[发明专利]硝基醇的制备方法

说明书

背景技术

1.发明领域

本发明涉及一种通过硝基多元醇的还原性脱羟基作用来制备硝基醇的方法。在一个方面中，本发明是一种制备硝基醇的方法，其通过首先将硝基烷烃烷基化为硝基多元醇，然后将该硝基多元醇氢化为硝基醇。

2.相关技术说明

硝基烷烃用作进料来制备硝基醇，该硝基醇能进一步被还原为氨基醇。商业上，2-硝基-2-甲基-1-丙醇(NMP)和相应的氨基醇(2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP))从2-硝基丙烷(2-NP)制备。期望从可替换的进料，如硝基乙烷能够制备相同产物。

对于活性醇，例如苄基醇的还原性脱羟基作用是已知的。还没有关于硝基多元醇，如1，2-硝基醇的文献报道。

发明简述

在尝试将2-硝基-2-甲基-1，3-丙二醇(NMPD)还原为羟胺类似物时，反应产物的气相色谱法(GC)分析表明大部分起始物料已转化。通过气相色谱/质谱法(GC/MS)的分析揭示出出乎意料的结果，羟基已经被裂解，并且起始物料2-硝基-2-甲基-1，3-丙二醇转化为硝基-一元醇，2-硝基-2-甲基-1-丙醇。这是不可预期的结果，因为经受同样氢化条件的具有一个羟基的硝基醇是不受影响的。

在一个实施方案中，本发明是一种从硝基多元醇裂解羟基的方法。该方法是在氢化催化剂存在下，在氢压力下硝基多元醇的反应。该方法还用于使用替代性的硝基烷烃进料，如硝基乙烷或硝基甲烷来制备NMP和AMP。

在一个实施方案中，本发明是一种从硝基多元醇制备硝基醇的方法，该方法包括在氢化条件下，使硝基多元醇与氢、氢化催化剂和任选的螯合剂接触的步骤。

在一个实施方案中，本发明是一种从硝基烷烃制备硝基醇的方法，该方法包括以下步骤：

A.在碱性条件下，使硝基烷烃、醛和碱性催化剂接触，形成硝基多元醇，和

B.在氢化条件下，使A的硝基多元醇与氢、氢化催化剂和任选的螯合剂接触。

本发明的方法使得能够从除2-NP之外的硝基烷烃进料制备NMP和AMP(两者都是工业上有用的化合物)。该NMP和AMP的替代性路线，对于不感兴趣投入资本生产2-NP并具有容易获得的硝基甲烷或硝基乙烷进料的那些而言是有用的。

优选实施方案的详细描述

定义

除非相反的、从上下文中隐含的，或者本领域中惯用的说明，否则所有份和百分比都基于重量，所有试验方法都是到本公开的申请日为止通用的。出于美国专利实践的目的，任何引用的专利、专利申请或出版物的内容都通过引用全部并入(或其等同的US版本通过引用同样引入)，特别是关于本领域中的定义的公开(达到与在本公开中具体提供的任何定义不会不一致的程度)和普通技术指示的公开。

在本公开中的数值范围都是约数，因此可以包括所述范围以外的值，除非另有说明。假如在任何下限值和任何上限值之间具有至少两个独立的单位，则数值范围包括所述范围中以一个单位的增量的所有值，并包括下限值和上限值。作为实例，如果组成、物理的或其它性质，如温度等，是100至1,000，则所有的独立值，如100、101、102等，以及子范围，如100至144、155至170、197至200等都明确地被包括在内。对于包含小于1的值的范围或包括大于1的分数(例如1.1、1.5等)的范围，一个单位被认为是0.0001、0.001、0.01或0.1，视情况而定。对于包含小于10的个位数(例如1至5)，一个单位通常被认为是0.1。这些仅是具体表示的实例，在列举的下限值和上限值之间的数值的所有可能的组合都被认为是在本公开中明确说明的。本公开内尤其提供了反应温度和压力等的数值范围。

″氢化条件″等术语是指在氢、氢化催化剂、溶剂和任选的螯合剂的存在下，硝基多元醇转化为硝基醇的温度和压力。这些条件取决于许多因素，包括但不限于硝基多元醇、氢化催化剂和氢化催化剂的量、溶剂、螯合剂存在或不存在，如果螯合剂存在，则还包括其化学组成。典型地，温度为25℃至120℃，更典型地为60℃至100℃，并且典型地，压力为300psi(2,068kPa)至1,400psi(9,653kPa)，更典型地为500psi(3,447kPa)至800psi(5,516kPa)。

″碱性条件″等术语是指在醛、碱性催化剂和溶剂存在下，硝基烷烃转化为硝基多元醇的温度和压力。这些条件取决于许多因素，包括但不限于硝基烷烃、醛、碱性催化剂和碱性催化剂的量以及溶剂。典型地，温度为20℃至100℃，更典型地为40℃至80℃，并且典型地，压力为0psi(0kPa)至10psi(69kPa)。