Способ синтеза простых эфиров аминоксилов из вторичных аминооксидов
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к способу получения простых эфиров аминоксилов, например, N-гидрокарбилоксипроизводных пространственно затрудненных аминов, которые могут быть использованы в качестве свето- и/или термостабилизаторов органических материалов и/или регулятора полимеризации. Описывается способ получения простых эфиров аминоксилов взаимодействием соответствующего N-оксилового производного с углеводородным органическим растворителем в присутствии органического гидропероксида и катализатора - меди или соединения меди, предпочтительно, неорганического соединения Cu(I) или Cu(II), в виде раствора в подходящем растворителе, взятого в каталитически эффективном количестве. Способ позволяет получить целевой продукт с высоким выходом по упрощенной технологической схеме без использования высоких температур. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 табл.
Реферат
Настоящее изобретение относится к способу получения простых эфиров аминоксилов, например N-гидрокарбилоксизамещенных затрудненных аминовых соединений, реакцией соответствующего N-оксилового промежуточного продукта с углеводородом в присутствии органического гидропероксида и медного катализатора, а также к некоторым новым соединениям, которые могут быть получены по этому способу. Соединения, получаемые по предлагаемому способу, особенно эффективны при стабилизации полимерных композиций против вредных воздействий света, кислорода и/или тепла; они могут быть также использованы в качестве инициаторов или регуляторов процессов свободнорадикальной полимеризации, при проведении которых получают гомополимеры, статистические сополимеры, блок-сополимеры, полиблок-сополимеры, привитые сополимеры и т.п., при повышенных скоростях полимеризации и улучшенном превращении мономера в полимер.
4-гидрокси-1-оксил-2,2,6,6-тетраметилпиперидин и 4-оксо-1-оксил-2,2,6,6-тетраметилпиперидин описаны как акцепторы некоторых радикалов, присоединенных посредством центральных углеродных атомов (carbon centered radicals?) [см работы S.Nigam и др., J. Chem. Soc., Trans. Faraday Soc., 1976, (72), 2324 и K.-D.Asmus и др., Int. J. Radiat. Biol., 1976, (29), 211].
D.H.R.Barton и др., Tetrahedron, 1996, (52), 10301 описывают получение некоторых N-алкокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидиновых производных в реакции углеводородов с соединениями железа(II) и железа(III), пероксидом водорода и различными совместно вводимыми добавками в присутствии N-оксил-2,2,6,6-тетраметилпиперидина (ТЕМПО).
В US № 5374729 описан способ получения N-метоксипроизводных затрудненных аминов реакцией соответствующего N-оксилового соединения с метиловыми радикалами, полученными из диметилсульфоксида деструкцией водного пероксида водорода в присутствии металлической соли или термической деструкцией дитрет-бутилпероксида.
В US № 4921962 описан способ получения N-гидрокарбилоксипроизводных пространственно затрудненных аминов, в котором проводят реакцию затрудненного амина или N-оксилзамещенного затрудненного амина с углеводородным растворителем в присутствии гидропероксида и молибденового катализатора.
Было установлено, что N-гидрокарбилоксизамещенные пространственно затрудненные амины можно наиболее эффективно получать из N-оксилового промежуточного продукта и углеводорода в присутствии органического гидропероксида и медного катализатора. При осуществлении способа по изобретению используют только каталитически эффективные количества меди, и при этом не требуются высокие температуры.
Таким образом, объектом настоящего изобретения является способ получения простого эфира аминоксила формулы А
в которой
а обозначает 1 или 2;
когда а обозначает 1, Е обозначает Е', когда а обозначает 2, Е обозначает L;
Е' обозначает C1-С36алкил; С3-С18алкенил; С2-С18алкинил; С5-С18циклоалкил; С5-С18циклоалкенил; радикал насыщенного или ненасыщенного алифатического бициклического или трициклического углеводорода, содержащего от 7 до 12 углеродных атомов; С2-С7алкил или С3-С7алкенил, замещенный атомом галогена, С1-С8алкокси или фенокси; С4-С12гетероциклоалкил; С4-С12гетероциклоалкенил; С7-С15аралкил или С4-С12гетероаралкил, каждый из которых не замещен или замещен С1-С4алкилом или фенилом; или Е' обозначает радикал формулы (VII) или (VIII)
Ar обозначает С6-С10арил или С5-С9гетероарил;
Х обозначает фенил, нафтил или дифенил, который замещен 1, 2, 3 или 4D и необязательно дополнительно замещен NO2, атомом галогена, аминогруппой, гидроксилом, цианогруппой, карбокси, С1-С4алкокси, С1-С4алкилтио, C1-С4алкиламино- или ди(С1-С4алкил)аминогруппой; D обозначает группу группу, C(O)-G13 или группу C(O)-G9-C(O)-G13;
G1 и G2 каждый независимо друг от друга обозначает атом водорода, галогена, NO2, цианогруппу, -CONR5R6, -(R9)COOR4, -C(O)-R7, -OR8, -SR8, -NHR8, -N(R18)2, карбамоил, ди(С1-С18алкил)карбамоил, -C(=NR5)(NHR6), C1-С18алкил; С3-С18алкенил; С3-С18алкинил, С7-С9фенилалкил, С3-С12циклоалкил или С2-С12гетероциклоалкил; C1-C18алкил или С3-С18алкенил, или С3-С18алкинил, или С7-С9фенилалкил, С3-С12циклоалкил или С2-С12гетероциклоалкил, замещенные ОН, атомом галогена, NO2, амино-, цианогруппой, карбокси, COOR21, C(O)-R22, С1-С4алкокси, С1-С4алкилтио, С1-С4алкиламино- или ди(С1-С4алкил)аминогруппой или группой -O-C(O)-R7; С2-С18алкил, который прерывается по меньшей мере одним атомом О и/или группой NR5; или обозначает С6-С10арил; фенил или нафтил, каждый из которых замещен С1-С4алкилом, С1-С4алкокси, С1-С4алкилтио, атомом галогена, цианогруппой, гидроксилом, карбокси, COOR21, C(O)-R22, C1-С4алкиламино- или ди(С1-С4алкил)аминогруппой; или G1 и G2 совместно с соединительным углеродным атомом образуют С3-С12циклоалкильный радикал; G5 и G6 каждый независимо друг от друга обозначает Н или СН3;
G9 обозначает С1-С12алкилен или прямую связь;
G13 обозначает C1-C18алкил;
G14 обозначает С1-С18алкил, С5-С12циклоалкил, ацильный радикал алифатической или ненасыщенной алифатической карбоновой или карбаминовой кислоты, содержащей от 2 до 18 углеродных атомов, ацильный радикал циклоалифатической карбоновой или карбаминовой кислоты, содержащей от 7 до 12 углеродных атомов, или ацильный радикал ароматической кислоты, содержащей от 7 до 15 углеродных атомов;
G55 обозначает Н, СН3 или фенил;
G66 обозначает -CN или группу формулы -COOR4, -CONR5R6 или -CH2-O-G14;
L обозначает алкилен, содержащий от 1 до 18 углеродных атомов, циклоалкилен, содержащий от 5 до 8 углеродных атомов, циклоалкенилен, содержащий от 5 до 8 углеродных атомов, алкенилен, содержащий от 3 до 18 углеродных атомов, алкилен, содержащий от 1 до 12 углеродных атомов, замещенный фенилом или фенилом, замещенным алкилом, содержащим от 1 до 4 углеродных атомов; или обозначает алкилен, содержащий от 4 до 18 углеродных атомов, который прерывается СОО и/или фениленом; Т' обозначает третичный С4-С18алкил или фенил, каждый из которых не замещен или замещен атомом галогена, ОН, COOR21 или C(O)-R22; или Т' обозначает С5-С12циклоалкил; С5-С12циклоалкил, который прерывается по меньшей мере одним О или -NR18-; полициклический алкильный радикал, содержащий от 7 до 18 углеродных атомов, или этот же радикал, который прерывается по меньшей мере одним О или -NR18-; или Т' обозначает -C(G1)(G2)-T''; или С1-С18алкил, или С5-С12циклоалкил, замещенный группой
Т'' обозначает атом водорода или галогена, NO2, цианогруппу или обозначает одновалентный органический радикал, содержащий от 1 до 50 углеродных атомов;
или Т'' и Т' совместно составляют двухвалентную органическую связывающую группу, завершающую вместе с азотным атомом затрудненного амина и четвертичным углеродным атомом, замещенным G1 и G2, образование необязательно замещенной пяти- или шестичленной кольцевой структуры;
и
R4 обозначает атом водорода, С1-С18алкил, фенил, щелочнометаллический катион или тетраалкиламмониевый катион; R5 и R6 каждый обозначает атом водорода, С1-С18алкил, С2-С18алкил, который замещен гидроксилом, или взятые вместе они образуют С2-С12алкиленовый мостик или С2-С12алкиленовый мостик, который прерывается О или/и NR18;
R7 обозначает атом водорода, С1-С18алкил или С6-С10арил;
R8 обозначает атом водорода, С1-С18алкил или С2-С18гидроксиалкил;
R9 обозначает С1-С12алкилен или прямую связь;
R18 обозначает С1-С18алкил или фенил, который не замещен или замещен атомом галогена, ОН, COOR21 или C(O)-R22;
R21 обозначает атом водорода или щелочного металла или С1-С18алкил; а
R22 обозначает С1-С18алкил;
включающий при осуществлении реакцию N-оксиламина формулы В
с соединением формулы IV или V
E'-H | (IV) |
H-L-H | (V) |
в присутствии органического гидропероксида и каталитически эффективного количества меди или соединения меди.
Предпочтителен способ синтеза аминового простого эфира формулы А
в которой а
обозначает 1 или 2;
когда а обозначает 1, Е обозначает Е'
когда а обозначает 2, Е обозначает L;
Е' обозначает C1-С36алкил; С3-С18алкенил; С2-С18алкинил; С5-С18циклоалкил; С5-С18циклоалкенил; радикал насыщенного или ненасыщенного алифатического бициклического или трициклического углеводорода, содержащего от 7 до 12 углеродных атомов; С2-С7алкил или С3-С7алкенил, замещенный атомом галогена; С7-С15аралкил или С7-С15аралкил, замещенный С1-С4алкилом или фенилом; или Е' обозначает радикал формулы (VII)
, в которой
Х обозначает фенил, нафтил или дифенил, каждый из которых замещен 1, 2, 3 или 4D и необязательно дополнительно замещен NO2, атомом галогена, аминогруппой, гидроксилом, цианогруппой, карбокси, С1-С4алкокси, C1-С4алкилтио, С1-С4алкиламино- или ди(С1-С4алкил)аминогруппой; D обозначает группу , группу C(O)-G13 или группу C(O)-G9-C(O)-G13;
G1 и G2 каждый независимо друг от друга обозначают атом водорода, галогена, NO2, цианогруппу, -CONR5R6, -(R9)COOR4, -C(O)-R7, -OR8, -SR8, -NHR8, -N(R18)2, карбамоил, ди(С1-С18алкил)карбамоил, -C(=NR5)(NHR6), C1-С18алкил; С3-С18алкенил; С3-С18алкинил, С7-С9фенилалкил, С3-С12циклоалкил или С2-С12гетероциклоалкил; С1-С18алкил, С3-С18алкенил, С3-С18алкинил или С7-С9фенилалкил, С3-С12циклоалкил или С2-С12гетероциклоалкил, замещенные ОН, атомом галогена, NO2, амино-, цианогруппой, карбокси, COOR21, C(O)-R22, С1-С4алкокси, С1-С4алкилтио, С1-С4алкиламино- или ди(С1-С4алкил)аминогруппой, или группой -О-С(О)-R7; С2-С18алкил, который прерывается по меньшей мере одним атомом О и/или группой NR5; или обозначает С6-С10арил; или фенил или нафтил, каждый из которых замещен С1-С4алкилом, С1-С4алкокси, С1-С4алкилтио, атомом галогена, цианогруппой, гидроксилом, карбокси, COOR21, C(O)-R22, С1-С4алкиламино- или ди(С1-С4алкил)аминогруппой; или G1 и G2 совместно с соединительным углеродным атомом образуют С3-С12циклоалкильный радикал;
G5 и G6 каждый независимо друг от друга обозначает Н или СН3;
G9 обозначает С1-С12алкилен или прямую связь;
G13 обозначает С1-С18алкил;
L обозначает алкилен, содержащий от 1 до 18 углеродных атомов, циклоалкилен, содержащий от 5 до 8 углеродных атомов, циклоалкенилен, содержащий от 5 до 8 углеродных атомов, алкенилен, содержащий от 3 до 18 углеродных атомов, алкилен, содержащий от 1 до 12 углеродных атомов, замещенный фенилом или фенилом, замещенным алкилом, содержащим от 1 до 4 углеродных атомов;
Т' обозначает третичный С4-С18алкил или фенил, каждый из которых не замещен или замещен атомом галогена, ОН, COOR21 или C(O)-R22; или Т' обозначает С5-С12циклоалкил; С5-С12циклоалкил, который прерывается по меньшей мере одним О или -NR18-; полициклический алкильный радикал, содержащий от 7 до 18 углеродных атомов, или тот же радикал, который прерывается по меньшей мере одним О или -NR18-; или Т' обозначает -C(G1)(G2)-T''; C1-С18алкил или С5-С12циклоалкил, замещенный группой
T'' обозначает атом водорода или галогена, NO2, цианогруппу или обозначает одновалентный органический радикал, содержащий от 1 до 50 углеродных атомов;
или Т'' и Т' совместно составляют двухвалентную органическую связывающую группу, завершающую вместе с азотным атомом затрудненного амина и четвертичным углеродным атомом, замещенным G1 и G2, образование необязательно замещенной пяти- или шестичленной кольцевой структуры;
и
R4 обозначает атом водорода, С1-С18алкил, фенил, щелочнометаллический катион или тетраалкиламмониевый катион;
R5 и R6 каждый обозначает атом водорода, C1-C18алкил, С2-С18алкил, который замещен гидроксилом, или взятые совместно они образуют С2-С12алкиленовый мостик или С2-С12алкиленовый мостик, который прерывается О или/и NR18;
R7 обозначает атом водорода, С1-С18алкил или С6-С10арил;
R8 обозначает атом водорода, С1-С18алкил или С2-С18гидроксиалкил;
R9 обозначает С1-С12алкилен или прямую связь;
R18 обозначает С1-С18алкил или фенил, который не замещен или замещен атомом галогена, ОН, COOR21 или C(O)-R22;
R21 обозначает атом водорода или щелочного металла или С1-С18алкил; а
R22 обозначает C1-C18алкил;
включающий при осуществлении
реакцию N-оксиламина формулы В
с углеводородом формулы IV или V
Е'-Н | (IV) |
H-L-H | (V) |
в присутствии органического гидропероксида и каталитически эффективного количества меди или соединения меди.
Объектом настоящего изобретения является, в частности, способ синтеза затрудненного амина формулы I или II
в которой
G1, G2, G3 и G4 каждый независимо друг от друга обозначает C1-C18алкил; С3-С18алкенил; С3-С18алкинил; С1-С18алкил, С3-С18алкенил или С3-С18алкинил, замещенные ОН, атомом галогена или группой -O-C(O)-R5; С2-С18алкил, который прерывается по меньшей мере одним атомом О и/или группой NR5; или обозначает С3-С12циклоалкил или С6-С10арил; или G1 и G2 и/или G3 и G4 совместно с соединительным углеродным атомом образуют С3-С12циклоалкильный радикал; а обозначает 1 или 2;
когда а обозначает 1, Е обозначает Е', где Е' обозначает C1-С36алкил; С2-С18алкенил; С2-С18алкинил; С5-С18циклоалкил; С5-С18циклоалкенил; радикал насыщенного или ненасыщенного алифатического бициклического или трициклического углеводорода, содержащего от 7 до 12 углеродных атомов; С2-С7алкил или С3-С7алкенил, замещенные атомом галогена; С7-С15аралкил или С7-С15аралкил, замещенный С1-С4алкилом или фенилом; или Е' обозначает радикал формулы (VII)
в которой
Х обозначает фенил, нафтил или дифенил, каждый из которых замещен 1, 2, 3 или 4D и необязательно дополнительно замещен NO2, атомом галогена, аминогруппой, гидроксилом, цианогруппой, карбокси, С1-С4алкокси, C1-С4алкилтио, С1-С4алкиламино- или ди(С1-С4алкил)аминогруппой; D обозначает группу , группу C(O)-G13 или группу C(O)-G9-C(O)-G13; когда а обозначает 2, Е обозначает L;
G5 и G6 каждый независимо друг от друга обозначает Н или СН3;
G9 обозначает С1-С12алкилен или прямую связь;
G13 обозначает С1-С18алкил;
L обозначает алкилен, содержащий от 1 до 18 углеродных атомов, циклоалкилен, содержащий от 5 до 8 углеродных атомов, циклоалкенилен, содержащий от 5 до 8 углеродных атомов, алкенилен, содержащий от 3 до 18 углеродных атомов, алкилен, содержащий от 1 до 12 углеродных атомов, замещенный фенилом или фенилом, замещенным алкилом, содержащим от 1 до 4 углеродных атомов;
Т обозначает двухвалентный органический радикал, необходимый для дополнения формулы I с образованием совместно с азотным атомом затрудненного амина и двумя четвертичными углеродными атомами, замещенными G1 и G2 или G3 и G4, пяти- или шестичленной кольцевой структуры;
T1 обозначает атом водорода или галогена, NO2, цианогруппу, -(R9)COOR4, -(R9)C(O)-R7, -OR8, незамещенный С1-С18алкил, С2-С18алкенил, C2-С18алкинил, С7-С9фенилалкил, С3-С12циклоалкил или C2-С12гетероциклоалкил; или Т1 обозначает С1-С18алкил, С2-С18алкенил, С2-С18алкинил, С7-С9фенилалкил, С3-С12циклоалкил или С2-С12гетероциклоалкил, которые замещены NO2, атомом галогена, гидроксилом, цианогруппой, карбокси, C1-С6алканоилом или С1-С12алкокси; или фенил, нафтил, каждый из которых не замещен или замещен С1-С4алкилом, C1-С4алкокси, С1-С4алкилтио, атомом галогена, цианогруппой, гидроксилом или карбокси; или Т1 обозначает остаток -СН2-О-R10, -CH2-NR18-R10, -C(=CH2)-R11 или -C(=O)-R12;
Т2 обозначает третичный С4-С18алкил или фенил, который не замещен или замещен атомом галогена, ОН, COOR21 или C(O)-R22; или Т2 обозначает С5-С12циклоалкил; С5-С12циклоалкил, который прерывается по меньшей мере одним О; полициклический алкильный радикал, содержащий от 7 до 18 углеродных атомов, или тот же радикал, который прерывается по меньшей мере одним атомом О; или Т2 обозначает -C(G1)(G2)-T1; или группу
R4 обозначает атом водорода, C1-C18алкил, фенил, щелочнометаллический катион или тетраалкиламмониевый катион;
R5 обозначает атом водорода, С1-С18алкил или С6-С10арил;
R7 обозначает атом водорода, С1-С18алкил или фенил;
R8 обозначает атом водорода, С1-С18алкил или С2-С18гидроксиалкил;
R9 обозначает С1-С12алкилен или прямую связь;
R10 обозначает атом водорода, формил, С2-С18алкилкарбонил, бензоил, C1-С18алкил, С5-С12циклоалкил, С5-С12циклоалкил, который прерывается О или NR18, или обозначает бензил или фенил, который не замещен или замещен атомом галогена, ОН, COOR21 или C(O)-R22;
R11 обозначает ОН, С1-С18алкокси, бензилокси, O-C(O)-(C1-C18)алкил, N(R18)2 или группу C(O)R25;
R12 обозначает ОН, O(щелочной металл), C1-C18алкокси, бензилокси или N(R18)2;
R18 обозначает С1-С18алкил или С2-С18гидроксиалкил; R21 обозначает атом водорода или щелочного металла или C1-C18алкил; a
R22 обозначает С1-С18алкил;
R25 обозначает ОН, C1-C18алкокси, бензилокси или N(R18)2; включающий при осуществлении
реакцию N-оксилового затрудненного амина формулы III или IIIa
с углеводородом формулы IV или V
Е'-Н | (IV) |
H-L-H | (V) |
в присутствии органического гидропероксида и каталитически эффективного количества меди или соединения меди.
В контексте описания настоящего изобретения понятие "алкил" охватывает, например, метил, этил и изомеры пропила, бутила, пентила, гексила, гептила, октила, нонила, децила, ундецила и додецила. Примерами арилзамещенного алкила (аралкила) являются бензил, α-метилбензил и кумил. Примерами алкоксигрупп являются метокси, этокси, пропокси, бутокси, октилокси и т.д. Примерами алкенила являются винил, а преимущественно аллил. Примерами алкилена, включая алкилиден, являются этилен, н-пропилен или 1,2-пропилен.
Некоторыми примерами циклоалкила являются циклобутил, циклопентил, циклогексил, метилциклопентил, диметилциклопентил и метилциклогексил.
Примерами арила являются фенил и нафтил. Примерами замещенного арила являются метил-, диметил-, триметил-, метокси- и фенилзамещенный фенилы.
Некоторыми примерами алифатический карбоновой кислоты являются уксусная, пропионовая, масляная, стеариновая кислоты. Примером циклоалифатической карбоновой кислоты является циклогексановая кислота. Примером ароматической карбоновой кислоты является бензойная кислота. Примером фосфорсодержащей кислоты является метилфосфоновая кислота. Примером алифатической дикарбоновой кислоты является малоновая, малеиновая, янтарная и себациновая кислоты. Примером остатка ароматической дикарбоновой кислоты является фталоил.
Гетероциклоалкильная или гетероциклоалкенильная группа включает один или два гетероатома, а гетероарильная группа - от одного до четырех гетероатомов, причем эти гетероатомы в предпочтительном варианте выбирают из группы, включающей атомы азота, серы и кислорода. Некоторыми примерами гетероциклоалкила являются тетрагидрофурил, пирролидинил, пиперазинил и тетрагидротиенил. Некоторыми примерами гетероарила являются фурил, тиенил, пирролил, пиридил и пиримидинил. С2-С12гетероциклоалкилом как правило служит оксиран, 1,4-диоксан, тетрагидрофуран, γ-бутиролактон, ε-капролактам, азиридин, диазиридин, пиррол, пирролидин, тиофен, фуран, пиразол, имидазол, оксазол, оксазолидин, тиазол, пиран, тиопиран, пиперидин или морфолин.
Примером одновалентного силильного радикала является триметилсилил.
Полициклические алкильные радикалы, которые могут также прерываться по меньшей одним кислородным или азотным атомом, представляют собой, например, адамантан, кубан, твистан, норборнан, бицикло[2.2.2]октан, бицикло[3.2.1]октан, гексаметилентетрамин (уротропин) или группу .
Ацильными радикалами монокарбоновых кислот в рамках этих определений являются остатки формулы -CO-R'', в которой R'' может обозначать, помимо прочего, алкильный, алкенильный, циклоалкильный или арильный радикал, как указано выше. Предпочтительные ацильные радикалы включают ацетил, бензоил, акрилоил, метакрилоил, пропионил, бутирил, валероил, гексаноил, гептаноил, октаноил, нонаноил, деканоил, ундеканоил, додеканоил, пентадеканоил, стеароил. Полиацильные радикалы поливалентных кислот отвечают формуле (-CO)n-R'', в которой n обозначает валентность, например 2, 3, 4, 5 или 6. Некоторые предпочтительные примеры таких остатков приведены в другом месте.
У предпочтительных продуктов осуществления предлагаемого способа значения Е' выбирают из ряда, включающего -СН2-арил, , -СН2-СН2-арил, , (С5-С6циклоалкил)2CCN, (C1-C12алкил)2CCN, -СН2СН=СН2, (С1-С12)алкил-CR30-С(O)-(С1-С12)алкил, (С1-С12)алкил-CR30-С(O)-(С6-С10)арил, (С1-С12)алкил-CR30-С(O)-(С1-С12)алкокси, (С1-С12)алкил-CR30-С(O)-фенокси, (С1-С12)алкил-CR30-С(O)-N-ди(С1-С12)алкил, (С1-С12)алкил-CR30-СО-NH(С1-С12)алкил, (С1-С12)алкил-CR30-СО-NH2, -СН2СН=СН-СН3, -СН2-С(СН3)=СН2, -СН2-СН=СН-фенил, , (С1-С12)алкил-CR30-CN,
, в которых
R30 обозначает водородный атом или С1-С12алкил; арильные группы представляют собой фенил и нафтил, каждый из которых не замещен или замещен С1-С12алкилом, атомом галогена, С1-С12алкокси, формилом, С2-С12алкилкарбонилом, глицидилокси, ОН, -СООН или -СООС1-С12алкилом.
Более предпочтительные значения Е' выбирают из ряда, включающего -СН2-фенил, СН3СН-фенил, (СН3)2С-фенил, (C5-C6циклоалкил)2CCN, (СН3)2CCN, -СН2СН=СН2, СН3СН-СН=СН2, (С1-С8алкил)CR30-С(O)-фенил, (C1-C8)алкил-CR30-С(O)-(С1-С8)алкокси, (С1-С8)алкил-CR30-С(O)-(С1-С8)алкил, (C1-С8)алкил-CR30-С(O)-N-ди(С1-С8)алкил, (С1-С8)алкил-CR30-С(O)-NH(С1-С8)алкил, (С1-С8)алкил-CR30-С(O)-NH2, (C1-C12)алкил-CR30-CN, в которых R30 обозначает водородный атом или (C1-C8)алкил.
G1 и G2 и/или G3 и G4, образующие совместно с соединительным углеродным атомом С3-С12циклоалкильный радикал, в предпочтительном варианте образуют С5-С12циклоалкильный радикал, преимущественно циклопентилен, циклогексилен или циклогептилен.
G1, G2, G3 и G4 в предпочтительном варианте каждый независимо обозначает алкил, содержащий от 1 до 4 углеродных атомов, или смежные радикалы G1 и G2 и/или G3 и G4 совместно обозначают пентаметилен. В более предпочтительном варианте каждый из G1, G2, G3 и G4 независимо обозначает метил, этил или пропил, преимущественно метил или этил. У наиболее предпочтительных продуктов каждый из G1 и G3 обозначает метил, тогда как каждый из G2 и G4 независимо обозначает метил, этил или пропил.
Т обычно обозначает органическую связывающую группу, содержащую от 2 до 500 углеродных атомов и образующую совместно с углеродными атомами, с которыми она непосредственно связана, и с азотным атомом замещенную, 5-, 6- или 7-членную циклическую кольцевую структуру; в предпочтительном варианте Т обозначает С2-С500углеводород, необязательно содержащий от 1 до 200 гетероатомов, выбранных из атомов азота, кислорода, фосфора, серы, кремния и галогена; при этом Т может составлять часть 6-членной циклической кольцевой структуры. Более предпочтительным значением Т является органическая связывающая группа формулы (VI), в которой
E2 обозначает -СО- или -(СН2)b-, тогда как b обозначает 0, 1 или 2;
E1 обозначает углеродный атом, несущий два остатка R24 и R25, или обозначает >N-R25, или обозначает атом кислорода, а каждый из R24 и R25 обозначает водородный атом или органический остаток, характеризующаяся тем, что эта связывающая группа Т в общей сложности содержит от 2 до 500 углеродных атомов и образует совместно с углеродными атомами, с которыми она непосредственно связана, и с азотным атомом замещенную 5-, 6- или 7-членную циклическую кольцевую структуру, или в которой R24 и R25 совместно обозначают =O, или в которой R24 обозначает водородный атом, а
R25 обозначает водородный атом или гидроксил. В наиболее предпочтительном варианте Т обозначает 2-гидрокси-1,3-пропандиил или 2-оксо-1,3-пропандиил.
Предпочтительными продуктами формулы (I) являются те, у которых каждый из G1, G2, G3 и G4 независимо друг от друга обозначает метил, этил, фенил или COOR4;
Е обозначает радикал, присоединенный посредством центрального углеродного атома, образованный из С7-С11фенилалкана или С6-С10пиридилалкана; или С5-С12циклоалкан; или С5-С12циклоалкен; или оксациклогексан, или оксициклогексен; или С3-С8алкен; или С3-С8алкен, замещенный фенокси; или бензольный радикал, который замещен С1-С4алкилом и дополнительным заместителем, выбранным из С1-С4алкокси, глицидила и глицидилокси; или Е обозначает радикал формулы (VIII)
в которой
Ar обозначает С6-С10арил или С5-С9гетероарил;
G14 обозначает С1-С4алкил или ацильный радикал алифатической карбоновой кислоты, содержащей от 2 до 4 углеродных атомов, или бензоил;
G55 обозначает Н, СН3 или фенил;
G66 обозначает -CN или группу формулы -COOR4 или -CH2-O-G14;
R4 обозначает водородный атом или С1-С8алкил;
L обозначает радикал, присоединенный посредством центрального углеродного атома, образованный из пропана, бутана, пентана, 2,2-диметилпропана, ксилола; а
Т обозначает фенилен или органическую связывающую группу формулы (VI), в которой
E2 обозначает -СО- или -(СН2)b-, тогда как b обозначает 0, 1 или 2;
E1 обозначает углеродный атом, несущий два остатка R24 и R25, или обозначает >N-R25, или обозначает атом кислорода, а каждый из R24 и R25 обозначает водородный атом или органический остаток, характеризующуюся тем, что эта связывающая группа Т в общей сложности содержит от 2 до 500 углеродных атомов и образует совместно с углеродными атомами, с которыми она непосредственно связана, и с азотным атомом замещенную 5-, 6- или 7-членную циклическую кольцевую структуру, или в которой R24 и R25 совместно обозначают =O, или в которой R24 обозначает водородный атом, а R25 обозначает водородный атом или гидроксил;
или E1 и Е2 совместно обозначают 1,2-фенилен.
В наиболее предпочтительном варианте продукт формулы А соответствует одной из формул
в которой
G1, G2, G3 и G4 каждый независимо друг от друга обозначает С1-С18алкил; С3-С18алкенил; С3-С18алкинил; С1-С18алкил, С3-С18алкенил или С3-С18алкинил, замещенные ОН, атомом галогена или группой -O-C(O)-R5; С2-С18алкил, который прерывается О; С5-С12циклоалкил или фенил; или G1 и G2 и/или G3 и G4 совместно с соединительным углеродным атомом образуют С5-С12циклоалкильный радикал;
Z1 обозначает О или NR8;
R8 обозначает атом водорода, ОН, С1-С18алкил, С3-С18алкенил, С3-С18алкинил, С1-С18алкил, С3-С18алкенил или С3-С18алкинил, которые замещены одним или несколькими ОН, атомом галогена или группой -O-C(O)-R5, С2-С18алкил, который прерывается по меньшей мере одним атомом О и/или группой NR5, С3-С12циклоалкилом или С6-С10арилом, С7-С9фенилалкил, С5-С10гетероарил, -С(O)-С1-С18алкил, -O-С1-С18алкил или -СООС1-С18алкил;
Q обозначает прямую связь или двухвалентный радикал CR9R10, CR9R10CR11R12, CR9R10CR11R12CR13R14, C(O) или CR9R10C(O); R9, R10, R11, R12, R13 и R14 каждый независимо обозначает атом водорода, фенил или С1-С18алкил;
Т обозначает группу CH2-C(R24)(R25)-CH2, в которой R24 и R25 совместно обозначают =O или каждый из них независимо обозначает Н, ОН или органический остаток, характеризующуюся тем, что эта соединительная группа Т в общей сложности содержит от 2 до 500 углеродных атомов и необязательно от 1 до 200 гетероатомов, выбранных из атомов кислорода, фосфора, серы, кремния, галогена и третичного атома азота. N-оксиловые эдукты формулы В, III или IIIa являются по большей части известными в данной области техники; их можно получать, например, реакцией соответствующего затрудненного N-H-амина с пероксидом водорода и вольфраматом натрия, как это описано в работе E.G.Rozantsev и др. в Synthesis, 1971, 192; или с трет-бутилгидропероксидом и соединением молибдена(VI), как это изложено в US № 4691015, или получать аналогичным путем.
Предпочтительное количество углеводорода для осуществления предлагаемого способа в определенной степени зависит от относительного числа реакционноспособных водородных атомов у углеводородного реагента и затрудненного аминового нитроксилового соединения. Реакцию как правило проводят при соотношении от 1 до 100 молей углеводорода на моль нитроксилового остатка, причем предпочтительное соотношение составляет от 1 до 50 молей на моль нитроксилового остатка, а наиболее предпочтительное соотношение равно от 1 до 30 молей углеводорода на моль нитроксилового остатка.
Предпочтительное количество органического гидропероксида составляет от 1 до 20 молей на моль нитроксилового остатка, причем более предпочтительное количество равно от 1 до 5 молей пероксида на моль нитроксилового остатка, а наиболее предпочтительное количество составляет от 1 до 3 молей пероксида на моль нитроксилового остатка.
Органический гидропероксид, используемый в способе по настоящему изобретению, может отвечать формуле R-OOH, в которой R обычно обозначает углеводород, содержащий от 1 до 18 углеродных атомов. Предпочтительный органический гидропероксид представляет собой пероксиспирт, содержащий от 3 до 18 углеродных атомов. R часто обозначает алифатический радикал, предпочтительно С1-С12алкил. Наиболее предпочтительным органическим гидропероксидом является трет-бутилгидропероксид.
Предпочтительное количество медного катализатора составляет от примерно 0,0001 до 0,5, преимущественно от 0,0005 до 0,1 молярных экв. на моль нитроксилового остатка, причем наиболее предпочтительно соотношение от 0,001 до 0,05 моля комплекса металла или металлического лиганда на моль нитроксилового остатка.
В предпочтительном варианте реакцию проводят при температуре от 0 до 100°С, более предпочтительно при температуре от 20 до 100°С, преимущественно в интервале от 20 до 80°С.
Более конкретно предлагаемый способ включает реакцию смеси, содержащей от 1 до 100 молей углеводорода формулы IV или V, от 1 до 20 молей органического гидропероксида и от 0,001 ммоля до 0,5 молей медного катализатора на моль N-оксильного соединения формулы В (1 ммоль равен 0,001 моля). Предпочтительное молярное количество медного катализатора на моль N-оксилового соединения формулы В находится в интервале от 1:100 до 1:100000, преимущественно от 1:300 до 1:100000.
Е в предпочтительном варианте обозначает радикал, присоединенный посредством центрального углеродного атома, образованный из С7-С11фенилалкана или С6-С10пиридилалкана; или С5-С12циклоалкан; или C5-С12циклоалкен; или оксациклогексан или оксициклогексен; или С3-С8алкен; или С3-С8алкен, замещенный фенокси; или бензольный радикал, который замещен С1-С4алкилом и дополнительным заместителем, выбранным из С1-С4алкокси, глицидила или глицидилокси; или Е обозначает радикал формулы (VIII)
в которой
Ar обозначает С6-С10арил или С5-С9гетероарил;
G14 обозначает С1-С4алкил или ацильный радикал алифатической карбоновой кислоты, содержащей от 2 до 4 углеродных атомов, или бензоил;
G55 обозна