Способ ацилирования гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана

Способ ацилирования гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана

Реферат

 

Описывается способ ацилирования гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана формулы (1): WB₆(1), где В представляет фенилметил и W представляет остаток шестивалентного гексаазаизовюрцитана, представленного формулой (2) восстановительным дефенилметилированием, включающий контактирование гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана с гетерогенным катализатором восстановления в присутствии ацилирующего агента и восстановителя в растворителе для указанного гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана, отличающийся тем, что контактирование между WB₆ и гетерогенным катализатором восстановления допускается только при обязательном присутствии обоих реагентов: ацилирующего агента и восстановителя с получением смеси, содержащей, по меньшей мере, одно производное тетраацилгексаазаизовюрцитана формулы (3) WA₄B_nH_(2-n), где W, В как определено выше, Н представляет атом водорода, А представляет С_1-С₁₀ ацильную группу, n является 0-2. Технический результат - получение целевых продуктов со стабильно высоким выходом и эффективное подавление разложения гексаазаизовюрцитанового скелета. 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 8 табл.

Настоящее изобретение относится к способу ацилирования гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана. Конкретнее, настоящее изобретение касается способа ацилирования гексакис(фенилметил) гексаазаизовюрцитана (в дальнейшем, часто относящегося просто к "WB₆") восстановительным дефенилметилированием в присутствии ацилирующего реагента, включающего контактирование (a) WB₆ и (b) гетерогенного катализатора восстановления в присутствии (с) ацилирующего агента и (d) восстановителя в (е) растворителе, пригодном для WB₆, проводя таким образом реакцию восстановительного дефенилметилирования/ацилирования WB₆ (а), причем в отсутствие одного из реагентов - ацилирующего реагента (с) и восстановителя (d) взаимодействие между WB₆ (а) и гетерогенным катализатором восстановления (b) не происходит. В способе по настоящему изобретению, при получении производных тетраацилгексаазаизовюрцитана (которые пригодны в качестве предшественников гексанитрогексаазаизовюрцитана, используемого для улучшения эксплуатационных качеств обычных взрывчатых веществ) путем ацилирования WB₆, можно эффективно подавлять разложение гексанитрогексаазаизовюрцитанового скелета, которое, вероятно, происходит на начальной стадии реакции ацилировния WB₆ в качестве исходного вещества с получением желаемых производных тетраацилгексаазаизовюрцитана со стабильно высоким выходом. Следовательно, способ по настоящему изобретению является промышленно полезным. Коме того, способ по настоящему изобретению также является полезным тем, что по сравнению с общепринятыми способами позволяет эффективно подавлять снижение каталитической активности катализатора восстановления, имеющее место во время реакции.

В качестве общепринятого способа получения тетраацилбис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана (в дальнейшем, часто относящегося просто к "WA₄B₂") известен способ, в котором гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитан (т.е. WB₆) подвергается восстановительному дефенилметилированию в присутствии ацилирующего реагента для получения таким образом WA₄B₂ (смотри "Tetrahedron", vol. 51, 16, 4711-4722 (1995), заявка на международный патент, публикации WО 96/23792 и WО 97/20785 и патент США 5693794).

Кроме того, известен способ, в котором WA₄B₂ подвергается восстановительному дефенилметилированию для получения таким образом тетраацилгексаазаизовюрцитана (в дальнейшем, часто относящегося просто к "WA₄H₂") (смотри вышеупомянутую WО 96/23792).

В каждом из этих патентных и непатентных документов получение WA₄B₂ проводится способом, в котором исходное вещество (т.е. WB₆) и другие реагенты (включая ацилирующий агент, растворитель, катализатор и тому подобное) загружаются в реактор при относительно низкой температуре (т. е. от 5 до 25^oС) для получения смеси, и затем в реактор вводится газообразный водород в качестве восстановителя, в то же время поддерживая температуру полученной смеси при вышеуказанной относительно низкой температуре с последующим перемешиванием, проводя таким образом реакцию (экзотермическую реакцию), причем температура реакционной системы повышается до желаемого уровня (т. е. от 40^o до 70^oС) за счет тепла, образующегося в реакции. В этом способе WB₆ подвергается восстановительному дефенилметилированию в присутствии ацилирующего реагента для того, чтобы проводить ацилирование WB₆ мягко, предотвращая таким образом разложение WB₆. В этом способе, поскольку исходное вещество и другие реагенты загружаются в реактор при сравнительно низкой температуре, разложение WB₆ под действием температуры можно подавить. Однако даже в этом способе невозможно с удовлетворительным результатом подавлять разложение WB₆. Более того, этот способ сопровождается протеканием нежелательных побочных реакций таких, как побочная реакция восстановления, в которой ацильная группа, связанная с гексаазаизовюрцитановым скелетом, в результате ацилирования WB₆ превращается в алкильную группу. Следовательно, в этом способе желаемый продукт невозможно получать с удовлетворительным выходом.

В вышеуказанном способе известного уровня техники реакция начинается при относительно низкой температуре (т.е. от 5 до 25^oС). Однако возможно начинать реакцию таким образом, чтобы реакция начиналась уже после того, как температуру смеси исходного вещества и реагентов повышают до заранее определенного уровня (т. е. от 40 до 70^oС). В качестве примера такого способа, в котором реакция начинается после повышения температуры смеси исходного соединения/других реагентов до заранее определенного уровня, можно упомянуть способ, в котором температуру смеси исходного вещества (т.е. WB₆) и других реагентов (включая ацилирующий реагент, растворитель, катализатор и тому подобное) повышают до заранее определенного уровня без добавления к смеси газообразного водорода в качестве восстановителя, и затем уже к смеси добавляют газообразный водород для проведения реакции. Однако этот способ имеет ряд недостатков, поскольку происходит заметное разложение WB₆, т.е. проблемы, сопутствующие вышеупомянутому способу известного уровня техники, нельзя решить.

Кроме того, недостатком вышеуказанного известного способа является также то, что каталитическая активность гетерогенного катализатора восстановления (состоящего, например, из редкого металла группы платины), используемого в реакции, вероятно, снижается. Обычно желательно, чтобы дезактивированный катализатор подвергался регенерации с целью его рециркуляции. Однако для регенерации дезактивированного катализатора необходимо проводить повторную активацию, которая является трудоемкой операцией и требует больших затрат. Следовательно, с промышленной точки зрения рециркуляция катализатора непрактична. Кроме того, вышеуказанная проблема снижения каталитической активности имеет другой недостаток, заключающийся в возникновении трудностей проведения промышленно-непрерывного способа. Следовательно, желательно предупредить снижение активности гетерогенного катализатора восстановления во время реакции.

Как упоминалось выше, известным способом, заключающемся в восстановительном дефенилметилировании WB₆ в присутствии ацилирующего реагента, нельзя получать производные тетраацилгексаазаизовюрцитана со стабильно высоким выходом и предупреждать разложение гексаазаизовюрцитанового скелета. Кроме того, недостатком общепринятого способа также является снижение каталитической активности катализатора в ходе реакции. Следовательно, возникают трудности в проведении реакции промышленно-непрерывным способом.

Авторы настоящего изобретения провели экстенсивные и интенсивные исследования, направленные на решение вышеуказанных проблем, сопутствующих способам известного уровня техники. В результате неожиданно было установлено, что в способе получения реакционной смеси, содержащей, по меньшей мере, одно производное тетраацилгексаазаизовюрцитана, заключающемся в контактировании (а) гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана (WB₆) и (b) гетерогенного катализатора восстановления в присутствии (с) ацилирующего реагента и (d) восстановителя в (е) растворителе, пригодном для WB₆ (a), проводится реакция восстановительного дефенилметилирования/ацилирования WB₆ (а), при которой исключается контакт между WB₆ (а) и гетерогенным катализатором восстановления (b) в отсутствие одного из ацилирующих реагентов (с) и восстановителя (d), становится возможным предупреждать не только разложение гексаазаизовюрцитанового скелета (которое, вероятно, происходит на начальной стадии реакции ацилирования WB₆), но также снижение активности катализатора восстановления в ходе реакции, получая желаемые производные тетраацилгексаазаизовюрцитана со стабильно высоким выходом. Настоящее изобретение основано на упомянутом выше открытии.

Основной задачей настоящего изобретения является создание способа ацилирования гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана (WB₆), который можно использовать для стабильного получения производных тетраацилгексаазаизовюрцитана с высоким выходом, в то же время предупреждая разложение гексаазаизовюрцитанового скелета WB₆ (которое, вероятно, происходит на начальной стадии реакции ацилирования WB₆) и в то же время предупреждая снижение активности катализатора восстановления во время реакции.

Вышеупомянутые и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из последующего детального описания вместе с сопровождающими рисунками и прилагаемой формулой изобретения.

Краткое описание рисунков Фигура 1 является микрофотографией (х200), сделанной с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) сырого гексабензилгексаазаизовюрцитана, полученного в сравнительном примере 3, в котором провели промывание; Фигура 2 является микрофотографией, сделанной с помощью СЭМ (х200), кристаллов гексабензилгексаазаизовюрцитана, полученного в сравнительном примере 4, в котором сырой гексабензилгексаазаизовюрцитан, полученный в сравнительном примере 3, перекристаллизовывают; Фигура 3 является микрофотографией, сделанной с помощью СЭМ (х200), кристаллов гексабензилгексаазаизовюрцитана, полученного в сравнительном примере 8, в котором сырой гексабензилгексаазаизовюрцитан, полученный в сравнительном примере 3, перекристаллизовывают и Фигура 4 является микрофотографией, сделанной с помощью СЭМ (х200), кристаллов гексабензилгексаазаизовюрцитана, полученного в сравнительном примере 9, после промывания.

Детальное описание изобретения В соответствии с настоящим изобретением создан способ ацилирования гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана восстановительным дефенилметилированием в присутствии ацилирующего реагента, гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана, представленного следующей формулой (1): WB₆, где каждое В независимо представляет фенилметильную группу и W представляет остаток шестивалентного гексаазаизовюрцината, представленного следующей формулой (2): который включает контактирование (а) гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана и (b) гетерогенного катализатора восстановления в присутствии (с) ацилирующего реагента и (d) восстановителя в (е) растворителе, пригодном для гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана (а), в результате которого происходит реакция восстановительного дефенилметилирования/ацилирования гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана (а) с получением реакционной смеси, содержащей, по меньшей мере, одно производное тетраацилгексаазаизовюрцитана, причем в отсутствие одного из ацилирующих реагентов (с) и восстановителя (d) взаимодействие между гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитаном (а) и гетерогенным катализатором восстановления (b) отсутствует.

Для более легкого понимания настоящего изобретения основные признаки и различные предпочтительные воплощения настоящего изобретения перечисляются ниже: 1. Способ ацилирования гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана восстановительным дефенилметилированием в присутствии ацилирующего реагента, гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана, представленного следующей формулой (1): WB₆, где каждое В независимо представляет фенилметильную группу и W представляет остаток шестивалентного гексаазаизовюрцитана, представленного следующей формулой (2): который включает контактирование (а) гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана и (b) гетерогенного катализатора восстановления в присутствии (с) ацилирующего реагента и (d) восстановителя в (е) растворителе, пригодном для гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана (а), в результате чего происходит реакция восстановительного дефенилметилирования/ацилирования гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана (а) с получением реакционной смеси, содержащей, по меньшей мере, одно производное тетраацилгексаазаизовюрцитана, причем в отсутствие одного из ацилирующих реагентов (с) и восстановителя (d) взаимодействие между гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитаном (а) и гетерогенным катализатором восстановления (b) отсутствует.

2. Способ по п.1 выше, в котором реакция восстановительного дефенилметилирования/ацилирования гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана (а) проводится при температуре от 40 до 160^oС.

3. Способ по п.п.1 или 2 выше, в котором растворитель (е) является растворителем, содержащим амидную группу.

4. Способ по одному из п.п.1-3 выше, в котором гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитан (а) и растворитель (е) представляют собой раствор (а) в (е) и гетерогенный катализатор восстановления (b) и восстановитель (d) представляют собой смесь (b) и (d), и где раствор (а) в (е) контактирует со смесью (b) и (d) в присутствии ацилирующего реагента (с).

5. Способ по одному из пп.1-3 выше, в котором гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитан (а) и растворитель (е) представляют собой раствор (а) в (е) и гетерогенный катализатор восстановления (b), ацилирующий реагент (с) и восстановитель (d) представляют собой смеси (b), (с) и (d), и смесь (b), (с) и (d) готовят смешением гетерогенного катализатора восстановления (b) и восстановителя (d) с последующим добавлением ацилирующего реагента (с) к этому раствору, и где раствор (а) в (е) контактирует со смесью (b), (с) и (d).

6. Способ по одному из п.п.1-5 выше, в котором реакционная смесь содержит, по меньшей мере, одно производное тетраацилгексаазаизовюрцитана, представленного следующей формулой (3): WA₄B_nH_(2-n), где n является целым числом от 0 до 2, каждое А независимо представляет C₁-С₁₀ ацильную группу, Н представляет атом водорода и каждый из В и W определены выше.

Характерным признаком способа по настоящему изобретению является то, что восстановительное дефенилметилирование WB₆ проводится в присутствии ацилирующего реагента при контактировании WB₆ и гетерогенного катализатора восстановления в условиях, при которых взаимодействие между WB₆ и гетерогенным катализатором восстановления происходит только в присутствии как ацилирующего реагента, так и восстановителя. В результате разложение WB₆, которое, вероятно, происходит во время реакции ацилирования WB₆, может эффективно подавляться.

Известно, что, когда WB₆ подвергается восстановительному дефенилметилированию при отсутствии ацилирующего реагента, образуются производные гексаазаизовюрцитана, содержащие вторичную аминогруппу (такие как WB₅H, WB₄H₂ и WB₃H₃), которые имеют нестабильную структуру, и они легко претерпевают разложение их гексаазаизовюрцитанового скелета. С другой стороны, также известно, что, когда WB₆ подвергается восстановительному дефенилметилированию в присутствии ацилирующего реагента, вышеуказанные нестабильные производные гексаазаизовюрцитана, содержащие вторичную аминогруппу, ацилируются сразу же после их образования с образованием стабильных ацилированных производных гексаазаизовюрцитана так, что разложение гексаазаизовюрцитанового скелета можно предотвратить (смотри заявку на международный патент, публикация WО 96/23792). Однако совершенно неожиданно, что если при проведении реакции восстановительного дефенилметилирования WB₆ в присутствии ацилирующего реагента в то же время избегать взаимодействия между WB₆ и гетерогенным катализатором восстановления в отсутствие одного из реагентов - ацилирующего реагента и восстановителя, то можно эффективно подавлять разложение WB₆ по сравнению с общепринятыми способами.

Кроме того, способом по настоящему изобретению можно эффективно подавлять снижение каталитической активности в ходе реакции по сравнению с общепринятыми способами. В силу этого преимуществом способа по настоящему изобретению является то, что гетерогенный катализатор восстановления, используемый в реакции, можно рециркулировать без проведения трудоемкой обработки для регенерации катализатора. В настоящем изобретении, если желательно, катализатор, используемый в реакции, можно рециркулировать просто после промывания катализатора для удаления растворителя и других компонентов, прилипших к катализатору. (Обычно регенерацию дезактивированного гетерогенного катализатора для восстановления проводят с помощью промышленно непригодной операции, которая не только трудоемка, но также требует больших затрат. Например, в случае дезактивации катализатора на носителе его регенерацию проводят, например, громоздким и требующим больших затрат способом, в котором катализатор подвергается окислению, и затем обработанный катализатор растворяется в растворителе с последующей иммобилизацией катализатора на носителе). Кроме того, в силу вышеуказанного эффекта подавления снижения каталитической активности способ по настоящему изобретению можно применять в выгодном для промышленности непрерывном методе.

Ниже настоящее изобретение будет описано более детально.

Способ синтеза WB₆, представленного формулой (1), не имеет ограничения. Однако предпочтительно, чтобы WB₆, использованный в настоящем изобретении, синтезировали путем циклизации арилметиламина и глиоксаля с выделением воды в присутствии кислотного катализатора. Что касается чистоты WB₆, то предпочтительно, чтобы WB₆ был продуктом высокой чистоты, с чистотой порядка 95% или более. Использование продукта столь высокой чистоты выгодно для улучшения скорости реакции восстановительного деарилметилирования/ацилирования.

В способе по настоящему изобретению WB₆ (а) формулы (1) обычно используется в количестве от 0,0001 до 0,4, предпочтительно от 0,001 до 0,3, более предпочтительно от 0,01 до 0,15, выраженном в весовом соотношении WB₆ (а) к растворителю (е).

Предпочтительно, чтобы во время загрузки WB₆ в реактор, WB₆ находился в растворенном виде в растворителе (е). Однако WB₆ может не полностью растворяться в растворителе и находиться в растворителе в виде суспензии, в которой только часть WB₆ растворима в растворителе. Предпочтительно использовать раствор, в котором WB₆ полностью растворяется в растворителе.

В отношении реакционного растворителя (е), используемого в способе по настоящему изобретению, не имеется особого ограничения при условии, что растворитель не влияет отрицательно на протекание реакции. В частности, органический растворитель, содержащий амидную группу, является предпочтительным для повышения скорости реакции и выхода производных тетраацилгексаазаизовюрцитана. Примеры органических растворителей, содержащих амидную группу, включают N,N-диметилацетамид, N,N-диметилформамид, 1,3-диметил-2-имидазолидон, N-метил-2-пирролидон и тому подобное. Среди этих растворителей N, N-диметилацетамид и N,N-диметилформамид являются предпочтительными. Вышеуказанные растворители можно использовать в отдельности или в комбинации.

В способе по настоящему изобретению в качестве восстановителя (d) обычно используется газообразный водород.

Восстановитель (d) обычно используется в количестве от 0,67 до 10000, предпочтительно от 0,67 до 1000, более предпочтительно от 2 до 50 в виде молярного соотношения восстановителя к арилметильным группам WB₆. Когда в качестве восстановителя (d) используется газообразный водород, давление реакции обычно находится в пределах от 0,001 до 10 кгс/см², предпочтительно от 0,01 до 30 кгс/см², более предпочтительно от 0,01 до 10 кгс/см², наиболее предпочтительно от 2 до 5 кгс/см², выражен в виде парциального давления водорода. Когда в качестве восстановителя (d) используется газообразный водород, реакция может удовлетворительно протекать, даже если давление реакции (парциальное давление водорода) равняется 10 кгс/см² или менее. Однако, когда используется реакционное оборудование, имеющее такое устройство, где скорость диффузии водорода в реакторе и скорость растворения водорода в реакционном растворе становятся низкими (например, при использовании автоклава), можно использовать высокое давление водорода (примерно до 50 кгс/см²) для того, чтобы поддерживать скорость диффузии водорода и скорость растворения водорода на высоком уровне. В дополнение к газообразному водороду в реакционной смеси могут присутствовать инертные газы такие, как азот, аргон и гелий.

В отношении гетерогенного катализатора восстановления (b), используемого в способе по настоящему изобретению, не имеется особого ограничения при условии, что он способен ускорять восстановительное дефенилметилирование WB₆ и остается в гетерогенном состоянии в растворителе (е). В качестве гетерогенного катализатора восстановления (b) обычно используется катализатор, содержащий металл, принадлежащий к группе платины или содержащий ее производное. Предпочтительные примеры гетерогенных катализаторов восстановления включают соединения Pd (такие, как Pd(OAc)₂, PdCl₂, Pd(NO₃)₂, PdO, Pd(OH)₂, Pd₃Pb и Pd₃Te), сплавы Pd и металлический Pd, и соединения Ru (такие, как RuCl₃), сплавы Ru и металлический Ru. Из них соединения Pd (такие, как Pd(OAc)₂ и PdCl₂), сплавы Pd и металлический Pd являются более предпочтительными. Возможно, что среди вышеуказанных катализаторов некоторые катализаторы становятся гомогенными во время реакции в зависимости от типа используемого растворителя. В отношении такого катализатора предпочтительно, чтобы перед использованием катализатору придавали такой вид, при котором он не мог бы раствориться в использованном растворителе, т.е. катализатор подвергается восстановлению после нанесения его на носитель. Примеры носителей включают активированный уголь, двуокись кремния, окись алюминия, алюмосиликаты, цеолит, активированную глину, двуокись циркония и двуокись титана. Среди этих носителей активированный уголь является особенно полезным потому, что обладает низкой реакционной способностью в отношении карбоновой кислоты, производного ацилирующего агента в реакционной системе, и он также обладает относительно низкой реакционной способностью в отношении других химических веществ. Кроме того, для повышения каталитической активности предпочтительно, чтобы катализатор подвергался восстановлению перед использованием в реакции восстановительного дефенилметилирования. В качестве восстановителя для осуществления его восстановления предпочтительны газообразный водород, гидразин или формальдегид. Когда предполагается использовать катализатор на носителе, то поверхность носителя можно обработать таким образом, чтобы инактивированные кислотные участки, имеющиеся на поверхности носителя, обрабатывались силилированием, ацилированием и тому подобное, или таким образом, чтобы активировать кислотные участки, присутствующие на поверхности носителя, активированием (таким, как перемешивание в азотной кислоте), или таким образом, чтобы нейтрализовать кислотные участки на поверхности носителя адсорбцией вещества с основными свойствами (например, NaOH). Каждую из обработок для модификации кислотных участков на поверхности носителя можно осуществлять либо до, либо после нанесения катализатора на носитель.

Предпочтительно, чтобы гетерогенный катализатор восстановления (b) использовался в виде суспензии, полученной при диспергировании катализатора в жидкости такой, как дисперсионная среда. Дисперсионная среда для приготовления суспензии катализатора (b) не имеет особого ограничения, но предпочтительно использовать растворитель такой же, как растворитель (е).

Ацилирующий реагент (с), используемый в способе по настоящему изобретению, не имеет особого ограничения при условии, что он способен ацилировать вторичную аминогруппу с образованием связи N-ацил. В общем используется ацилирующий реагент такой, как ангидриды карбоновых кислот такие, как уксусный ангидрид, пропионовый ангидрид, муравьиный ангидрид, ангидрид молочной кислоты и ангидрид смеси уксусной кислоты и муравьиной кислоты. Эти ангидриды карбоновых кислот можно использовать в отдельности или в комбинации. В альтернативном случае вышеуказанные ангидриды карбоновых кислот можно использовать в комбинации с карбоновыми эфирами N-гидроксисукцинимида и/или ацилимидазолов. Примеры карбоновых эфиров N-гидроксисукцинимида включают N-ацетоксисукцинимид, N-пропионилоксисукцинимид и N-(2-фенилацетокси)сукцинимид; примеры ацилимидазолов включают ацетилимидазол и пропионилимидазол. Среди этих ацилирующих реагентов предпочтительно использовать только одни ангидриды карбоновой кислоты, и наиболее предпочтительным ангидридом карбоновой кислоты является уксусный ангидрид. Кроме того, когда используемый ацилирующий реагент является жидкостью (такой, как уксусный ангидрид, пропионовый ангидрид, ангидрид смеси уксусной кислоты/муравьиной кислоты), такой ацилирующий реагент можно также использовать в качестве растворителя.

Ацилирующий реагент (с) обычно используют в количестве от 0,67 до 50, предпочтительно от 0,67 до 5, более предпочтительно от 0,67 до 2, выражен в виде молярного соотношения ацилируюшего реагента к арилметильным группам WB₆ (a).

Температура реакции при восстановительном дефенилметилировании/ацилировании WB₆ в способе по настоящему изобретению обычно находится в пределах от 40 до 160^oС, предпочтительно от 40 до 100^oС, более предпочтительно от 40 до 80^oС, еще более предпочтительно от 50 до 80^oС и наиболее предпочтительно от 50 до 70^oС. Когда эту реакцию проводят при относительно низкой температуре, а именно от 40^oС до ниже, чем 80^oС, скорость превращения WB₆ становится относительно низкой, но разложение WB₆ под действием температуры может быть подавлено. Следовательно, предпочтительно проводить восстановительное дефенилметилирование/ацилирование при сравнительно низкой температуре (от 40^oС до ниже, чем 80^oС). Когда реакцию проводят при относительно высокой температуре, а именно от 80 до 160^oС, даже несмотря на то, что химическое разложение WB₆ во время дефенилметилирования/ацилирования WB₆ подавляется способом по настоящему изобретению, разложение WB₆ под действием температуры протекает, и, следовательно, становится необходимым увеличить скорость превращения WB₆. В этом случае является благоприятным увеличение растворимости WB₆ при высокой температуре, способствуя таким образом протеканию реакции при сравнительно высокой концентрации WB₆; однако с точки зрения подавления разложения WB₆ под действием температуры предпочтительно избегать проведение реакции при высокой температуре от 80 до 160^oС. Давление реакции восстановительного деарилметилирования/ацилирования в способе по настоящему изобретению обычно находится в пределах от 0,001 до 100 кгс/см², предпочтительно от 0,01 до 30 кгс/см², более предпочтительно от 0,01 до 10 кгс/см², наиболее предпочтительно от 2 до 5 кгс/см², выраженных в единицах парциального давления водорода. Не имеется особого ограничения в отношении времени реакции восстановительного дефенилметилирования/ацилирования в способе по настоящему изобретению при условии получения желаемых производных тетраацилгексаазаизовюрцитана. Однако в основном удовлетворительным является время реакции, равное 10 ч и менее.

Увеличение скорости превращения WB₆ в реакции восстановительного дефенилметилирования/ацилирования можно достигнуть, повышая количество восстановителя и/или катализатора или повышая температуру реакции. В способе по настоящему изобретению наиболее предпочтительно, чтобы скорость реакции регулировалась увеличением или снижением количества катализатора. Количество катализатора в значительной степени варьируется в зависимости от его каталитической активности, но обычно составляет от 0,0001 до 1,0, предпочтительно от 0,01 до 0,8, более предпочтительно от 0,1 до 0,4, выражено в виде весового соотношения катализатора к используемому WB₆.

Если желательно, то можно использовать промотор кислотного типа в качестве промотора реакции. Примеры промоторов кислотного типа включают органические кислоты такие, как карбоновые кислоты и фенолы, и бром(Вr)-содержащие промоторы кислотного типа. Среди этих промоторов органические кислоты имеют низкую способность вызывать разложение WB₆, но обладают и низким промоторным действием в отношении реакции восстановительного дефенилметилирования/ацилирования. С другой стороны, бром(Вr)-содержащий промотор кислотного типа обладает высоким промоторным действием в отношении реакции восстановительного дефенилметилирования/ацилирования и сравнительно низкой способностью вызывать разложение WB₆. Следовательно, бром(Вr)-содержащий промотор кислотного типа является более предпочтительным, чем органическая кислота. Примеры бром(Вr)-содержащих промоторов кислотного типа включают НВr и вещество, которое образует НВr, подвергаясь реакции гидрирования. Конкретнее, "веществом, которое образует НВr, подвергаясь реакции гидрирования" является вещество, имеющее такое свойство, что когда оно загружается в реактор, то оно находится в апротонной форме, и которое образует НВr, будучи гидрированным под действием гетерогенного катализатора для восстановления в атмосфере восстановителя (в атмосфере водорода). Примеры веществ, которые образуют НВr, подвергаясь реакции гидрирования, включают фенилбромид, бензилбромид, ацетилбромид и бром (Br₂). Поскольку Вr-содержащий промотор кислотного типа имеет способность вызывать разложение WB₆, то с точки зрения подавления разложения WB₆, которое является предметом настоящего изобретения, предпочтительно не использовать бром(Вr)-содержащий промотор кислотного типа.

Для подавления разложения WB₆ важно превратить WB₆ (который является нестабильным при воздействии тепла и кислоты) в ацилированное соединение гексаазаизовюрцитана (которое является стабильным при воздействии тепла и кислоты) как можно быстрее. Когда два атома азота в структуре WB₆ ацилированы, то полученное ацилированное производное гексаазаизовюрцитана обладает очень высокой стабильностью к воздействию тепла и кислоты по сравнению со стабильностью WB₆. Для увеличения как скорости реакции восстановительного дефенилметилирования WB₆, так и скорости ацилирования WB₆ является предпочтительным, чтобы реакцию проводили при относительно высокой температуре. Для ускорения реакции ацилирующего реагента, использованного в способе по настоящему изобретению, предпочтительно выбирать температуру реакции, равную 40^oС или выше. Однако поскольку разложение WB₆ возрастает при температуре выше, чем 160^oС, предпочтительно, чтобы температура реакции выбиралась в интервале от 40 до 160^oС. В способе по настоящему изобретению предпочтительно регулировать условия реакции таким образом, чтобы температура реакции находилась в пределах от 40 до 160^oС, когда WB₆ контактирует с гетерогенным катализатором восстановления, или чтобы температура реакции в пределах от 40 до 160^oС достигалась сразу же после того, как WB₆ контактирует с гетерогенным катализатором восстановления.

Когда для превращения WB₆ с высокой скоростью используется относительно высокая температура (от 40 до 160^oС), предпочтительно использовать в качестве растворителя реакции растворитель, содержащий амидную группу. Органический растворитель, содержащий амидную группу, предпочтителен потому, что он является слабо основным и, следовательно, может нейтрализовать кислотный протон, образующийся при ацилировании в качестве побочного продукта. То есть, органический растворитель, содержащий амидную группу, может поддерживать реакционную систему около нейтральной точки, подавляя таким образом разложение WB₆ под действием кислотного протона, даже в области высоких температур. Кроме того, основность растворителя, содержащего амидную группу, способствует ацилированию WB₆. Причина этого заключается в следующем. Вторичный амин, образующийся в результате реакции восстановительного дефенилметилирования WB₆, является нестабильным так, что вторичный амин, вероятно, претерпевает разложение гексаазаизовюрцитанового скелета, если только скелет сразу же не защищается ацилированием вторичного амина. Поскольку растворитель, содержащий амидную группу (который является слабощелочным), способствует ацилированию вторичного амина, разложение WB₆ можно подавлять растворителем, содержащим амидную группу.

Скорость реакции восстановительного дефенилметилирования/ацилирования WB₆ в способе по настоящему изобретению становится выше, когда гетерогенный катализатор восстановления уже находится в восстановленном состоянии перед началом реакции. Следовательно, наиболее предпочтительно использовать гетерогенный катализатор восстановления, который подвергся предварительной обработке с целью его восстановления. В качестве способа восстановления гетерогенного катализатора восстановителя используется способ, в котором гетерогенный катализатор восстановления контактирует с восстановителем. В отношении восстановителя, используемого в способе восстановления, не имеется особого ограничения при условии, что он обладает восстановительной активностью. Примеры восстановителей включают газообразный водород, муравьиную кислоту, гидразин, спирт, альдегид и тому подобное. Среди этих восстановителей предпочтительным является газообразный водород. Причина этого заключается не только в том, что газообразный водород обладает высокой восстановительной способностью, но также и в том, что после восстановления газообразным водородом нет нужды промывать восстановленный катализатор, и восстановленный катализатор, как таковой, можно использовать в способе по настоящему изобретению.

В качестве примеров способов для контактирования гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитана (а) и гетерогенного катализатора восстановления (b) в присутствии ацилирующего реагента (с) и восстановителя (d) в растворителе (е), в то же время при выполнении требования, определенного в настоящем изобретении (т. е. требования об отсутствии контакта между WB₆ (а) и гетерогенным катализатором восстановления (b) в отсутствие одного из ацилирующих реагентов (с) и восстановителя (d) ), можно упомянуть следующие способы от (А) до (Н): (А) способ, в котором гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитан (а) и растворитель (е) находятся в виде раствора (а) в (е) и гетерогенный катализатор восстановления (b) и восстановитель (d) находятся в виде смеси (b) и (d), где раствор (а) в (е) контактирует со смесью (b) и (d) в присутствии ацилирующего реагента (с); (B) способ, в котором гексакис(фенилметил)гексаазаизовюрцитан (а) и растворитель (е) находятся в виде раствора (а) в (е) и гетерогенный катализатор восстановления (b), ацилирующий реагент (с) и восстановитель (d) находятся в виде смеси (b), (с) и (d), смесь (b), (с) и (d) готовят