CN102924319B - 一种制备α-酮酰胺类化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种α－酮酰胺类化合物的合成方法，能够制备多种α－酮酰胺类化合物。本发明采用便宜易得的甲基酮及胺为原料，以各种金属盐为催化剂，不需要介质溶剂（也可以在有机介质溶剂下反应），在一个大气压的氧气源条件下一步合成α－酮酰胺类化合物。本发明不使用其他添加物如碱，配体等。本发明制备的α－酮酰胺类化合物具有式I的结构通式，式中R1为氢原子，芳基，杂芳基，芳烷基，烷基，环烷基等取代基，R2、R3为各自独立的氢原子，烷基，环烷基，芳基，杂芳基，芳烷基等取代基。该方法提供了一种简便，高效，环保，条件温和，产率较高，无有机溶媒合成α－酮酰胺类化合物的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种α－酮酰胺类化合物的制备方法，具体地说涉及一种在温和、环保的条件下，金属催化的需氧氧化合成α－酮酰胺类化合物。
背景技术
α－酮酰胺类化合物不仅是一类非常重要的有机合成中间体，而且是许多具有生物活性化合物的关键骨架结构，如免疫抑制剂FK506，FKBP12,细胞溶质磷酸酶A2抑制剂，雄激素和雌激素受体。目前，已有报道的α－酮酰胺类化合物合成方法包括：
1.α-酮酸与胺的酰化反应（M.M.Sheha,N.M.Mahfouz,H.Y.Hassan,A.F.Youssef，T.Mimoto,Y.Kiso.Eur.J. Med Chem.2000,35,887-894.），该反应需要加入偶联试剂如EDC，且原料酮酸难于制备。
2.酰胺及各种酰胺衍生物如α-羟基酰胺，α-氨基酰胺，α-氰基酰胺的氧化（B.Son g,S.Wan g,C.Sun,H.Den g,B.Xu.Tetrahedron Lett.2007,48,8982-8986;J.E.Semple,T.D.Owens,K.N guyen,O.E.Levy.Or g.Lett.2000,2,2769-2772;T.D.Ocain,D.H.Rich.J. Med.Chem.1992,35,451-456;A.Papanikos,J.Rademann,M.Meldal.J.Am.Chem.Soc.2001,123,2176-2181;J.Chen,X.Chen,M.Bois-Choussy,J.Zhu.J.Am.Chem.Soc.2006,128,87-89;Z.Yan g,Z.Zhan g,N.A.Meanwell,J.F.Kadow,T.Wan g.Or g.Lett.2002,4,1103-1105;J.Zhu,H.Won g,Z.Zhan g,Z.Yin,J.F.Kadow,N.A.Meanwell,T.Wan g.Tetrahedron Lett.2005,46,3587-3589.）。此类反应一般使用当量的、有毒的金属氧化剂，且原料需要多步骤制备，限制其在合成及工业上的应用。
3.过渡金属催化的芳基卤代化合物的胺化双羰基化反应（F.Ozawa,H.Soyama,H.Yana gihara,I.Aoyama,H.Takino,K.Izawa,T.Yamamoto,A.Yamamoto.J.Am.Chem.Soc.1985,107,3235-3245;F.Ozawa,H.Yana gihara,A.Yamamoto.J. Or g.Chem.1986,51,415-417;Y.Uozumi,T.Arii,T.Watanabe.J. Or g.Chem.2001,66,5272-5274;M.Lizuka,Y.Kondo.Chem.Commun.2006,1739-1741;J.Liu,R.Zhan g,S.Wan g,W.Sun,C.Xia.Or g.Lett.2009,11,1321-1324.）。此类反应使用毒性较强的CO，产物一般是酮酰胺与酰胺的混合物。
4.醛与异腈的氧化偶联反应（J.-M.Grassot,G.Masson,J.Zhu.Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,947-950;M.Bouma,G.Masson,J.Zhu.J. Or g.Chem.2010,75,2748-2751.）。该反应对体系中的水含量要求比较严格，产率较低，只适合实验室生产。
5.炔胺的氧化（Z.F.Al-Rashid,W.L.Johnson,R.P.Hsun g,Y.Wei,P.-Y.Yao,R.Liu,K.Zhao.J. Or g.Chem.2008,73,8780-8784.）。该反应使用毒性较强的金属氧化剂，不适合广泛应用。
6.芳基酰氯与异腈反应生成α-羰基亚胺氯化物中间体，然后水25mL解生成酮酰胺（J.J.Chen,S.V.Deshpande.Tetrahedron Lett.2003,44,8873-8876.）
7.金属铜催化的端炔的氧化酰胺化－双羰基化反应（C.Zhan g,N.Jiao.J. Am.Chem.Soc.2010,132,28-29.）。该反应体系需要加入强碱吡啶，且只适合一级芳胺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新颖、实用、高效、环保的α－酮酰胺类化合物制备方法。该方法使用的原料简单易得，反应条件温和，环境污染小，产率较高，且适合工业化生产。
本发明的方法是：采用简单易得的甲基酮及胺为原料，以金属盐为催化剂，不需要介质溶剂（也可在有机溶剂下反应），在一个大气压的氧气源条件下一步合成α－酮酰胺类化合物；反应式如下：
其中：R1为各种芳香环，杂芳香环及烷基取代基，R2、R3为氢，各种烷基及芳基取代基；甲基酮与胺的比例为1∶1～1:4；催化剂铜盐的用量为甲基酮的5%～20%；反应时间为5～48小时；反应温度为0～80℃。
优选，反应温度为50℃，反应时间为20h-48h。
本发明中：
甲基酮为各种烷基甲基酮，芳基甲基酮，杂芳基甲基酮等；胺为各类烷基、芳基及杂芳基一级胺，烷基、芳基及杂芳基二级胺等。
优选，上述反应式中，R1基团为C6-15芳基，或1或2个选自N、O、S的杂原子的杂环，并且该芳基或杂环可以被任选取代。
还优选，上述反应式中，R2和R3为各自独立的C1-6烷基，C3-7环烷基，含有1个选自N、O的杂原子的杂环或芳烷基。
所述催化剂为各种金属铜催化剂如氯化亚铜，氯化铜，溴化亚铜，溴化铜，碘化亚铜，氰化亚铜，氧化铜，硝酸铜，醋酸铜，三氟甲磺酸铜，三氟甲磺酸亚铜等。
优选，催化剂为碘化亚铜。
所述氧气源为可使用空气及高纯度的氧气，优选氧气。实际上发生反应时，对氧气源的压力没有特别要求，优选为1个大气压。
所述溶剂介质可为甲苯、四氢呋喃，甲醇、乙醇、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环、丙酮、二甲基亚砜中的一种或几种，或不使用有溶剂介质。
优选，溶剂为四氢呋喃、甲苯或甲醇。
本发明具有如下优点：
1、成本低。本发明所用原料酮及胺，氧气及催化剂均简单、易得。
2、工艺简便，安全。本发明操作简便，安全，后处理容易。
3、对环境友好。本发明反应腐蚀小，三废处理负担明显减少，达到了清洁生产的要求，有利于大规模工业化生产。
4、经济性好。本发明反应条件温和，能源消耗低，产率较高。
通过以下实施例有助于进一步理解本发明，但并不能限制本发明的内容：
具体实施方式
本发明采用简单易得的甲基酮及胺为原料，以金属盐为催化剂，不需要介质溶剂（也可在有机溶剂下反应），在一个大气压的氧气源条件下一步合成α－酮酰胺类化合物；反应式如下：
其中：R1基团为H，C1-6烷基或取代烷基，C3-7环烷基，C6-15芳基或含有1或2个选自N、O、S、的杂原子的杂环，并且该芳基或杂环可以被任选取代。
R2和R3为各自独立的H，C1-6烷基，C3-7环烷基，含有1个选自N、O的杂原子的杂环，芳基，芳烷基；其中R2和R3可以相互键合形成环。
所用的金属催化剂为溴化铜、溴化亚铜、氯化铜、氯化亚铜、碘化亚铜、氰化亚铜、氧化铜、氧化亚铜、醋酸铜、硝酸铜、四氰基六氟磷酸酮、三氟甲磺酸铜、三氟甲磺酸亚铜、三溴化铁、三氯化铁、溴化亚铁、氯化亚铁、三溴化钌、醋酸钯、氯化钯、二氯化铂、三溴化铟、碘化亚金中的一种或几种，优选碘化亚铜。
所用的介质溶剂为甲苯、四氢呋喃，甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环、丙酮、二甲基亚砜中的一种或多种，优选反应溶剂为四氢呋喃；还优选为甲苯或甲醇。
其中，在该制备方法中，如上面的反应式所示，甲基酮和胺生成的中间体水合酮醛能够进一步和胺反应生成α－酮酰胺类化合物。其中，中间体水合酮醛能够分离得到，可在无催化剂的条件下，与胺、氧直接反应生成α－酮酰胺，也可以在有催化剂的条件下与胺、氧直接反应生成α－酮酰胺；优选在有催化剂的条件下进行反应。
其中，中间体水合酮醛和胺直接反应时，水合酮醛和胺的摩尔比可以为1：1～1：4，但是因水合酮醛的反应活性高于甲基酮，所以反应时可以不必加入过量的胺，因此，水合酮醛和胺的摩尔比优选为1：1或1：1.1。在有催化剂存在发生时，因为水合酮醛的反应活性高于甲基酮，所以催化剂的用量比用甲基酮时少，通常催化剂的用量为5mol%即可大量反应。
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的制备方法。
实施例1
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），苯乙酮（0.59mL，5mmol），哌啶（1.5mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝5：1）得产品（淡黄色固体）0.96g，收率：88%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=7.97-7.95(d,J=7.4Hz,2H),7.67-7.63(t,J=7.4Hz,1H),7.54-7.51(t,J=7.7Hz,2H),3.72(brs,2H),3.32-3.29(t,J=5.6Hz,2H),1.72-1.70(m,4H),1.56(brs,2H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=191.9,165.5,134.6,133.3,129.6,129.0,47.0,42.2,26.2,25.5,24.4;HRMS calcd for C13H15NNaO2(M+Na)+240.0995,found 240.1001.
实施例2
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.048g，0.25mmol），甲苯10mL，对硝基苯乙酮（0.83g，5mmol），哌啶（1mL，10mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应10小时。反应完毕后，减压浓缩除去甲苯，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝5：1）得产品（淡黄色固体）1.19g，收率：91%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=8.36-8.34(d,J=8.8Hz,2H),8.15-8.13(d,J=8.8Hz,2H),3.74-3.72(brd,2H),3.33-3.30(t,J=5.5Hz,2H),1.73(brs,4H),1.59(brs,2H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=189.5,164.1,151.1,137.8,130.6,124.1,47.1,42.5,26.3,25.4,24.3;HRMS calcd for C13H14N2NaO4(M+Na)+285.0846,found 285.0851.
实施例3
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），对氯苯乙酮（0.65mL，5mmol），哌啶（1.5mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝5：1）得产品（黄色油状）1.03g，收率：82%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=7.91-7.88(d,J=8.5Hz,2H),7.50-7.47(d,J=8.5Hz,2H),3.71-3.69(t,J=5.2Hz,2H),3.30-3.27(t,J=5.6Hz,2H),1.73-1.67(m,4H),1.58-1.53(m,2H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=190.5,164.9,141.2,131.7,130.9,129.4,47.1,42.3,26.3,25.4,24.4;HRMS calcd for C13H14ClNNaO2(M+Na)+274.0605,found 274.0604.
实施例4
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），对溴苯乙酮（0.99g，5mmol），哌啶（1.5mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝5：1）得产品（黄色油状）1.12g，收率：76%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=7.83-7.80(d,J=8.5Hz,2H),7.67-7.64(d,J=8.7Hz,2H),3.71-3.68(t,J=5.2Hz,2H),3.29-3.27(t,J=5.6Hz,2H),1.72-1.66(m,4H),1.57-1.53(m,2H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=190.7,164.9,132.4,132.1,130.9,130.1,47.0,42.2,26.2,25.4,24.3;HRMS calcd for C13H14BrNNaO2(M+Na)+318.0100,found 318.0106.
实施例5
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），对氰基苯乙酮（0.72g，5mmol），哌啶（1.5mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应7小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝5：1）得产品（淡黄色固体）0.90g，收率：74%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=8.07-8.05(d,J=8.6Hz,2H),7.83-7.80(d,J=8.6Hz,2H),3.73-3.70(t,J=5.2Hz,2H),3.32-3.29(t,J=5.6Hz,2H),1.75-1.68(m,4H),1.60-1.55(m,2H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=189.8,164.2,136.3,132.7,129.9,117.6,47.1,42.4,26.3,25.4,24.3;HRMS calcd for C14H14N2NaO2(M+Na)+265.0947,found 265.0942.
实施例6
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），对甲基苯乙酮（0.67mL，5mmol），哌啶（1.5mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝5：1）得产品（淡黄色油状）0.91g，收率：79%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=7.85-7.83(d,J=8.0Hz,2H),7.32-7.29(d,J=8.0Hz,2H),3.71-3.69(brd,2H),3.29-3.26(t,J=5.5Hz,2H),2.43(s,3H),1.70-1.68(m,4H),1.54(brs,2H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=191.7,165.7,145.8,130.9,129.70,129.67,47.0,42.1,26.2,25.5,24.4,21.9;HRMS calcd for C14H17NNaO2(M+Na)+254.1151,found 254.1147.
实施例7
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），间甲基苯乙酮（0.67mL，5mmol），哌啶（1.5mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝5：1）得产品（黄色油状）0.86g，收率：75%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=7.76-7.73(m,2H),7.46-7.43(d,J=7.6Hz,1H),7.41-7.37(t,J=7.6Hz,1H),3.72-3.70(brd,2H),3.30-3.27(t,J=5.6Hz,2H),2.42(s,3H),1.72-1.67(m,4H),1.56-1.52(m,2H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=192.2,165.6,138.9,135.5,133.3,129.8,128.9,126.9,47.0,42.1,26.2,25.5,24.4,21.2;HRMS calcd for C14H17NNaO2(M+Na)+254.1151,found 254.1161.
实施例8
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），邻甲基苯乙酮（0.66mL，5mmol），哌啶（1.5mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝5：1）得产品（黄色固体）0.86g，收率：75%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=7.73-7.71(d,J=7.6Hz,1H),7.49-7.45(t,J=7.5Hz,1H),7.33-7.29(m,2H),3.70-3.68(t,J=4.9Hz,2H),3.32-3.29(t,J=5.6Hz,2H),2.67(s,3H),1.70-1.67(m,4H),1.57-1.55(m,2H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=193.9,166.1,141.4,133.6,132.7,132.6,131.7,126.1,47.0,42.1,26.1,25.4,24.4,21.8;HRMS calcd for C14H17NNaO2(M+Na)+254.1151,found254.1160.
实施例9
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），4-正己基苯乙酮（1.02g，5mmol），哌啶（1.5mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝8：1）得产品（淡黄色油状）0.96g，收率：64%。1H NMR(600MHz,CDCl3)δ=7.85-7.84(d,J=8.1Hz,2H),7.30-7.29(d,J=8.1Hz,2H),3.70(brs,2H),3.29-3.27(t,J=5.6Hz,2H),2.68-2.65(t,J=7.7Hz,2H),1.69-1.68(m,4H),1.63-1.61(m,2H),1.54(brs,2H),1.32-1.29(m,6H),0.88-0.86(t,J=6.7Hz,3H);13C NMR(150MHz,CDCl3)δ=191.7,165.7,150.8,131.1,129.7,129.1,47.1,42.1,36.2,31.6,31.0,28.9,26.2,25.5,24.4,22.5,14.0;HRMS calcd forC19H27NNaO2(M+Na)+324.1939,found 324.1936.
实施例10
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），对甲氧基苯乙酮（0.75g，5mmol），哌啶（1.5mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应48小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝5：1）得产品（黄色油状）0.76g，收率：61%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=7.93-7.91(d,J=8.8Hz,2H),6.99-6.96(d,J=8.8Hz,2H),3.89(s,3H),3.71-3.69(brd,2H),3.30-3.27(t,J=5.6Hz,2H),1.70-1.68(m,4H),1.54(brs,2H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=190.7,165.8,164.8,131.9,126.4,114.3,55.6,47.0,42.0,26.2,25.4,24.4;HRMS calcd for C14H17NNaO3(M+Na)+270.1101,found 270.1098.
实施例11
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），2-乙酰基吡啶（0.56mL，5mmol），哌啶（1.5mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应7小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝2：1）得产品（黄色油状）0.65g，收率：60%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=8.76-8.74(d,J=4.6Hz,1H),8.12-8.10(d,J=7.7Hz,1H),7.91-7.88(t,J=7.6Hz,1H),7.53-7.50(m,1H),3.72(brs,2H),3.29-3.26(t,J=5.5Hz,2H),1.72-1.70(m,4H),1.59(brs,2H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=192.1,166.2,151.5,149.9,137.1,127.9,123.1,47.0,42.1,25.9,25.2,24.5;HRMS calcdfor C12H14N2NaO2(M+Na)+241.0947,found 241.0962.
实施例12
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），3-乙酰基吡啶（0.55mL，5mmol），哌啶（1.5mL，5mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应5小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝4：1）得产品（淡黄色油状）0.76g，收率：70%。1H NMR(600MHz,CDCl3)δ=9.11-9.10(d,J=1.4Hz,1H),8.82-8.81(dd,J=4.8,1.4Hz,1H),8.23-8.22(d,J=7.9Hz,1H),7.45-7.43(dd,J=7.8,4.9Hz,1H),3.70-3.68(t,J=5.0Hz,2H),3.31-3.29(t,J=5.6Hz,2H),1.69(m,4H),1.56(m,2H);13C NMR(150MHz,CDCl3)δ=190.3,164.3,154.7,151.2,136.6,129.0,123.9,47.1,42.4,26.3,25.4,24.3.HRMS calcd for C12H14N2NaO2(M+Na)+241.0953,found 241.0956.
实施例13
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），2-乙酰基萘（0.85g，5mmol），哌啶（1.5mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应30小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝5：1）得产品（黄色油状）1.07g，收率：80%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=8.45(s,1H),8.04-8.01(dd,J=8.6,1.5Hz,1H),7.99-7.96(d,J=8.3Hz,1H),7.95-7.93(d,J=8.5Hz,1H),7.91-7.88(d,J=8.0Hz,1H),7.66-7.62(t,J=7.6Hz,1H),7.59-7.56(t,J=7.5Hz,1H),3.78-3.75(t,J=5.1Hz,2H),3.34-3.32(t,J=5.5Hz,2H),1.73(brs,4H),1.58-1.53(m,2H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=192.1,165.6,136.3,132.8,132.5,130.7,129.9,129.3,129.1,127.9,127.1,123.7,47.1,42.3,26.2,25.5,24.4;HRMS calcd for C17H17NNaO2(M+Na)+290.1151,found 290.1138.
实施例14
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），4-乙酰基联苯（0.98g，5mmol），哌啶（1.5mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝8：1）得产品（黄色油状）0.69g，收率：47%。1H NMR(600MHz,CDCl3)δ=7.99-7.98(d,J=8.3Hz,2H),7.69-7.68(d,J=8.3Hz,2H),7.58-7.57(d,J=7.4Hz,2H),7.43-7.41(t,J=7.6Hz,2H),7.37-7.34(t,J=7.2Hz,1H),3.68(brs,2H),3.28-3.26(t,J=5.5Hz,2H),1.66(brs,4H),1.52(brs,2H);13C NMR(150MHz,CDCl3)δ=191.6,165.5,147.3,139.5,132.0,130.1,129.0,128.6,127.6,127.3,47.0,42.1,26.2,25.5,24.4.HRMS calcd for C19H19NNaO2(M+Na)+316.1313,found 316.1313.
实施例15
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），苯乙酮（0.59mL，5mmol），吗啉（1.3mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝5：1）得产品（黄色油状）0.76g，收率：70%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=7.98-7.95(d,J=7.8Hz,2H),7.68-7.64(t,J=7.5Hz,1H),7.54-7.51(t,J=7.8Hz,2H),3.82-3.78(m,4H),3.67-3.65(t,J=4.8Hz,2H),3.40-3.37(t,J=4.8Hz,2H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=191.1,165.5,134.9,133.1,129.7,129.1,66.8,66.7,46.3,41.6;HRMS calcd for C12H13NNaO3(M+Na)+242.0788,found 242.0785.
实施例16
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），对氯苯乙酮（0.65mL，5mmol），吗啉（1.3mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝5：1）得产品（黄色固体）0.79g，收率：62%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=7.89-7.87(d,J=8.5Hz,2H),7.48-7.46(d,J=8.5Hz,2H),3.78-3.74(m,4H),3.64-3.62(t,J=4.8Hz,2H),3.37-3.34(t,J=4.7Hz,2H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=189.7,164.9,141.6,131.5,131.0,129.5,66.7,66.6,46.3,41.7;HRMS calcd for C12H12ClNNaO3(M+Na)+276.0403,found276.0397.
实施例17
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），苯乙酮（0.59mL，5mmol），二正丁胺（1.0mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝15：1）得产品（黄色油状）0.70g，收率：53%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=7.95-7.92(d,J=7.3Hz,2H),7.64-7.61(t,J=7.5Hz,1H),7.52-7.48(t,J=7.7Hz,2H),3.52-3.48(t,J=7.7Hz,2H),3.17-3.13(t,J=7.7Hz,2H),1.70-1.64(m,2H),1.57-1.51(m,2H),1.46-1.38(m,2H),1.22-1.15(m,2H),1.01-0.98(t,J=7.4Hz,3H),0.83-0.80(t,J=7.4Hz,3H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=191.6,167.1,134.4,133.4,129.6,128.9,47.4,44.0,30.6,29.5,20.2,19.8,13.8,13.5;HRMS calcd for C16H23NNaO2(M+Na)+284.1621,found 284.1618.
实施例18
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），苯乙酮（0.59mL，5mmol），3-甲基哌啶（1.8mL，15mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝5：1）得产品（黄色油状）1.00g，收率：87%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=7.96-7.94(d,J=8.3Hz,4H),7.65-7.62(td,J=7.4,1.2Hz,2H),7.52-7.49(t,J=7.5Hz,4H),4.53-4.46(m,2H),3.49-3.40(m,2H),3.04-2.99(m,1H),2.85-2.79(td,J=12.5,3.1Hz,1H),2.72-2.67(m,1H),2.53-2.48(m,1H),1.89-1.47(m,8H),1.24-1.18(m,2H),1.00-0.98(d,J=6.6Hz,3H),0.82-0.80(d,J=6.8Hz,3H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=191.9,191.8,165.4,134.6,133.34,133.31,129.57,129.55,129.0,53.3,48.4,46.5,41.6,32.91,32.85,31.6,31.1,25.6,24.7,18.9,18.7;HRMS calcd.for C14H17NNaO2(M+Na)+,254.1151;found,254.1161.
实施例19
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），苯乙酮（0.59mL，5mmol），N-甲基苄胺（1.3mL，10mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝8：1）得产品（黄色油状）0.93g，收率：74%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=8.01-7.96(m,4H),7.66-7.63(t,J=7.5Hz,2H),7.53-7.50(t,J=7.8Hz,4H),7.41-7.24(m,10H),4.74(s,2H),4.40(s,2H),3.00(s,3H),2.85(s,3H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=191.5,167.3,167.2,135.8,135.0,134.7,133.3,133.1,129.8,129.7,129.1,129.0,128.9,128.8,128.3,128.2,127.9,127.8,53.6,49.9,34.5,31.4;HRMS calcd for C16H15NNaO2(M+Na)+276.0995,found 276.0999.
实施例20
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.048g，0.25mmol），对硝基苯乙酮（0.83g，5mmol），甲苯10mL，N-甲基苄胺（1.3mL，10mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，减压浓缩，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝10：1）得产品（淡黄色油状）1.22g，收率：82%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=8.36-8.31(m,4H),8.17-8.13(m,4H),7.42-7.22(m,10H),4.75(s,2H),4.45(s,2H),3.06(s,3H),2.89(s,3H);13CNMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=189.1,166.1,165.8,151.13,151.05,137.7,137.6,135.4,134.7,130.9,130.8,129.01,128.96,128.4,128.3,128.2,127.7,124.2,124.0,53.6,50.2,34.5,32.1;HRMS calcd for C16H14N2NaO4(M+Na)+321.0851,found 321.0843.
实施例21
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入碘化亚铜（0.19g，1mmol），对氯苯乙酮（0.65mL，5mmol），N-甲基苄胺（1.3mL，10mmol），然后于一个大气压的氧气下50℃反应20小时。反应完毕后，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用稀盐酸（0.5M），饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩。将浓缩液进行快速柱层析（石油醚：乙酸乙酯＝10：1）得产品（淡黄色油状）1.09g，收率：76%。1H NMR(CDCl3,600MHz,ppm):δ=7.94-7.89(m,4H),7.49-7.46(m,4H),7.40-7.18(m,10H),4.72(s,2H),4.39(s,2H),2.99(s,3H),2.84(s,3H);13C NMR(CDCl3,150MHz,ppm):δ=190.1,166.8,166.6,141.4,135.7,134.9,131.7,131.6,131.1,131.0,129.5,129.4,128.93,128.89,128.3,128.2,128.0,127.8,127.0,53.5,50.0,34.5,31.6;HRMS calcd forC16H14ClNNaO2(M+Na)+310.0611,found 310.0599.
实施例22
将碘化亚铜的量改变为0.1mmol、增加溶剂甲醇（2ml）、将苯乙酮的量改变为2mmol、将哌啶的量改变为6mmol，其余均与实施例1相同，进行反应操作，得到和实施例1相同的产品，收率是56%。
实施例23
将碘化亚铜（CuI）的量改变为0.1mmol、增加溶剂甲苯（2ml）、将苯乙酮的量改变为2mmol、将哌啶的量改变为6mmol，反应时间48h，其余均与实施例1相同，进行反应操作，得到和实施例1相同的产品，收率是56%。
实施例24
将碘化亚铜的量改变为0.1mmol、增加溶剂四氢呋喃（2ml）、将苯乙酮的量改变为2mmol、将哌啶的量改变为6mmol，其余均与实施例1相同，进行反应操作，得到和实施例1相同的产品，收率是53%。
实施例25
将碘化亚铜改变为溴化亚铜（CuBr）0.1mmol、增加溶剂甲苯（2ml）、将苯乙酮的量改变为2mmol、将哌啶的量改变为6mmol，其余均与实施例1相同，进行反应操作，得到和实施例1相同的产品，收率是24%。
实施例26
将碘化亚铜的量改变为0.4mmol、不使用任何溶剂、将苯乙酮改变为水合苯酮醛（2mmol，其结构式如下）、将哌啶的量改变为6mmol，反应时间8h，其余均与实施例1相同，进行反应操作，得到和实施例1相同的产品，收率是96%。
Claims (16)
1.一种制备α－酮酰胺类化合物的方法，在一个大气压氧气源存在下，以甲基酮、胺为原料，金属盐为催化剂，在无溶剂条件下或在有机介质条件下进行反应，其反应式如下所示：
其中：
甲基酮与胺的摩尔比为1:1～1:4；
催化剂的用量为甲基酮的5％～20％；
反应时间为5～48小时；
反应温度为0～80℃；
其中，R1基团为C1-6烷基或取代烷基，C3-7环烷基或C6-15芳基并且该芳基可以被任选取代；R2和R3为H，C1-6烷基或C3-7环烷基；
所用的金属盐催化剂为溴化铜、溴化亚铜、氯化铜、氯化亚铜、碘化亚铜、氰化亚铜、氧化铜、氧化亚铜、醋酸铜、硝酸铜、四氰基六氟磷酸铜、三氟甲磺酸铜、三氟甲磺酸亚铜中的一种或几种。
2.一种制备α－酮酰胺类化合物的方法，在一个大气压氧气源存在下，以水合酮醛、胺为原料，金属盐为催化剂，在无溶剂条件下或在有机介质条件下进行反应，其反应式如下所示：
其中：
水合酮醛与胺的摩尔比为1:1～1:4；
催化剂的用量为水合酮醛的5mol％～20mol％；
反应时间为5～48小时；
反应温度为0～80℃；
其中，R1基团为C1-6烷基或取代烷基，C3-7环烷基或C6-15芳基，并且该芳基可以被任选取代；R2和R3为H，C1-6烷基或C3-7环烷基；
所用的金属盐催化剂溴化铜、溴化亚铜、氯化铜、氯化亚铜、碘化亚铜、氰化亚铜、氧化铜、氧化亚铜、醋酸铜、硝酸铜、四氰基六氟磷酸铜、三氟甲磺酸铜、三氟甲磺酸亚铜中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，R1基团为C6-15芳基，并且该芳基可以被任选取代。
4.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，R2和R3为C1-6烷基，C3-7环烷基。
5.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，R2和R3为C1-6烷基或C3-7环烷基。
6.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于所用的氧气源为空气、氧气。
7.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于所用的氧气源为空气、氧气。
8.根据权利要求5所述的合成方法，其特征在于所用的氧气源为空气、氧气。
9.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于不需要介质溶剂。
10.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于所用的介质溶剂为甲苯、四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环、丙酮、二甲基亚砜中的一种或多种。
11.根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于所用的介质溶剂为甲苯、四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、二氧六环、丙酮、二甲基亚砜中的一种或多种。
12.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，反应温度为50℃，反应时间为20h-48h。
13.根据权利要求6所述的合成方法，其特征在于，反应温度为50℃，反应时间为20h-48h。
14.根据权利要求11所述的合成方法，其特征在于，反应温度为50℃，反应时间为20h-48h。
15.一种α－酮酰胺类化合物的制备方法，其特征在于，
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入0.19g即1mmol的碘化亚铜，0.56mL即5mmol的2-乙酰基吡啶，1.5mL即15mmol的哌啶，然后于一个大气压的氧气下50℃反应7小时；反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用0.5M的稀盐酸，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩；将浓缩液用石油醚：乙酸乙酯＝2：1进行快速柱层析得黄色油状产品0.65g，收率：60％。
16.一种α－酮酰胺类化合物的制备方法，其特征在于，
在25mL圆底烧瓶中，于室温下，依次加入0.19g即1mmol的碘化亚铜，0.55mL即5mmol的3-乙酰基吡啶，1.5mL即5mmol的哌啶，然后于一个大气压的氧气下50℃反应5小时；反应完毕后，冷却至室温，加入乙酸乙酯50mL，水25mL萃取，乙酸乙酯层依次用0.5M的稀盐酸，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩；将浓缩液用石油醚：乙酸乙酯＝4：1进行快速柱层析得淡黄色油状产品0.76g，收率：70％。
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