由酯合成羥烷基酰胺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及由酯合成羥基酰胺。本發(fā)明提供了一種制備羥烷基酰胺的方法，其包括：在無(wú)水溶液中在催化劑的存在下，使酯與具有式H2N-R3-OH的羥烷基胺反應(yīng)以形成羥烷基酰胺，其中R3為取代或未取代的C2-C5烷基。適用于形成聚合物制品的單體可使用這些羥基酰胺。
【專利說(shuō)明】由酯合成羥烷基酰胺
[0001]相關(guān)專利申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求2012年3月8日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)13/415，235和2011年4月27日提交的名稱為“由酯合成羥烷基酰胺”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/479，446的優(yōu)先權(quán)，所述專利申請(qǐng)的內(nèi)容以引用方式并入。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及用于由酯合成羥基酰胺的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]酯的溫和氨解為理想的轉(zhuǎn)化。具有附加官能團(tuán)的酰胺衍生物允許化合物進(jìn)一步衍生化，從而提供制備新型合成目標(biāo)分子的機(jī)會(huì)。這種反應(yīng)提供了獲得可用作各種聚合物制品（如接觸鏡片）的單體的化合物的途徑。羥烷基酰氨基化合物為一個(gè)這種例子，其中化合物的羥基可被進(jìn)一步官能化以形成醛、羧酸、酯等?？赏ㄟ^(guò)羥基的官能化制得的單體的一些例子為甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和烯烴。
[0005]然而，酯的氨解通常不是溫和的反應(yīng)。通常需要苛刻的反應(yīng)條件以獲得該轉(zhuǎn)化：例如，在升高的溫度下通過(guò)強(qiáng)堿或金屬催化。這種條件則通常導(dǎo)致在敏感官能團(tuán)的存在下的不希望的副反應(yīng)。
[0006]本領(lǐng)域持續(xù)需要提供可制備具有所需官能團(tuán)的酰胺的有效方法，所述酰胺用于合成生物醫(yī)學(xué)制品（例如眼科裝置，如接觸鏡片）的聚合物材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了用于由 酯合成羥烷基酰胺的化學(xué)方法。還提供了使用所述化學(xué)方法的方法。在第一方面，一種制備羥烷基酰胺的方法包括：在無(wú)水溶液中在催化劑的存在下，使酯與具有式H2N-R3-OH的羥烷基胺反應(yīng)以形成羥烷基酰胺，其中R3為取代或未取代的C2-C5烷基。其它方面包括使用羥基酰胺制備適用于聚合物制品的單體。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1A、1B、1C和ID示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在不同條件下未反應(yīng)的胺和所得反應(yīng)混合物的NMR光譜；
[0009]圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，經(jīng)催化的反應(yīng)相對(duì)于未經(jīng)催化的反應(yīng)的所得反應(yīng)混合物的NMR光譜；
[0010]圖3A和3B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，未反應(yīng)的胺和所得反應(yīng)混合物的NMR光譜；
[0011]圖4A和4B示出了未反應(yīng)的對(duì)比胺和所得反應(yīng)混合物的NMR光譜；
[0012]圖5A和5B示出了未反應(yīng)的對(duì)比胺和所得反應(yīng)混合物的NMR光譜；
[0013]圖6A和6B示出了未反應(yīng)的對(duì)比胺和所得反應(yīng)混合物的NMR光譜；
[0014]圖7A和7B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所得反應(yīng)混合物的NMR光譜；[0015]圖8A和8B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所得反應(yīng)混合物的NMR光譜；
[0016]圖9A和9B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所得反應(yīng)混合物的NMR光譜；
[0017]圖10A、10BU0C和IOD示出了未反應(yīng)的酯和所得反應(yīng)混合物的MMR光譜；
[0018]圖IlA和IlB示出了未反應(yīng)的酯和所得反應(yīng)混合物的NMR光譜；
[0019]圖12A、12B、12C和12D示出了未反應(yīng)的酯和所得反應(yīng)混合物的MMR光譜；并且
[0020]圖13A和13B示出了未反應(yīng)的對(duì)比酯和所得反應(yīng)混合物的NMR光譜。
【具體實(shí)施方式】
[0021]提供了制備和使用羥烷基酰胺的方法。一般而言，所述方法包括在催化劑的存在下使酯與羥烷基胺反應(yīng)以形成羥烷基酰胺。所述催化劑可為非均相催化劑，這意味著固體催化劑分散于液體反應(yīng)介質(zhì)中。用于本發(fā)明方法的催化劑可包括無(wú)水溶液中的堿金屬鹽。盡管反應(yīng)可在諸如二甲基亞砜（DMSO)或N，N-二甲基甲酰胺（DMF)中進(jìn)行，但諸如甲醇和乙醇的極性質(zhì)子溶劑優(yōu)選用于這種反應(yīng)。通常，反應(yīng)條件為溫和的。在環(huán)境條件下在24小時(shí)之后，可形成大量的羥烷基酰胺。揮發(fā)性酯的衍生物易于通過(guò)過(guò)濾以及之后的揮發(fā)性組分在減壓下的蒸發(fā)而獲得，從而允許能量和勞動(dòng)有效的制造方法。
[0022]酯與醇的酯交換在溫和條件下發(fā)生，甚至可在醇類介質(zhì)中使用非均相催化劑進(jìn)行。已發(fā)現(xiàn)，羥烷基氨基化合物可用于在例如甲醇碳酸鈉的存在下在溫和條件下由酯形成羥烷基酰胺。盡管不旨在受理論的束縛，但所提出的機(jī)制涉及初始酯交換，以及隨后分子內(nèi)重排以制備所需的酰胺。代表性的方案示于式（I)中。
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種制備羥烷基酰胺的方法，包括：在無(wú)水溶液中在非均相催化劑的存在下，在約19°C至約80°C的范圍內(nèi)的溫度下，使酯與具有式H2N-R3-OH的羥烷基胺反應(yīng)以形成所述羥烷基酰胺，其中R3為取代或未取代的C2-C5烷基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述酯具有式R1-CO2-R2，其中R1不具有胺和羥基的組合，并且R2為基本上無(wú)位阻的取代或未取代的Cl-ClO烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中R1包括烴、醇、羧酸、醚、磷酸基、磺酸基、或它們的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中R2包括C1-C5取代或未取代的烷基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中R2包括未取代的C1-C5伯烷基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述酯包括乙酸乙酯或磺丙氨酸的甲酯、或它們的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述羥烷基胺包括3-氨基丙醇、2-氨基乙醇、或它們的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述催化劑包括堿金屬鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述堿金屬鹽包括碳酸鹽、醇鹽、或它們的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述堿金屬鹽包括鈉（Na)、鉀（K)、鋰（Li)、銫(Cs)、或它們的組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方 法，其中所述堿金屬鹽包括碳酸鈉、碳酸鋰、或它們的組口 O
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述催化劑包括N-烷基銨碳酸鹽或N-烷基銨醇鹽。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述無(wú)水溶液包含甲醇、乙醇、丙醇、或它們的組口 ο
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述羥烷基酰胺選自3-羥丙基乙酰胺、2-羥乙基乙酰胺、磺丙氨酸及其衍生物的羥丙基酰胺和羥乙基酰胺、苯甲酸乙酯及其衍生物的羥丙基酰胺和羥乙基酰胺、5-(3-羥苯基）_呋喃-2-甲酸甲酯及其衍生物的羥丙基酰胺和羥乙基酰胺、吲哚-3-乙酸甲酯及其衍生物的羥丙基酰胺和羥乙基酰胺、或它們的組合。
15.一種制備適用于聚合物制品的單體的方法，所述方法包括： 提供根據(jù)權(quán)利要求1制得的羥烷基酰胺； 制備包含所述羥烷基酰胺的單體混合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述羥烷基酰胺選自3-羥丙基乙酰胺、2-羥乙基乙酰胺、磺丙氨酸及其衍生物的羥丙基酰胺和羥乙基酰胺、苯甲酸乙酯及其衍生物的羥丙基酰胺和羥乙基酰胺、5-(3-羥苯基）_呋喃-2-甲酸甲酯及其衍生物的羥丙基酰胺和羥乙基酰胺、吲哚-3-乙酸甲酯及其衍生物的羥丙基酰胺和羥乙基酰胺、或它們的組合。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述堿金屬鹽包括碳酸鈉、碳酸鋰、或它們的組口 ο
【文檔編號(hào)】C07D307/68GK103492360SQ201280020341
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月27日
【發(fā)明者】S.馬哈德范, K.文卡塔蘇班 申請(qǐng)人:莊臣及莊臣視力保護(hù)公司