[发明专利]N-环和N，N′-双环脲的制备方法及应用

说明书

一般，化学反应在一种溶剂和稀释剂中进行，因为反应物直接化合通常不允许控制反应且只有当反应物被溶解时，许多反应才能按常规进行。对化学反应所使用的溶剂要求具有高热稳定性、良好的可蒸馏性、无色、无毒、对反应物呈惰性、能与其他溶剂混合，总之，能容易地溶解极性或亲水性和非极性或疏水性化合物，然而，能满足这些要求的溶剂几乎是不存在的。

从E.Miiller，Houben-weyl，4th Edition，Vol.E4，p335得知四烷基化脲，如四甲基脲和四乙基脲或N，N′桥键合脲，如1，3-二甲基-2-氧代-咪唑烷，1，3-二甲基-2-咪唑烷酮或1，3-二甲基-2-氧代-六氢嘧啶用作技术目的非质子传递溶剂，因为它们具有良好性能。

意外地发现具有不同化学结构的脲，即四烷基化的N-环或N，N′-双环脲，特别是N-取代的1-吡咯烷，1-哌啶，或1-吗啉羧酰胺衍生物通常呈液态，具有高热稳定性和良好的可蒸馏性，无毒，对于官能团完全为惰性并且对于各种的反应和应用，极性或亲水性和非极性或疏水性化合物是通用型的优良溶剂。意外地表明，尽管它们有高比例疏水性部分，这样的脲，除其他有机溶剂外，能与水混合。此外，这些脲具有优良的溶解强极性或离子化合物，例如盐类的能力。因为有机溶剂通常不能溶解强极性或离子化合物，这种意想不到的作用可用于，例如在一种非水介质中与盐的反应。

因此，本发明的目的是应用下列通式的脲

式中R₁和R₂互相独立地代表：未被取代或被氟原子取代的具有1-22个碳原子的直链，支化或环烷基；硝基；具有2-6个碳原子的链烯基或亚烷基；未取代或被氟原子，硝基，具有1-5个碳原子的烷基，具有1-5个碳原子的烷氧基或苯氧基取代的苯基；未取代的或被氟原子，硝基，具有1-5个碳原子的烷基，具有1-5个碳原子的烷氧基或苯氧基取代的苄基或苯乙基；具有1-5个碳原子的烷氧基；未取代的或被氟原子、硝基、具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5个碳原子的烷氧基或苯氧基取代的苯氧基；或与氮原子一起，可被氧或硫原子间断的五元或六元非芳环；Y代表亚甲基，氧或硫原子；n和m互相独立地代表1-3，n加m代表3或4，作为化学溶剂。

烷基可被理解为具有1-22个碳原子，优选1-10个碳原子，较优选1-8个碳原子，最优选1-6个碳原子的烷基，例如同，乙基，丙基，异丙基，叔丁基，异戊基，甲基环戊基，环己基，2-乙基已基，辛基，壬基，癸基，十二烷基，十六烷基或十八烷基。这些烷基可不被取代或被氟原子、硝基、具有2-6个碳原子的链烯或亚烷基所取代，未被取代或被氟原子、硝基，具有1-5个碳原子的烷基，具有1-5个碳原子的烷氧基或苯氧基取代的苯基，优选未被取代的苯基；或具有1-5个碳原子的烷氧基，例如，甲氧基，乙氧基，异丙氧基，丁氧基或苯氧基。烷基当未被取代时是优选的。苄基或苯乙基是未被取代的或被具有1-5个碳原子的烷基，例如乙基，异丙基，异戊基，具有1-5个碳原子的烷氧基，例如甲氧基，乙氧基，异丙氧基或丁氧基，氟原子或硝基所取代。优选的是未被取代的苄基或苯乙基。

R₁和R₂与氮原子一起形成一个可被氧或硫原子间断的五元或六元非芳环，例如噁唑烷，吡咯烷，哌啶，吗啉，硫化吗啉或噻唑烷环。

优选的是：R₁和R₂互相独立地代表未被取代的具有1-5个碳原子直链或支化烷基，或R₁和R₂与氮原子一起形成一个被氧或硫原子间断的非芳环，优选吡咯烷，哌啶或吗啉环。

Y代表亚甲基，氧或硫原子，优选亚甲基或氧原子。m和n互相独立的代表1-3，优选1-2，从而m加n为3或4。

脲的制备方法例如在U.Petersen，E.Muller，Houben-weyl，4Edi-ition，Vol，E4，P.336ff中公开发表过。US4835312描述了酰胺化合物，脲也可理解包括在其中，在一种非质子传递极性稀释剂中，在氮原子或两个氮原子上进行烷基化，其方法是一强碱性物质与酰胺化合物和一卤素取代的化合物同时接触和转化，一旦碱性物质处于悬浮状态反应便开始。然而，这种方法仅适用于制备以脲为基础的对称，必要时被取代的甲基脲，但不能制备N-环或，N，N′-双环脲。