Способ получения замещенных ароматических аминов

Способ получения замещенных ароматических аминов

Реферат

 

Описывается способ получения замещенных ароматических аминов, который включает прибавление друг к другу нуклеофильного соединения и азосодержащего соединения в присутствии подходящей системы растворителей, взаимодействия нуклеофильного соединения с азосодержащим соединением в присутствии подходящего основания и регулируемого количества протонного продукта при температуре, равной примерно 10 - 150^oС, в ограниченных реакционных параметрах, где мольное отношение протонного продукта к основанию составляет от 0:1 до около 5: 1, и восстановление продукта взаимодействия нуклеофильного соединения и азосодержащего соединения в условиях, которые приводят к получению замещенного ароматического амина. Технический результат - упрощение процесса. 2 с. и 21 з.п.ф-лы, 2 табл.

Предпосылки создания изобретения Данное изобретение относится к способу получения замещенных ароматических аминов. Другим аспектом данного изобретения является получение 4-аминодифениламина (4-АДФА) или его замещенных производных. Еще одним аспектом данного изобретения является получение из замещенных ароматических аминов, таких как 4-АДФА или его замещенных производных, алкилированных ароматических аминов или их замещенных производных, используемых в качестве антиоксидантов.

Известно получение замещенных ароматических аминов по механизму нуклеофильного ароматического замещения, где аминофункциональный нуклеофил замещает галоген. Например, известно получение 4-АДФА по механизму нуклеофильного ароматического замещения, где анилиновое производное замещает галоген. Этот способ включает получение промежуточного соединения 4-АДФА, а именно 4-нитродифениламина (4-НДФА), с последующим восстановлением нитрорадикала. 4-НДФА получается путем взаимодействия п-хлорнитробензола с анилиновым производным, таким как форманилид или его соль со щелочным металлом, в присутствии акцептора кислоты или нейтрализующего агента, такого как карбонат калия, и, необязательно, с использованием катализатора. См., например, патенты США 4187248; 4683332; 4155936; 4670595; 4122118; 4614817; 4209463; 4196146; 4187249; 4140716. Этот способ неудобен тем, что замещаемый галоген является коррозионноактивным для реакторов и присутствует в отходящих парах, и поэтому они требуют очистки, что приводит к значительным затратам. Кроме того, использование анилинового производного, такого как форманилид, и п-хлорнитробензола требует дополнительного производственного оборудования и необходимости производств таких исходных материалов из анилина и нитробензола, соответственно.

Также известно получение 4-АДФА из анилина путем связывания голова к хвосту. См. , например, патент Великобритании 1440767 и патент США 4760186. Этот способ имеет тот недостаток, что выход 4-АДФА неприемлем для коммерческого производства. Известно также декарбоксилирование уретана с получением 4-НДФА. См., патент США 3847990. Однако такой метод коммерчески нецелесообразен с точки зрения стоимости и выхода.

Известно получение 4-АДФА путем гидрирования п-нитрозодифенилгидроксиамина, который может быть получен каталитической димеризацией нитробензола с использованием в качестве восстанавливающего агента алифатических соединений, бензола, нафталина или этилен-ненасыщенных соединений. См., например, патенты США 4178315 и 4404401. Также известно получение п-нитрозодифениламина из дифениламина и алкилнитрата в присутствии избытка хлористого водорода. См., например, патенты США 4518803 и 4479008.

Ароматические амидные связи образуются в процессе взаимодействия амина с хлорангидридом кислоты. Этот способ образования ароматических амидных связей также имеет тот недостаток, что замещению подвергается хлорангидрид, который коррозионноактивен для реакторов и присутствует в паровых выбросах, из которых его нужно удалять со значительными затратами. Негалогенидный процесс, который приводит к образованию ароматических амидных связей в замещенных ароматических аминах, устранил бы эти проблемы.

Способ по данному изобретению является негалогенидным способом получения замещенных ароматических аминов и поэтому исключает как дорогостоящее удаление галогенидов из паровых выбросов, так и проблемы коррозии, связанные с галогенидами. Кроме того, по способу данного изобретения могут быть получены замещенные ароматические амины, содержащие ароматические амидные связи.

Сущность изобретения Объектом изобретения является способ получения замещенных ароматических аминов для использования при получении алкилированных ароматических аминов или их замещенных производных. Дополнительным объектом изобретения является способ получения 4-АДФА или его замещенных производных для использования при получении алкилированных п-фенилендиаминов или их замещенных производных. Еще одним объектом изобретения является эффективный и экономичный способ получения 4-АДФА или его замещенных производных и алкилированных п-фенилендиаминов, жизнеспособных с коммерческой точки зрения. И еще одним объектом изобретения является способ получения алкилированных п-фенилендиаминов или их замещенных производных для использования в качестве антиоксидантов и антиозонантов.

Согласно изобретению предложен способ получения замещенных ароматических аминов, который включает прибавление друг к другу нуклеофильного соединения, выбранного из группы, содержащей анилин, замещенные производные анилина, алифатические амины, замещенные производные алифатических аминов и амидов, и азосодержащего соединения, представленного формулой X-R₂-N=N-R₂-Y, или его гидразопроизводного, в присутствии подходящей системы растворителей и взаимодействие нуклеофильного соединения и соединения, представленного формулой X-R₁-N=N-R₂-Y, или его азокси- или гидразопроизводных, в присутствии подходящего основания и регулируемого количества протонного вещества при температуре реакции, равной примерно 10^oC-150^oC, при ограниченных реакционных параметрах, где молярное отношение протонного вещества к основанию составляет от 0:1 до около 5:1, где R₁ является ароматической группой и R₂ выбрано из группы, содержащей алифатическую и ароматическую группы, а X и Y независимо выбраны из группы, содержащей водород, галогены, -NO₂, -NH₂, арильные группы, алкильные группы, алкокси группы, сульфонатные группы, -SO₃H, -OH, -COH, -COOH и алкильные, арильные, арилалкильные или алкиларильные группы, содержащие, по крайней мере, одну NH₂-группу, и далее восстановление продукта взаимодействия нуклеофильного соединения с азосодержащим соединением в условиях, которые приводят к получению замещенного ароматического амина. Когда R₂ является алифатической группой, X находится в мета или орто-положении по отношению к R₁. Когда R₂ является ароматической группой, по крайней мере, один из X и Y находится в мета или орто-положении по отношению к R₁ и R₂, соответственно. Галогениды выбраны из группы, содержащей хлорид, бромид и фторид. Сульфонатные группы, которые здесь используются, являются эфирами сульфоновых кислот. Примеры сульфонатов включают, но не ограничиваются ими, алкилсульфонаты, аралкилсульфонаты, арилсульфонаты и тому подобное.

В одном из осуществлений представлен способ получения 4-аминодифениламина или его замещенных производных, который включает прибавление друг к другу анилина или замещенных производных анилина и азобензола или замещенных производных азобензола или его азокси- или гидразопроизводных в присутствии подходящей системы растворителей, и взаимодействие анилина или замещенных производных анилина с азобензолом или замещенными производными азобензола в присутствии подходящего основания и регулируемого количества протонного вещества при подходящей температуре реакции, равной от около 10^oC до около 150^oC при определенных параметрах реакций, где мольное отношение протонного вещества к основанию составляет от 0:1 до около 5:1, и далее восстановление продукта взаимодействия анилина или его замещенного производного и азобензола или его замещенного производного в условиях, которые приводят к получению 4-аминодифениламина или его замещенного производного. Кроме того, в соответствии с изобретением предложен способ получения алкилированного ароматического амина или его замещенных производных, которых включает восстановительное алкилирование замещенных ароматических аминов, полученных по изобретению.

Подробное описание изобретения Изобретение относится к способу получения замещенных ароматических аминов, включающему: (а) прибавление друг к другу нуклеофильного соединения, выбранного из группы, содержащей анилин, замещенные производные анилина, алифатические амины, замещенные производные алифатических аминов и амиды, и азосодержащего соединения, представленного формулой X-R₁-N= N-R₂-Y, или его азокси- или гидразопроизводных, в присутствии подходящей системы растворителей, и (b) взаимодействие нуклеофильного соединения, выбранного из группы, содержащей анилин, замещенные производные анилина, алифатические амины, замещенные производные алифатических аминов и амидов, с азосодержащим соединением, представленным формулой X-R₁-N=N-R₂-Y или его азокси- или гидразопроизводным, в присутствии подходящего основания и регулируемого количества протонного вещества при температуре реакции, равной от около 10^oC до около 150^oC при определенных параметрах реакции, где мольное отношение протонного вещества к основанию составляет от 0:1 до около 5:1, где R₁ является ароматической группой, R₂ выбран из группы, содержащей алифатические и ароматические группы, и X и Y независимо выбраны из группы, содержащей водород, галогены, -NO₂, -NH₂, арильные группы, алкильные группы, алкоксигруппы, сульфонатные группы, - SO₃H, -OH, -COH, -COOH и алкильные, арильные, арилалкильные или алкиларильные группы, содержащие, по крайней мере, одну -NH₂ группу, где, если R₂ является алифатическим, X находится в мета или орто-положении по отношению к R₁, и, если R₂ является ароматическим, по крайней мере, один из X и Y находится в мета или орто-положении по отношению к R₁ и R₂, соответственно, и где галогены выбраны из группы, содержащей хлор, бром и фтор, и (c) восстановление продукта взаимодействия (b) в условиях, которые приводят к получению замещенного ароматического амина.

Для получения алкилированных ароматических аминов или их замещенных производных способ по изобретению дополнительно включает: (d) восстановительное алкилирование замещенных ароматических аминов.

Для получения замещенных ароматических аминов, когда нуклеофильное соединение является амидом, способ по изобретению дополнительно включает: d') взаимодействие замещенного ароматического амина с аммиаком в условиях, которые приводят к получению соответствующего замещенного ароматического амина или амида.

Альтернативно, для получения замещенных ароматических аминов, когда нуклеофильное соединение являете амидом, способ по изобретению дополнительно включает: (d') взаимодействие замещенного ароматического амина с водой в присутствии подходящего основного или кислотного катализатора в условиях, которые приводят к получению соответствующего замещенного ароматического амина и кислоты или его соли, соответствующих амиду со стадии (a).

Замещенные ароматические амины, полученные на стадии (d'), могут быть восстановительно алкилированы с получением соответствующих алкилированных ароматических аминов.

При одном из осуществлений изобретение относится к способу получения 4-АДФА или его замещенных производных, включающему: (а) прибавление друг к другу анилина или замещенных производных анилина и азобензола или замещенных производных азобензола или его азокси- или гидразопроизводных в присутствии подходящей системы растворителей, и (b) взаимодействие анилина или замещенных производных анилина с азобензолом или замещенными производными азобензола или его азокси- или гидразопроизводным в присутствии подходящего основания и регулируемого количества протонного материала при температуре реакции, равной от около 10^oC до около 150^oC при определенных параметрах реакции, где мольное отношение протонного материала к основанию составляет от 0:1 до около 5:1, и (c) восстановление продукта взаимодействия (b) в условиях, которые приводят к получению 4-АДФА или его замещенных производных.

Для получения алкилированных п-фенилендиаминов или их замещенных производных способ по изобретению дополнительно включает: (d) восстановительное алкилирование 4-АДФА или его замещенных производных.

Данное изобретение, кроме того, относится к способу получения алкилированного ароматического амина или его замещенного производного, включающему: (a) прибавление друг к другу нуклеофильного соединения, выбранного из группы, содержащей анилин, замещенные производные анилина, алифатические амины, замещенные производные алифатических аминов или амиды, и азосодержащего соединения, представленного формулой X-R₁-N=N-R₂-Y, или его азокси- или гидразопроизводных в присутствии подходящей системы растворителей, и (b) взаимодействия нуклеофильного соединения с азосодержащим соединением в присутствии подходящего основания и регулируемого количества протонного материала при температуре реакции, равной от около 10^oC до около 150^oC при определенных параметрах реакции, где мольное отношение протонного материала к основанию составляет от 0:1 до около 5:1, где R₁ является ароматической группой, R₂ выбрано из группы, содержащей алифатические и ароматические группы, и X и Y независимо выбраны из группы, содержащей водород, галогены, -NO₂, -NH₂, арильные группы, алкильные группы, алкоксигруппы, сульфонатные группы, -SO₃H, -OH, -COH, -COOH и алкильные, арильные, арилалкильные и алкиларильные группы, содержащие, по крайней мере, одну -NH₂-группу, где, если R₂ является алифатическим, X находится в мета или орто-положении по отношению к R₁, и, если R₂ является ароматическим, по крайней мере, один из X и Y находится в мета или орто-положении по отношению R₁ и R₂, соответственно, и где галогены выбраны из группы, содержащей хлор, бром и фтор, с получением замещенных ароматических азосоединений и (c) восстановительное алкилирование продукта взаимодействия (b) в условиях, которые приводят к получению алкилированного ароматического амина или его замещенного производного. Для получения алкилированных ароматических аминов, когда нуклеофильное соединение является амидом, способ по изобретению дополнительно включает: (d) взаимодействие алкилированного ароматического амина или его замещенного производного с аммиаком в условиях, которые приводят к получению соответствующего алкилированного ароматического амина или его замещенного производного и амида.

Для получения алкилированных ароматических аминов, когда нуклеофильное соединение является амидом, способ по изобретению может альтернативно включать взаимодействие замещенного ароматического азосоединения со стадии (b) с аммиаком в условиях, которые приводят к получению соответствующего замещенного ароматического азосоединения и амида перед восстановительным алкилированием на стадии (c).

Альтернативно, для получения алкилированных ароматических аминов, когда нуклеофильное соединение является амидом, способ по изобретению, кроме того, включает: (d) взаимодействие алкилированного ароматического амина или его замещенного производного с водой в присутствии подходящего основного или кислотного катализатора в условиях, которые приводят к получению соответствующего алкилированного ароматического амина или его замещенного производного и кислоты или его соли, соответствующей амиду со стадии (a).

Для получения алкилированных ароматических аминов, когда нуклеофильное соединение является амидом, способ по изобретению может альтернативно включать взаимодействие замещенного ароматического азосоединения со стадии (b) с водой в присутствии подходящего основного или кислотного катализатора в условиях, которые приводят к получению соответствующего замещенного ароматического азосоединения и кислоты или ее соли, соответствующей амиду со стадии (a), перед восстановительным алкилированием на стадии (c).

При получении замещенных ароматических азосоединений мольное отношение нуклеофильного соединения, выбранного из группы, содержащей анилин, замещенные производные анилина, алифатические амины, замещенные производные алифатические амины и амиды, к X-R₁-N=N-R₂-Y или его азокси- или гидразопроизводным может меняться от большого избытка X-R₁-N=N-R₂-Y или его азокси- или гидразопроизводных до большого избытка нуклеофильного соединения, выбранного из группы, содержащей анилин, замещенные производные анилина, алифатические амины, замещенные производные алифатических аминов и амидов. Предпочтительно, взаимодействие проводится с применением избытка нуклеофильного соединения, выбранного из группы, содержащей анилин, замещенные производные анилина, алифатические амины, замещенные производные алифатических аминов и амидов. Более предпочтительно, мольное отношение нуклеофильного соединения к X-R₁-N= N-R₂-Y или азокси- или гидразопроизводным составляет, по крайней мере, около 1:1.

Как использовано здесь, термин "замещенные производные анилина" означает анилин, содержащий один или более электрон акцепторных или электронодонорных заместителей в ароматическом кольце. Подходящие заместители включают, но не ограничиваются ими, галогены, -NO₂, -NH₂, алкильные группы, алкоксигруппы, сульфонатные группы, - SO₃H, -OH, -COOH и арильные, арилалкильные или алкиларильные группы, содержащие, по крайней мере, одну -NH₂-группу. Галогены выбраны из группы, содержащей хлор, бром или фтор. Предпочтительные алкильные или алкокси-группы содержат от 1 до 6 атомов углерода. Предпочтительные арильные, арилалкильные или алкиларильные группы содержат от около 6 до около 18 атомов углерода. Примеры замещенных анилиновых производных включают, но не ограничиваются ими, 2- метоксианилин, 4-метоксианилин, 4-хлоранилин, п-толуидин, 4- нитроанилин, 3-броманилин, 3-бро-4-аминотолуол, п-аминобензойную кислоту, 2,4-диаминотолуол, 2,5-дихлоранилин, 1,4-фенилендиамин, 4,4'-метилендианилин, 1,3,5-триаминобензол и их смеси.

Анинил или замещенные производные анилина могут прибавляться непосредственно или могут образовываться in situ путем прибавления соединения, которое будет образовывать анилин или соответствующее производное анилина в условиях, имеющихся в реакционной системе.

Амиды, которые могут использоваться по данному изобретению, включают ароматические амидные производные, замещенные алифатические амидные производные и диамиды, имеющие формулу: где R₄ и R₅, независимо, выбраны из группы, содержащей ароматические группы, алифатические группы и прямую связь, и A выбран из группы, содержащей , -SO₂-, -O-, - S- и прямую связь.

Алифатические амиды и замещенные производные алифатических амидов, которые могут использоваться по этому изобретению, представляются формулой: где n является 0 или 1, R₃ выбран из группы, содержащей алкильную, арилалкильную, алкенильную, арилалкенильную, циклоалкильную и циклоалкенильную группы, и X выбран из группы, содержащей водород, -NO₂, -NH₂, арильные группы, алкоксигруппы, сульфонатные группы, -SO₃H, -OH, -COH, -COOH и алкильные, арильные, арилалкильные или алкильные группы, содержащие, по крайней мере, одну -NH₂-группу. Предпочтительные алкильные и алкоксигруппы содержат от 1 до около 6 атомов углерода. Предпочтительные арильные, арилалкильные и алкиларильные группы содержат от около 6 до около 18 атомов углерода.

Примеры алифатических амидов и замещенных производных алифатических амидов включают, но не ограничиваются ими, изобутирамид, мочевину, ацетамид, пропиламид и их смеси.

Как он использован здесь, термин "замещенные производные ароматических амидов" обозначает ароматические амиды, содержащие один или более электроноакцепторных или электронодонорных заместителей в ароматическом кольце. Подходящие заместители включают, но не ограничиваются ими, галогены, -NO₂, -NH₂, алкильные группы, алкоксигруппы, сульфонатные группы, -SO₃H, -OH, -COH, -COOH, и алкильные, арильные, арилалкильные или алкиларильные группы, содержащие, по крайней мере, одну -NH₂-группу. Галогениды выбраны из группы, содержащей хлор, бром, и фтор. Предпочтительные алкильные и алкоксигруппы содержат от 1 до около 6 атомов углерода. Предпочтительные арильные, арилалкильные и алкиларильные группы содержат от около 6 до около 18 атомов углерода.

Примеры ароматических амидов и замещенных производных ароматических амидов, включают, но не ограничиваются ими, бензамид, 4-метилбензамид, 4-метоксибензамид, 4-хлорбензамид, 2-метилбензамид, 4-нитробензамид, 4-аминобензамид и их смеси.

Диамиды, которые могут применяться в соответствии со способом по изобретению, включают, но не ограничиваются ими, амид адипиновой кислоты, амид щавелевой кислоты, диамид терефталевой кислоты, 4,4'- дифенилдикарбоксамид и их смеси.

Алифатические амины и замещенные алифатические амины, которые могут применяться по данному изобретению - это соединения, выбранные из группы, содержащей соединения, представленные формулой X'-R₆-NH-R₇-Y' и соединения, представленные формулой где R₆ выбран из группы, содержащей алкильные, алкенильные, циклоалкильные и циклоалкенильные группы, R₇ выбран из группы, содержащей прямую связь, алкильные, алкенильные, циклоалкенильные и циклоалкильные группы, R₈ и R₉ независимо выбраны из группы, содержащей алкильные и алкенильные группы, Z выбран из группы, содержащей прямую связь, -NH-, -N(R₁₀)-, -O- и -S-, где R₁₀ является алкильной группой, и X' и Y' независимо выбраны из группы, содержащей водород, галоген, -NO₂, -NH₂, арильные группы, алкоксигруппы, сульфонатные группы, - SO₂H, -OH, -COH, -COOH, и алкильные, арильные, арилалкильные или алкиларильные группы, содержащие, по крайней мере, одну -NH₂-группу. Галогены выбраны из группы, содержащей хлор, бром и фтор. Предпочтительные алифатические группы R₆ и R₇ содержат от 1 до около 12 атомов углерода. Предпочтительные арильные, арилалкильные и алкиларильные группы содержат от около 6 до около 18 атомов углерода. Предпочтительные алкоксигруппы содержат от 1 до около 6 атомов углерода.

Примеры алифатических аминов и замещенных производных алифатических аминов включают, но не ограничиваются ими, циклогексиламин, 2-бутиламин, изопропиламин, 2-гексиламин, 2- гептиламин, 1,4-диметилпентиламин, 1-метилгептиламин, 1-этил-3-метилпентиламин, 1,3-диметилбутиламин, октиламин, пиперидин, пиперазин, гексаметилендиамин, 2-амино-1-пропанол, 2-амино-1- бутанол, 6-аминогексановую кислоту и их смеси.

Как он использован здесь, термин "азосодержащие соединения" обозначает соединения по изобретению, которые изображены формулой X-R₁-N=N-R₂-Y, или их азокси- или гидразопроизводные, где R₁ является ароматической группой, R₂ выбран из группы, содержащей алифатические и ароматические группы, а X и Y независимо выбраны из группы, содержащей водород, галоген, -NO₂, -NH₂, арильные группы, алкильные группы, алкоксигруппы, сульфонатные группы, -SO₃H, -OH, -COH, - COOH и алкильные, арильные, арилалкильные или алкиларильные группы, содержащие, по крайней мере, одну -NH₂-группу. Когда R₂ является алифатической группой, X находится в мета или орто-положении по отношению к R₁. Когда R₂ является ароматическим, по крайней мере, один из X и Y находятся в мета или орто-положении по отношению к R₁ и R₂, соответственно. Галогены выбраны из группы, содержащей хлор, бром и фтор. Предпочтительные алифатические группы R₁ и R₂ содержат от 1 до примерно 12 атомов углерода, и предпочтительные ароматические группы R₁ и R₂ содержат от около 6 до около 18 атомов углерода. Предпочтительные алкильные и алкоксигруппы содержат от 1 до около 6 атомов углерода. Предпочтительные арильные, арилалкильные и алкиларильные группы содержат от около 6 до около 18 атомов углерода. Примеры азосодержащих соединений включают, но не ограничиваются ими, азобензол, замещенные производные азобензола, азоксибензол, 4-(фенилазо) дифениламин, 1,2-дифенилгидразин и их смеси.

Когда азосодержащее соединение является азобензолом, азобензол может быть получен путем окислительного азосочетания анилина в присутствии подходящего основания. Когда нуклеофильным соединением, используемым при взаимодействии с азобензолом, является анилин, и реакция проводится в аэробных условиях, азобензол может быть получен in situ путем окислительного азосочетания анилина в присутствии подходящего основания. Окислительное азосочетание анилина известно в данной области, см. Jeon, S. and Sawyer, D.T.Hidroxid-Induced Synthesis of the Superoxide Ion From Dioxygen and Aniline, Hydroxylamine, or Hudrozine, Inorg. Chem., 1990, Vol. 29, pp. 4612-4615 и условия реакции, указанные здесь для получения замещенных ароматических азосоединений, достаточны для окислительного азосочетания анилина до азобензола.

Как он использован здесь, термин "замещенные производные азобензола" означают азобензол, содержащий один или более электроноакцепторных или электронодонорных заместителей на одном или обоих ароматических кольцах. Подходящие заместители включают, но не ограничиваются ими, галогены, -NO₂, -NH₂, алкильные группы, алкоксигруппы, сульфонатные группы, - SO₃H, -OH, -COOH и арильные, арилалкильные или алкиларильные группы, содержащие, по крайней мере, одну -NH₂-группу. Галогены выбраны из группы, содержащей хлор, бром и фтор. Предпочтительные алкильные и алкоксигруппы содержат от 1 до около 6 атомов углерода. Предпочтительные арильные, арилалкильные и алкиларильные группы содержат от около 6 до около 18 атомов углерода. Примеры замещенных производных азобензола включают, но не ограничиваются ими, 3,4'-дихлоразобензол, п-фенилазобензолсульфоновую кислоту, п-(2,4-дигидроксифенилазо)бензолсульфоновую кислоту и их смеси.

Подходящие системы растворителей включают, но не ограничиваются ими, такие растворители, как диметилсульфоксид, нуклеофильные соединения, такие как замещенные производные анилина, анилин и амиды, имеющие температуру плавления ниже температуры реакции, например, расплавленный бензамид, диметилформамид, N-метил-2-пирролидон, пиридин, этиленгликольдиметиловый эфир, амины, такие как диизопропилэтиламин, втор-бутиламин и 2-гептиламин, и тому подобное и их смеси. Как описано более детально ниже, могут использоваться смеси растворителей, в которых объединены один или более подходящие растворители и другой растворитель, такой как регулируемое количество протонного растворителя, например, метанола или воды.

Подходящие основания включают, но не ограничиваются ими, органические и неорганические основания, такие как щелочные металлы, такие как металлический натрий, гидриды щелочных металлов, гидроксиды и алкоксиды, такие как гидрид натрия, гидроксид лития, гидроксид натрия, гидроксид цезия, гидроксид калия, трет-бутоксид калия и тому подобное, включая их смеси. Другие приемлемые основные вещества включают, но не ограничиваются ими, катализаторы межфазного переноса в сочетании с подходящим источником основания, таким как тетразамещенные аммоний-гидроксиды или галогениды, где каждый заместитель независимо выбран из алкильных, арильных или арилалкильных групп, где алкильные, арильные и арилалкильные группы предпочтительно имеют от 1 до около 18 атомов углерода, включая тетраалкиламмоний гидроксиды, например тетраметиламмоний гидроксид, тетраалкиламмоний галогениды, например тетрабутиламмоний хлорид, арилтриалкиламмоний гидроксиды, например фенилтриметиламмоний гидроксид, арилалкилтриалкиламмоний гидроксиды, например бензилтриметиламмоний гидроксид, алкилзамещенные диаммоний гидроксиды, например бис-дибутилэтилгексаметилендиаммоний гидроксид, и другие сочетания катализаторов межфазного переноса и подходящих оснований, такие как соответствующие основания в сочетании с ариламмонийными солями, краун-эфирами и тому подобное, основания аминов, такие как литий, бис(триметилсилил)амид, 2- аминогептан и тому подобное, и алкилмагний-галогениды, включая их смеси. Предпочтительными продуктами для использования в качестве оснований являются гидроксиды щелочных металлов, такие как гидроксид калия, алкоксиды щелочных металлов, такие как трет- бутоксид калия, гидроксиды щелочных металлов или алкоксиды, в сочетании с межфазными катализаторами, такие как гидроксид калия в сочетании с краун-эфирами, и гидроксиды тетраалкиламмония, такие как гидроксид тетраметиламмония или гидроксид тетрабутиламмония.

Предпочтительно, основание прибавляется к нуклеофильному соединению для получения смеси, которая затем объединяется с азосодержащим соединением или замещенным ароматическим азосоединением. Альтернативно, основание может добавляться после того, как нуклеофильное соединение объединено с азосодержащим соединением или замещенным ароматическим азосоединением. Добавление продуктов может проводиться над или под поверхностью смеси.

Для получения замещенных ароматических аминов количество основания, применяемое в соответствии с этим изобретением, может быть удобно выражено в виде мольного отношения подходящего основания к азосодержащему соединению. В широком интервале молярное отношение основания к азосодержащему соединению будет составлять примерно от 1:1 до примерно 10:1, предпочтительно от около 1:1 до около 4:1 и наиболее предпочтительно от около 1:1 до около 2:1.

Реакцию нуклеофильного соединения с азосодержащим соединением проводят при температуре в интервале от около 10^oC до около 150^oC, как, например, от около 20^oC до около 120^oC, предпочтительно от около 30^oC до около 100^oC. Наиболее предпочтительная температура для проведения реакции нуклеофильного соединения с азосодержащим соединением составляет от около 50^oC до около 90^oC.

Важно регулировать количество протонного материала, присутствующего в реакционной смеси нуклеофильного соединения с азосодержащим соединением. Количество протонного материала, используемого в соответствии с изобретением, может быть удобно выражено в виде мольного отношения по отношению к количеству основания, присутствующего в начале реакции нуклеофильного соединения с азосодержащим соединением. В широком интервале мольное отношение протонного материала к основанию будет составлять от около 0:1 до около 5:1, предпочтительно от 0: 1 до около 3:1 и наиболее предпочтительно от 0:1 до около 1:1. Таким образом, данное взаимодействие можно проводить в безводных условиях. Как он использован здесь в отношении взаимодействия нуклеофильного соединения с азосодержащим соединением, термин "регулируемое количество" протонного материала представляет количество вплоть до такого, которое тормозит реакцию нуклеофильного соединения с азосодержащим соединением. Верхний предел для количества протонного материала, присутствующего в реакции меняется в зависимости от растворителя. Кроме того, количество протонного материала, которое допустимо, будет меняться в зависимости от типа основания, количества основания, катиона основания, используемого в различных системах растворителей. Однако, конкретный верхний предел количества протонного материала для конкретного растворителя, тип и количество основания, катион основания и тому подобное определяются специалистом. Минимальное количество протонного материала, необходимое для поддержания избирательности в отношении желаемых продуктов, будет также зависеть от растворителя, типа и количества основания, катиона основания и тому подобного, используемых и определяемых специалистом.

Так как количество протонного материала, присутствующего в реакции является важным, можно снизить количество протонного вещества настолько, насколько возможно, и потом вновь вернуть в реакционную смесь желаемое количество. Протонные вещества, которые могут быть использованы для добавления в реакционную смесь, известны специалистам и включают, но не ограничиваются ими, воду, метанол, изоамиловый спирт, трет-бутанол и тому подобное, и их смеси. Способы определения количества протонного вещества и способы уменьшения насколько возможно количества протонного материала известны в данной области. Например, количество воды, присутствующее в некоторых реагентах может быть определено путем использования прибора Карла-Фишера, и количество воды может быть снижено отгонкой и/или высушиванием при пониженном давлении, высушиванием в присутствии P₂O₅ и других агентов, азеотропной отгонкой с использованием, например, ксилола и тому подобное, включая их сочетания.

В одном из осуществлений для регулирования количества протонного материала в процессе взаимодействия нуклеофильного соединения с азосодержащим соединением добавляется осушитель таким образом, чтобы он присутствовал при взаимодействии нуклеофильного соединения с азосодержащим соединением. Например, когда протонный материал является водой, осушитель удаляет воду, присутствующую в процессе взаимодействия нуклеофильного соединения с азосодержащим соединением, что приводит к большей конверсии азосодержащего соединения и дает выход замещенного ароматического азосоединения или замещенного ароматического амина. Как он использован здесь, термин "осушитель" означает вещество, присутствующее в процессе взаимодействия нуклеофильного соединения с азосодержащим соединением дополнительно к используемому подходящему основанию. Примеры подходящих осушителей включают, но не ограничиваются ими, безводный сульфат натрия, молекулярные сита, такие как типа 4A, 5A и 13X, коммерчески доступные от фирмы Union Carbide Corporation, хлорид кальция, дигидрат гидроксида тетраметиламмония, безводные основания, такие как KOH и NaOH, и активированный оксид алюминия.

В другом осуществлении для регулирования количества протонного продукта в процессе взаимодействия нуклеофильного соединения с азосодержащим соединением протонный продукт непрерывно удаляется из реакционной смеси путем отгонки. Если присутствующий протонный продукт образует азеотропную смесь с одним из соединений в реакционной смеси, протонный продукт можно удалять путем непрерывной азеотропной отгонки протонного продукта с использованием азеотропной смеси. Непрерывное удаление протонного продукта дает возможность использования меньших количеств основания при взаимодействии нуклеофильного соединения и азосодержащего соединения, в то же время обеспечивая очень высокую степень превращения азосодержащего соединения и превосходный выход замещенного ароматического азосоединения или замещенного ароматического амина.

Обычно, взаимодействие можно осуществлять в аэробных или анаэробных условиях. Когда нуклеофильное соединение является вторичным алифатическим амином, взаимодействие можно проводить только в аэробных условиях, т.е. в анаэробных условиях применимы только алифатические амины или замещенные производные алифатических аминов, имеющие формулу X'-R₆-NH₂. В аэробных условиях взаимодействие проводят, по существу, так, как описано выше, в реакционных условиях с доступом кислорода, обычно с доступом воздуха. В анаэробных условиях давление, при котором проводится взаимодействие, может меняться, и оптимальное давление, так же, как и оптимальное сочетание давления и температуры легко определяются специалистом. Например, взаимодействие можно осуществлять при давлении, меняющемся в интервале от около 0 фунт/дюйм² (0 кг/см²) до около 250 фунт/дюйм² (17,6 кг/см²), так, например, от около 14 фунт/дюйм² (1 кг/см²) до около 150 фунт/дюйм² (10,5 кг/см²). В анаэробных условиях взаимодействие можно осуществлять при атмосферном давлении или пониженном или повышен