氨基苯甲酰胺。
13.按照权利要求8的方法，其中所述二酰胺类选自己二酰二胺、草酰胺、对苯二酰二胺和4，4’-联苯二甲酰胺。
14.按照权利要求1的方法，其中所述脂族胺和所述取代的脂族胺衍生物选自式X’-R6-NH-R7-Y’所代表的化合物和下式所代表的化合物 其中R6选自烷基、链烯基、环烷基和环烯基，R7选自一条化学键、烷基、链烯基、环烷基和环烯基，R8和R9独立地选自烷基和链烯基，Z选自一条化学键、-NH-、-N(R10)-、-O-和-S-，其中R10为烷基、且X’和Y’独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH、以及含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氯化物、溴化物、和氟化物。
15.按照权利要求14的方法，其中所述脂族胺和所述取代的脂族胺衍生物选自环己胺、2-丁胺、异丙胺、2-己胺、2-庚胺、1，4-二甲基戊胺、1-甲基庚胺、1-乙基-3-甲基戊胺、1，3-二甲基丁胺、辛胺、哌啶、哌嗪、1，6-己二胺、2-氨基-1-丙醇、2-氨基-1-丁醇和6-氨基己酸。
16.按照权利要求1的方法，其中所述含有偶氮的化合物选自偶氮苯、氧化偶氮基苯、4-(苯偶氮基)-二苯胺、3，4’-二氯偶氮苯、对苯偶氯基苯磺酸、对-(2，4-二羟基苯偶氮基)苯磺酸、和1，2-二苯肼。
17.按照权利要求1的方法，其中所述适宜的溶剂系统包括的溶剂选自苯胺、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、吡啶、乙二醇二甲醚、二异丙基乙基胺、熔融的苯甲酰胺及其混合物。
18.按照权利要求17的方法，其中所述适宜的溶剂系统包括质子传递溶剂。
19.按照权利要求1的方法，其中所述质子传递物质与所述适宜碱的摩尔比为0∶1至约3∶1，而所述适宜的碱与所述含有偶氮的化合物的摩尔比为约1∶1至约10∶1。
20.按照权利要求1的方法，其中所述适宜碱选自有机和无机碱。
21.按照权利要求20的方法，其中所述有机和无机碱选自碱金属、碱金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱金属醇盐、相转移催化剂以及与之混合的碱、胺类、冠醚类以及与之混合的碱、卤化烷基镁、及其混合物。
22.权照权利要求1的方法，其中所述碱选自芳基铵盐、烷基铵盐、芳基/烷基铵盐和烷基二铵盐以及与之混合的碱。
23.按照权利要求1的方法，其中所述亲核化合物为苯胺或苯甲酰胺，而所述含有偶氮的化合物为偶氮苯。
24.按照权利要求23的方法，其中所述亲核化合物为苯胺，而其中所述的在步骤(a)中加入的偶氮苯是通过在适宜的碱存在下苯胺的氧化性偶合反应制得的。
25.按照权利要求23的方法，其中所述亲核化合物为苯胺，而其中所述反应是在需氧条件下进行的，并且偶氮苯是在适宜碱存在下通过苯胺的氧化性偶合反应就地生成的。
26.按照权利要求23的方法，其中所述溶剂为苯胺，所述碱选自18-冠-6以及与之混合的氢氧化钾或叔丁醇钾、氢氧化四烷基铵和氢氧化烷基取代的二铵。
27.按照权利要求1的方法，其中所述亲核化合物和所述含有偶氮的化合物是在需氧条件下发生反应。
28.按照权利要求1的方法，其中所述亲核化合物选自苯胺、取代的苯胺衍生物、式X’-R6-NH2的脂族胺类或取代的脂族胺衍生物以及酰胺类，并且所述含有偶氮的化合物是在厌氧条件下进行反应，其中R6选自烷基、链烯基、环烷基和环烯基、且X-’选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH、以及含有至少-个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。
29.按照权利要求1的方法，其中干燥剂在步骤(b)过程中存在，以便控制所述亲核化合物与所述含有偶氮的化合物的反应过程中所存在的质子传递物质的量。
30.按照权利要求1的方法，其中在步骤(b)中的质子传递物质的量是由连续蒸馏所述的质子传递物质来控制的。
31.按照权利要求1的方法，其中步骤(a)中的所述亲核化合物是酰胺，该方法进一步包含(d)使所述取代的芳香胺与氨在产生相应的取代芳香胺和酰胺的条件下发生反应。
32.按照权利要求31的方法，该方法进一步包含(e)还原性烷基化(d)的取代的芳香胺。
33.按照权利要求1的方法，该方法进一步包含(d)还原性烷基化(c)的取代的芳香胺。
34.按照权利要求1的方法，其中步骤(a)中的所述亲核化合物为酰胺，该方法进一步包含(d)使所述取代的芳香胺与水在适宜的碱性或酸性催化剂的存在下在产生相应的取代的芳香胺和相应于(a)所述酰胺的酸或其盐的条件下发生反应。
35.按照权利要求34的方法，该方法进一步包含(e)还原性烷基化(d)的取代的芳香胺。
36.制备4-氨基二苯胺(4-ADPA)或其取代的衍生物的方法，该方法包含(a)在适宜的溶剂系统存在下，使苯胺或取代的苯胺衍生物与偶氮苯或取代的偶氮苯衍生物或其氧化偶氮基或联亚氨基衍生物接触，(b)使苯胺或取代的苯胺衍生物与偶氮苯或取代的偶氮苯衍生物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、于约10℃至约150℃反应温度下，在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，和(c)在产生所述4-ADPA或其取代的衍生物的条件下，还原(b)的反应产物。
37.按照权利要求36的方法，该方法还包含(d)还原性烷基化(c)的4-ADPA或其取代的衍生物。
38.按照权利要求36用于制备4-ADPA的方法，该方法包含(a)使苯胺与偶氮苯在适宜的溶剂系统存在下接触，(b)使苯胺和偶氮苯在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、于约10℃至约150℃反应温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，和(c)在产生所述的4-ADPA的条件下还原(b)的产物，其中在步骤(a)中加入的所述偶氮苯是通过在适宜的碱存在下苯胺的氧化性偶合反应制得的。
39.按照权利要求36用于制备4-ADPA的方法，该方法还包含(a)使苯胺和偶氮苯在适宜的溶剂系统存在下接触，(b)使苯胺和偶氮苯在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、于约10℃至约150℃反应温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，和(c)在产生所述4-ADPA的条件下还原(b)的产物，其中所述反应是在需气条件下进行，并且偶氮苯是在适宜碱存在下通过苯胺的氧化性偶合反应就地产生。
40.用于制备烷基化的芳香胺或其取代的衍生物的方法，该方法包含(a)使选自苯胺、取代的苯胺衍生物、脂族胺类、取代的脂族胺衍生物和酰胺类的亲核化合物与含有偶氮的式X-R1-N＝N-R2-Y所代表的化合物或其氢化偶氮基或联亚氨基衍生物在适宜的溶剂系统存在下接触，(b)使亲核化合物与含有偶氮的化合物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、在约10℃至约150℃反应温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，其中R1为芳族基团，R2选自脂族基和芳族基，且X和Y独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH以及含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中若R2为脂族基，则X在R1的间位或邻位，且若R2为芳族基，则X和Y中至少一个分别在R1和R2的间位或邻位，并且其中卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物，以制备取代的芳族偶氮化合物，和(c)在产生所述烷基化的芳香胺或其取代的衍生物的条件下，还原性烷基化(b)的反应产物。
41.按照权利要求40的方法，其中所述步骤(c)的还原性烷基化反应是在催化剂存在下进行，所述催化剂选自铂/炭、钯/炭和阮内镍。
42.按照权利要求40的方法，其中在步骤(b)结束时向反应混合物中加入水。
43.按照权利要求40的方法，其中所述取代的苯胺衍生物的取代基选自卤化物、-NO2、-NH2、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。
44.按照权利要求43的方法，其中所述取代的苯胺衍生物选自2-甲氧基苯胺、4-甲氧基苯胺、4-氯苯胺、对甲苯胺、4-硝基苯胺、3-溴苯胺、3-溴-4-氨基甲苯、对氨基苯甲酸、2，4-二氨基甲苯，2，5-二氯苯胺、1，4-苯二胺、4，4’-亚甲基双苯胺和1，4，5-三氨基苯。
45.按照权利要求40的方法，其中所述酰胺选自芳族酰胺类、脂族酰胺类、取代的芳族酰胺衍生物、取代的脂族酰胺衍生物和下式的二酰胺类化合物 其中R4和R5独立地选自芳族基、脂族基、和一条化学键，且A选自 ，-SO2-，-O-，-S-和一条化学键。
46.按照权利要求45的方法，其中所述脂族酰胺类和所述取代的脂族酰胺衍生物由下式表示 其中n为0或1，R3选自烷基、芳烷基、链烯基、芳基链烯基、环烷基和环烯基，且X选自氢、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基。
47.按照权利要求46的方法，其中所述脂族酰胺类和所述取代的脂族酰胺衍生物选自异丁酰胺、脲、乙酰胺和丙酰胺。
48.按照权利要求45的方法，其中所述取代的芳族酰胺衍生物的取代基选自卤化物、-NO2、-NH2、烷基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-OH、-COOH和含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。
49.按照权利要求48的方法，其中所述芳族酰胺和所述取代的芳族酰胺衍生物选自苯甲酰胺、4-甲基苯甲酰胺、4-甲氧基苯甲酰胺、4-氯苯甲酰胺、2-甲基苯甲酰胺、4-硝基苯甲酰胺和4-氨基苯甲酰胺。
50.按照权利要求45的方法，其中所述二酰胺类选自己二酰二胺、草酰胺、对苯二酰二胺和4，4’-联苯二甲酰胺。
51.按照权利要求40的方法，其中所述脂族胺和所述取代的脂族胺衍生物选自式X’-R6-NH-R7-Y’所代表的化合物和下式所代表的化合物 其中R6选自烷基、链烯基、环烷基和环烯基，R7选自一条化学键、烷基、链烯基、环烷基和环烯基，R8和R9独立地选自烷基和链烯基，Z选自一条化学键、-NH-、-N(R10)-、-O-和-S-，其中R10为烷基、且X’和Y’独立地选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH、以及含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氯化物、溴化物、和氟化物。
52.按照权利要求51的方法，其中所述脂族胺和所述取代的脂族胺衍生物选自环己胺、2-丁胺、异丙胺、2-己胺、2-庚胺、1，4-二甲基戊胺、1-甲基庚胺、1-乙基-3-甲基戊胺、1，3-二甲基丁胺、辛胺、哌啶、哌嗪、1，6-己二胺、2-氨基-1-丙醇、2-氨基-1-丁醇和6-氨基己酸。
53.按照权利要求40的方法，其中所述含有偶氮的化合物选自偶氮苯、氧化偶氮基苯、4-(苯偶氮基)-二苯胺、3，4’-二氯偶氮苯、对苯偶氮基苯磺酸、对-(2，4-二羟基苯偶氮基)苯磺酸、和1，2-二苯肼。
54.按照权利要求40的方法，其中所述适宜的溶剂系统包括的溶剂选自苯胺、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、吡啶、乙二醇二甲醚、二异丙基乙基胺、熔融的苯甲酰胺及其混合物。
55.按照权利要求54的方法，其中所述适宜的溶剂系统包括质子传递溶剂。
56.按照权利要求40的方法，其中所述质子传递物质与所述适宜碱的摩尔比为0∶1至约3∶1，而所述适宜的碱与所述含有偶氮的化合物的摩尔比为约1∶1至约10∶1。
57.按照权利要求40的方法，其中所述适宜碱选自有机和无机碱。
58.按照权利要求57的方法，其中所述有机和无机碱选自碱金属、碱金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱金属醇盐、相转移催化剂以及与之混合的碱、胺类、冠醚类以及与之混合的碱、卤化烷基镁、及其混合物。
59.权照权利要求40的方法，其中所述碱选自芳基铵盐、烷基铵盐、芳基/烷基铵盐和烷基二铵盐以及与之混合的碱。
60.按照权利要求40的方法，其中所述亲核化合物为苯胺或苯甲酰胺，而所述含有偶氮的化合物为偶氮苯。
61.按照权利要求60的方法，其中所述亲核化合物为苯胺，而其中所述的在步骤(a)中加入的偶氮苯是通过在适宜的碱存在下苯胺的氧化性偶合反应制得的。
62.按照权利要求60的方法，其中所述亲核化合物为苯胺，其中所述反应是在需氧条件下进行的，并且偶氮苯是在适宜碱存在下通过苯胺的氧化性偶合反应就地生成的。
63.按照权利要求60的方法，其中所述溶剂为苯胺，所述碱选自18-冠-6以及与之混合的氢氧化钾或叔丁醇钾、氢氧化四烷基铵和氢氧化烷基取代的二铵。
64.按照权利要求40的方法，其中所述亲核化合物和所述含有偶氮的化合物是在需氧条件下发生反应。
65.按照权利要求40的方法，其中所述亲核化合物选自苯胺、取代的苯胺衍生物、式X’-R6-NH2的脂族胺类或取代的脂族胺衍生物，以及酰胺类，并且所述含有偶氮的化合物是在厌氧条件下进行反应，其中R6选自烷基、链烯基、环烷基和环烯基、且X’选自氢、卤化物、-NO2、-NH2、芳基、烷氧基、磺酸酯基、-SO3H、-OH、-COH、-COOH、以及含有至少一个-NH2基团的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基，其中卤化物选自氯化物、溴化物和氟化物。
66.按照权利要求40的方法，其中干燥剂在步骤(b)过程中存在，以便控制所述亲核化合物与所述含有偶氮的化合物的反应过程中所存在的质子传递物质的量。
67.按照权利要求40的方法，其中在步骤(b)中的质子传递物质的量是由连续蒸馏所述的质子传递物质来控制的。
68.按照权利要求40的方法，其中在步骤(a)中的所述亲核化合物是酰胺，该方法进一步包含(d)使所述烷基化的取代的芳香胺与氨在产生相应的烷基化的芳香胺或其取代的衍生物和酰胺的条件下发生反应。
69.按照权利要求68的方法，该方法进一步包含(c)还原性烷基化(d)的产物烷基化芳香胺或其取代的衍生物。
70.按照权利要求40的方法，其中步骤(a)中所述亲核化合物是酰胺，而其中步骤(b)所述取代的芳族偶氮化合物与氨的反应是在步骤(c)的还原性烷基化反应之前、在产生相应的取代芳族偶氮化合物和酰胺的条件下进行的。
71.按照权利要求40的方法，其中在步骤(a)中所述亲核化合物是酰胺，该方法进一步包含(d)使所述烷基化的取代的芳香胺与水在适宜的碱性或酸性催化剂存在下、在产生相应的烷基化的芳香胺或其取代的衍生物和相应于(a)所述酰胺的酸或其盐的条件下发生反应。
72.按照权利要求71的方法，该方法进一步包含(e)还原性烷基化(d)的产物烷基化的芳香胺或其取代的衍生物。
73.按照权利要求40的方法，其中步骤(a)中所述亲核化合物为酰胺，而其中步骤(b)所述取代的芳族偶氮化合物与水的反应是在步骤(c)的还原性烷基化反应之前、在适宜的碱性或酸性催化剂存在下、在产生相应的取代的芳族偶氮化合物和相应于(a)所述酰胺的酸或其盐的条件下发生反应。
74.按照权利要求40的方法，其中所述取代的芳族偶氮化合物是用选自酮类和醛类的化合物进行还原性烷基化。
75.按照权利要求72的方法，其中所述酮选自丙酮、甲基异丁基酮、甲基异戊基酮和2-辛酮。
76.按照权利要求1的方法制备的取代的芳香胺类。
77.按照权利要求31的方法制备的取代的芳香胺类。
78.按照权利要求36的方法制备的4-ADPA或其取代的衍生物。
79.按照权利要求40的方法制备的烷基化的芳香胺或其取代的衍生物。
全文摘要
本发明提供了制备取代的芳香胺类的方法，该方法包含使亲核化合物和含有偶氮的化合物在适宜的溶剂系统存在下接触，使亲核化合物与含有偶氮的化合物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在下、于约10℃至约150℃温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，并且在产生取代的芳香胺条件下还原亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应产物。在另一种实施方案中，本发明取代的芳香胺被还原性烷基化，以便产生烷基化的二胺或其取代的衍生物。在另一实施方案中，提供了制备烷基化的芳香胺或其取代的衍生物的方法，该方法包含使亲核化合物与含有偶氮的化合物在适宜的溶剂系统存在下接触，使亲核化合物与含有偶氮的化合物在适宜的碱和控制用量的质子传递物质存在于约10℃至约150℃温度下、在有限的反应区中发生反应，其中质子传递物质与碱的摩尔比为0∶1至约5∶1，并且在产生烷基化的芳香胺或其取代的衍生物的条件下，还原性烷基化亲核化合物与含有偶氮的化合物的反应产物。
文档编号C07C211/54GK1121706SQ94191899
公开日1996年5月1日 申请日期1994年3月18日 优先权日1993年4月26日
发明者M·K·施特恩, B·K·-M·郑 申请人:孟山都公司
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