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一种以取代米氏酸为酰化剂水相中制备N-芳基叔酰胺的方法

摘要

本发明公开了一种水相制备N‑芳基叔酰胺的方法。该方法是以水为溶剂,取代米氏酸与N‑芳基仲胺于80‑100

著录项

  • 公开/公告号CN106278924A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-01-04

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 长沙理工大学;

    申请/专利号CN201610400145.X

  • 申请日2016-06-08

  • 分类号C07C231/10;C07C233/11;C07C233/29;C07C235/38;C07C233/07;C07B43/06;

  • 代理机构

  • 代理人

  • 地址 410114 湖南省长沙市雨花区万家丽南路2段960号

  • 入库时间 2023-06-19 01:16:00

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-06-02

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):C07C231/10 授权公告日:20180817 终止日期:20190608 申请日:20160608

    专利权的终止

  • 2018-08-17

    授权

    授权

  • 2017-02-01

    实质审查的生效 IPC(主分类):C07C231/10 申请日:20160608

    实质审查的生效

  • 2017-01-04

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种水相制备N-芳基叔酰胺的方法,具体地说,涉及一种取代米氏酸与N-芳基仲胺在水相中无外加催化剂直接转化制备N-芳基叔酰胺的方法。

背景技术

酰胺作为优势结构模块广泛存在于蛋白质等生物分子,天然产物,上市药物和各类中间体,是一类最基本的有机官能团。因此,其合成一直引起化学家们的广泛关注,并已获得了很大的进展。一般地,通过羧酸或其衍生物与胺缩合制备酰胺(Taylor, J. E. andS. D. Bull. 6.11 N-Acylation Reactions of Amines A2 - Knochel, Paul.Comprehensive>. Amsterdam, Elsevier,2014,427-478;Valeur, E. and M. Bradley, Amide bond formation: beyond the mythof coupling reagents. Chem.>. 2009, 38(2):>J. Am. Chem. Soc.,>133,>Chem. Commun.,>48,7085-7087),但需要使用酸性铜盐催化剂或化学计量的其他活化试剂,且硫羧酸具有臭味和强酸性,易被空气等氧化成二硫化物。最近硫羧酸盐如钾盐亦被用来与胺缩合制备酰胺(H.>ACS Catal,>6,>

本发明所公开的方法克服了现有技术中需要采用酰氯、酸酐、脱水偶联试剂、有机溶剂或金属催化剂等不足,具有以下优点:1)以取代米氏酸为酰化剂,避免了预活化羧酸或使用脱水偶联试剂;2)取代米氏酸的易制备性,避免了使用某些难以获取或昂贵的羧酸及活化衍生物;3)以水为溶剂,避免了使用有毒的有机溶剂;4)无酸、碱和金属催化剂,避免了酸碱对敏感基团和设备的影响及金属离子在产品中残留。本发明公开的合成方法将在制备N-芳基叔酰胺,特别是复杂羧酸的N-芳基叔酰胺工业化生产中发挥重要作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种原料易得、工艺简单、无催化剂参与的水相酰基化制备N-芳基叔酰胺的方法。

本发明所提供的水相制备N-芳基叔酰胺的方法,以水为溶剂,取代米氏酸与N-芳基仲胺于80-100oC反应1-10小时,得到N-芳基叔酰胺;所述取代米氏酸与N-芳基仲胺的摩尔比为1:10~10:1,所述取代米氏酸或N-芳基仲胺的反应浓度为0.5~4>

在上述方法中,所述的取代米氏酸如式II所示,所述的N-芳基仲胺如式III所示:

其中, Ar为芳基;R1为氢,烷基;R2为烷基,芳基;

本发明的特点是:以易得的取代米氏酸(式II所示化合物)与N-芳基仲胺(式III所示化合物)在水溶液中发生亲核开环反应,然后脱羧,得到目标物(式I所示化合物);其工艺可以是开环与脱羧两步反应一步操作完成,也可以是先开环制得羧酸,然后升温脱羧分两步操作完成;避免了预活化羧酸或使用脱水试剂,避免了使用某些难以获取或昂贵的羧酸及活化衍生物,避免了使用有毒的有机溶剂,避免了重金属离子残留在产品中。

下面结合具体实例对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式

下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

实施例1、以5-苄基米氏酸与N-甲基苯胺反应制备N-甲基-N-苯基-3-苯丙酰胺为例说明反应操作并检测不同溶剂对偶联反应的影响(以式所示I-1化合物为例)

将5-苄基米氏酸(0.5 mmol)与N-甲基苯胺(0.5 mmol)的无溶剂或不同反应溶剂(0.5mL)(水,甲醇,乙醇,乙酸乙酯,N,N-二甲基甲酰胺,四氢呋喃,乙腈)反应体系,于特定温度(如表1)反应8小时。往反应液中依次加入水、乙酸乙酯萃取,饱和碳酸氢钠容易洗涤乙酸乙酯层三次,有机溶液层经无水硫酸钠干燥、过滤、除去溶剂,得到酰胺。计算分离收率如表1所示,其中,以水为溶剂目标产物酰胺的收率获得最高值,为98%,选择水为最佳溶剂。

近白色液体,13C>3)>

表1 不同反应溶剂对酰化反应的影响

实施例2、反应温度对本发明的酰化反应的影响

除反应温度不同(80℃、85℃、90℃、95℃、100℃)外,其他反应条件均与实施例1相同,检测反应温度对偶联反应收率的影响。反应结束后,目标酰胺的分离收率测定结果如表2所示,表明随着反应温度的升高,酰化反应的收率达到最佳值,将最佳反应温度定为100℃。

表2 不同温度对酰化反应的影响

反应温度(℃)80859095100分离收率(%)540609498

实施例3、水用量对本发明的酰化反应的影响

除水用量不同外,其他反应条件均与实施例1相同,检测反应浓度对酰化反应收率的影响。反应结束后,目标酰胺的分离收率测定结果如表3所示,表明随着浓度的变化,收率存在一个最大值,将最佳反应浓度定位2>

表3 不同浓度对酰化反应的影响

浓度(mol/L)0.511.524反应时间(h)74434分离收率(%)7092939894

实施例4、5-苄基米氏酸与N-甲基苯胺的比例对本发明的酰化反应的影响

除5-苄基米氏酸与N-甲基苯胺的摩尔比例不同(10:1, 5:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:5,1:10)外,其他反应条件均与实施例1相同,检测5-苄基米氏酸与N-甲基苯胺的摩尔比例对酰化反应收率的影响。反应结束后,目标酰胺的分离收率测定结果如表4所示,表明无论5-苄基米氏酸与N-甲基苯胺的摩尔比例如何变化,酰化反应收率很稳定(以不足量的原料为基准),将5-苄基米氏酸与N-甲基苯胺的最佳摩尔比例定为1:1。

表4 5-苄基米氏酸/N-甲基苯胺摩尔比对酰化反应的影响

5-苄基米氏酸/N-甲基苯胺(mol/mol)10:15:1`2:11:11:21:51:10分离收率(%)95969798989794

实施例6、式所示I-2化合物的合成

将5-苄基米氏酸(0.5 mmol) 、N-乙基苯胺(0.5 mmol)和水(0.25 mL)依次加入反应瓶内,于100℃反应8小时。往反应液中加入水、乙酸乙酯,依次用盐酸(4 mol/L),饱和碳酸氢钠水溶液洗涤,有机相经干燥、去溶剂得到目标酰胺,收率93%。

浅黄色液体。1H>3)>J>J>J>J>J>J>J>

13C>3)>

实施例7、式所示I-3化合物的合成

除N-芳基仲胺为二苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率90%。

白色固体,mp 64 ℃。

1H>3)>J>J>

13C>3)>

实施例8、式所示I-4化合物的合成

除N-芳基仲胺为N-苯基-2-萘胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率95%。

白色固体,mp 98oC。1H>3)>J>J>J>

13C>3)>

实施例9、式所示I-5化合物的合成

除N-芳基仲胺为N-甲基-4-甲苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率93%。

浅黄色液体。1H>3)>J>J=>J>J>J>

13C>3)>

实施例10、式所示I-6化合物的合成

除N-芳基仲胺为N-甲基-4-甲氧苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率90%。

浅黄色液体。1H>3)>J>J>J>J>J>J>J>

13C>3)>

实施例11、式所示I-7化合物的合成

除N-芳基仲胺为N-甲基-4-苯基苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率96%。

浅黄色液体。1H>3)>J>J=>J>J>J=>J>J>J>

13C>3)>

实施例12、式所示I-8化合物的合成

除N-芳基仲胺为N-乙基-4-甲苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率93%。

浅黄色液体。1H>3)>J>J>J>J=>J>J>J>

13C>3)>

实施例13、式所示I-9化合物的合成

除N-芳基仲胺为N-正丙基-苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率92%。

浅黄色液体。1H>3)>J>J>J>J>J>J>J>J>J>

13C>3)>

实施例14、式所示I-10化合物的合成

除N-芳基仲胺为N-苯基-4-甲苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率92%。

浅黄色液体。1H>3)>3),>J>J>

13C>3)>

实施例15、式所示I-11化合物的合成

除N-芳基仲胺为N-苯基-2-甲苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率93%。

浅黄色液体。1H>3)>3),>J>

13C>3)>

实施例16、式所示I-12化合物的合成

除取代米氏酸为4-甲基苄基米氏酸,N-芳基仲胺为N-甲基苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率96%。

浅黄色液体。1H>3)>J>J>3),>J>J>

13C>3)>

实施例17、式所示I-13化合物的合成

除取代米氏酸为4-甲氧基苄基米氏酸,N-芳基仲胺为N-甲基苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率96%。

黄色液体。1H>3)>J>J>J>J>J>J>J=>

13C>3)>

实施例18、式所示I-14化合物的合成

除取代米氏酸为3,4-二甲氧基苄基米氏酸,N-芳基仲胺为N-甲基苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率93%。

黄色液体。1H>3)>J>J>J>J>J>J>J>

13C>3)>

实施例19、式所示I-15化合物的合成

除取代米氏酸为2-硝基苄基米氏酸,N-芳基仲胺为N-甲基苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率90%。

浅黄色液体。1H>3)>J>J=>J>J>J>

13C>3)>

实施例20、式所示I-16化合物的合成

除取代米氏酸为异丁基米氏酸,N-芳基仲胺为N-甲基苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率96%。

浅黄色液体。1H>3)>J>J=>J>J>J>

13C>3)>

实施例21、式所示I-17化合物的合成

除取代米氏酸为异丁基米氏酸,N-芳基仲胺为N-乙基苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率93%。

黄色液体。1H>3)>J>J=>J>J>J=>J>J>

13C>3)>

实施例22、式所示I-18化合物的合成

除取代米氏酸为4-甲氧苄基米氏酸,N-芳基仲胺为二苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率90%。

浅绿色固体。1H>3)>J>J>J>J>

13C>3)>

实施例23、式所示I-19化合物的合成

除取代米氏酸为米氏酸,N-芳基仲胺为N-甲基苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率96%。

白色固体。1H>3)>J>J=>J>

实施例24、式所示I-20化合物的合成

除取代米氏酸为米氏酸,N-芳基仲胺为N-乙基苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率96%。

浅黄色液体。1H>3)>J>J=>J>J>J>

实施例25、式所示I-21化合物的合成

除取代米氏酸为米氏酸,N-芳基仲胺为N-二苯胺外,其他反应条件均与实施例6相同,收率90%。

浅黄色固体。1H>3)>

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