CN103833561B - 烷烃胺的n-芳基化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烷烃胺的N-芳基化方法，属于化学合成技术领域。该方法以2-吡啶酮肟化合物为添加剂，以CuI作为催化剂，在碱和溶剂的存在下，使烷烃胺与芳香化合物Ar-X反应，使烷烃胺的N芳基化。该方法能很好地促进N-芳基化反应的进行，使烷烃胺类化合物与碘代芳香化合物在水溶液中的氮芳基化反应得以在室温下进行，溴代芳香化合物的氮芳基化反应在65℃进行；同时，该2-吡啶酮肟类化合物可以促使许多含有各种官能团的化合物发生乌尔曼偶联反应，尤其是能在室温下水溶液中高效合成N-甲基苯胺及N’N-二甲基苯胺类化合物，有很宽的底物适用范围，有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及化学合成技术领域，特别是涉及一种烷烃胺的N-芳基化方法。
背景技术
经过很长时间的发展，乌尔曼偶联反应(Ullmann)已经实现了工业化生产。但传统的乌尔曼偶联反应需要在高温，高极性溶剂的条件下进行，而且需要当量或过量的铜试剂。因此，乌尔曼反应的应用受到了很大的限制(Lindley,J.Tetrahedron1984,40,1433)。近年来使用钯催化剂((a)Yang,B.H.;Buchwald,S.L.J.Organomet.Chem.1999,576(1-2),125-146.(b)Hartwig,J.F.Angew.Chem.,Int.Ed.Engl.1998,37,2046-2067)，使该反应得以在较温和的条件下进行。
但是，使用钯催化剂仍然存在着很多限制，比如含有某些特定官能团的底物很难反应，钯试剂及其共催化的配体价格昂贵等，同时，使用钯催化该反应需要在有机溶剂中进行，不利于工业化的应用。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种烷烃胺的N-芳基化方法，使用该方法能够以廉价的CuI为催化剂，并通过添加配体来促使反应在比较温和的条件下进行。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种烷烃胺的N-芳基化方法，在催化剂CuI、配体、碱和溶剂的存在下，使烷烃胺与芳香化合物Ar-X反应，使烷烃胺的N芳基化，反应通式I如下：
其中：配体选自2-吡啶酮肟类化合物；
Ar选自：2-位R3取代的、3-位R3取代的、4-位R3取代的、3,5-位R3二取代的、或3,4,5-位R3三取代的苯，2-位R3取代的、3-位R3取代的、4-位R3取代的、或3,5-位R3二取代的含氮、氧或硫原子的芳香杂环；
R3任选自：H,-NO2，-NH2，-CN，-OH，-COOH，-COOR'，乙酰基，卤素，C1-C6烷基，C1-C6烷氧基，或苯基；
R’选自C1-C6烷基；
X选自卤素；
R1R2NH选自：R4取代的脂肪族伯胺或仲胺，R4取代的五至七元环状仲胺，R4取代的六元含氮或氧环状仲胺，R4取代的哌嗪或吗啉；
R4选自：C1-C10直链或支链烷基，C3-C6环烷基，苄基，R5取代苄基，羟基取代的C1-C10直链烷基、苯基、R6取代苯基、2-取代吡啶；
R5选自：C1-C6烷基，C1-C6烷氧基；
R6选自：C1-C6烷基，C1-C6烷氧基。
在其中一些实施例中，所述配体选自式II所示化合物：
其中：R7选自：C1-C6烷基，苯基，吡啶，或与R8成六元环状烷烃；
R8选自：氢或与R7成六元环状烷烃。
在其中一些实施例中，所述配体选自：6,7-二氢喹啉-8(5H)-酮肟，甲基-2-吡啶基酮肟，苯基-2-吡啶基酮肟，二(2-吡啶)酮肟。
在其中一些实施例中，X选自碘或溴；
R1R2NH选自：R4取代的脂肪族伯胺或仲胺，R4取代的五至六元环状仲胺；
R4选自：C1-C6直链或支链烷基，C1-C6环烷基，苄基，R5取代苄基。
在其中一些实施例中，所述反应通式I中，CuI的用量为Ar-X用量的1mol%-25mol%，配体与CuI的摩尔比为1:1-2:1，R1R2NH与Ar-X的摩尔比为1.2:1-30:1；N-芳基化反应的温度为25-125℃。
在其中一些实施例中，CuI的用量为Ar-X用量的3mol%-20mol%，配体与CuI的摩尔比为1:1-2.5:1，R1R2NH与Ar-X的摩尔比为1.5:1-30:1。
在其中一些实施例中，N-芳基化反应的温度为20-110℃。
在其中一些实施例中，所述碱选自：KOH，CsOH，NaOH，K2CO3，Cs2CO3，K3PO4，或Na2CO3，所述碱的用量为Ar-X用量的150mol%-1500mol%。
在其中一些实施例中，所述溶剂选自：水，乙腈，C1-C4醇，二甲基亚砜，N’N-二甲基甲酰胺，N’N-二甲基乙酰胺，或N-甲基吡咯烷酮。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的烷烃胺N-芳基化方法，使用2-吡啶酮肟类化合物作为配体添加剂，能很好地促进N-芳基化反应的进行，特别是能在水溶液中反应。且该N-芳基化反应所使用的催化剂为CuI，该催化剂具有价格便宜，易得的优势；并且作为配体的2-吡啶酮肟类化合物在空气中稳定、易得，也降低了反应的难度和成本。
本发明的烷烃胺N-芳基化方法使烷烃胺类化合物与碘代芳香化合物在水溶液中的氮芳基化反应得以在室温下进行，溴代芳香化合物的氮芳基化反应在65℃进行，与文献中报道的同类型反应相比，碘代化合物在水溶液中氮芳基化反应的温度平均可以降低约60℃，溴代化合物在水溶液中氮芳基化反应的温度平均可以降低约50℃。
同时，以2-吡啶酮肟类化合物作为配体可以促使许多含有各种官能团的化合物发生乌尔曼偶联反应，尤其是能在室温下水溶液中高效合成N-甲基苯胺及N’N-二甲基苯胺类化合物，有很宽的底物适用范围，有很好的应用前景。
具体实施方式
通过下述具体实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。
实施例1
N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备。
在一个一端密封的反应管内，加入234mg对甲氧基碘苯(MW=234,1.0mmol)，然后加入168mgKOH(MW=56,3mmol)，16.1mg6,7-二氢喹啉-8(5H)-酮肟(即配体L)(MW=161,0.1mmol)，9.5mgCuI(MW=190,0.05mmol)，1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol），在氩气或氮气保护下，于室温（20～25℃）搅拌反应18h，用25毫升乙酸乙酯分三次萃取反应混合液，萃取液合并干燥，减压蒸馏，过硅胶柱分离(淋洗液石油醚:乙酸乙酯=8:1)，得到133mg产物N-甲基-对甲氧苯胺，产率97%。
该产物N-甲基-对甲氧苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3,400MHz):δ=6.81(d,J=8.4Hz,2H),6.63(d,J=8.8Hz,2H),3.75(s,3H),2.81(s,3H);13CNMR(CDCl3,75MHz):δ=152.4,143.3,114.9,113.9,55.9,31.8。
实施例2
N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备。
采用K2CO3420mg做碱，按照实施例1所述的方法，4-甲氧基碘苯(234mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：47%。
该产物N-甲基-对甲氧苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3,400MHz):δ=6.81(d,J=8.4Hz,2H),6.63(d,J=8.8Hz,2H),3.75(s,3H),2.81(s,3H);13CNMR(CDCl3,75MHz):δ=152.4,143.3,114.9,113.9,55.9,31.8。
实施例3
N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备。
采用Cs2CO3975mg（3mmol）做碱，按照实施例1所述的方法，4-甲氧基碘苯(234mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：75%。
该产物N-甲基-对甲氧苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3,400MHz):δ=6.81(d,J=8.4Hz,2H),6.63(d,J=8.8Hz,2H),3.75(s,3H),2.81(s,3H);13CNMR(CDCl3,75MHz):δ=152.4,143.3,114.9,113.9,55.9,31.8。
实施例4
N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备。
采用NaOH120mg（3mmol）做碱，按照实施例1所述的方法，4-甲氧基碘苯(234mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：76%。
该产物N-甲基-对甲氧苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3,400MHz):δ=6.81(d,J=8.4Hz,2H),6.63(d,J=8.8Hz,2H),3.75(s,3H),2.81(s,3H);13CNMR(CDCl3,75MHz):δ=152.4,143.3,114.9,113.9,55.9,31.8。
实施例5
N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备。
方法一：
采用CsOH447mg（3mmol）做碱，按照实施例1所述的方法，4-甲氧基碘苯(234mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：98%。
该产物N-甲基-对甲氧苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3,400MHz):δ=6.81(d,J=8.4Hz,2H),6.63(d,J=8.8Hz,2H),3.75(s,3H),2.81(s,3H);13CNMR(CDCl3,75MHz):δ=152.4,143.3,114.9,113.9,55.9,31.8。
方法二：
在一个一端密封的反应管内，加入234mg对甲氧基碘苯(MW=234,1.0mmol)，然后加入168mgKOH(MW=56,3mmol),1.61mg6,7-二氢喹啉-8(5H)-酮肟(即配体L)(MW=161,0.01mmol)，1.9mgCuI(MW=190,0.01mmol)，1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol），在氩气或氮气保护下，于室温（20～25℃）搅拌反应48h，用25毫升乙酸乙酯分三次萃取反应混合液，萃取液合并干燥，减压蒸馏，过硅胶柱分离(淋洗液石油醚:乙酸乙酯=8:1)，得到118mg产物N-甲基-对甲氧苯胺，产率86%。
该产物N-甲基-对甲氧苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3,400MHz):δ=6.81(d,J=8.4Hz,2H),6.63(d,J=8.8Hz,2H),3.75(s,3H),2.81(s,3H);13CNMR(CDCl3,75MHz):δ=152.4,143.3,114.9,113.9,55.9,31.8。
实施例6
N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备。
采用KOH280mg（5mmol）做碱，按照实施例1所述的方法，4-甲氧基溴苯(187mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在65℃下搅拌18h。粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：81%。
该产物N-甲基-4-甲氧基苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3,400MHz):δ=6.81(d,J=8.4Hz,2H),6.63(d,J=8.8Hz,2H),3.75(s,3H),2.81(s,3H);13CNMR(CDCl3,75MHz):δ=152.4,143.3,114.9,113.9,55.9,31.8。
实施例7
N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备。
采用KOH280mg（5mmol）做碱，按照实施例1所述的方法，4-甲氧基溴苯(187mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在85℃下搅拌18h。粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：90%。
该产物N-甲基-4-甲氧基苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3,400MHz):δ=6.81(d,J=8.4Hz,2H),6.63(d,J=8.8Hz,2H),3.75(s,3H),2.81(s,3H);13CNMR(CDCl3,75MHz):δ=152.4,143.3,114.9,113.9,55.9,31.8。
实施例8
N-甲基-3-甲基苯胺的制备。
采用13.6mg甲基-2-吡啶基酮肟（0.1mmol）作配体，按照实施例1所述的方法，3-甲基碘苯(218mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：57%。
该产物N-甲基-对甲氧苯胺的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.11(t,J=7.6Hz,1H),6.57(d,J=7.2Hz,1H),6.46(d,J=6.8Hz,2H),2.84(s,3H),2.30(s,3H).13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ149.3,139.0,129.0,118.3,113.3,109.7,30.8,21.6。
实施例9
N-甲基苯胺的制备。
采用20mg苯基-2-吡啶基酮肟（0.1mmol）作配体，按照实施例1所述的方法，碘苯(204mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(30:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：47%。
该产物N-甲基苯胺的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.23(m,2H),6.73(t,J=7.2Hz,1H),6.63(d,J=8.4Hz,2H),2.83(s,3H).13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ149.3,129.2,117.3,112.5,30.8。
实施例10
N-甲基-4-氯苯胺的制备。
采用20mg二（2-吡啶基）酮肟（0.1mmol）作配体，按照实施例1所述的方法，4-氯碘苯(238mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：77%。
该产物N-甲基-4-氯苯胺的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.06(d,J=0.8Hz,2H),6.47(d,J=8.8Hz,2H),3.67(br,1H),2.74(s,3H).13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ146.8,128.0,120.9,112.5,29.8。
实施例11
N-甲基-4-硝基苯胺的制备。
采用1mLDMSO做溶剂，按照实施例1所述的方法，4-硝基碘苯(249mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(10:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：87%。
该产物N-甲基-4-硝基苯胺的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.56(d,J=7.6Hz,2H),7.52(d,J=8.8Hz,2H),7.41(t,J=7.6Hz,2H),7.25(t,J=3.6Hz,1H),6.82(d,J=8.4Hz,2H),2.99(s,6H);13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ149.9,141.2,128.8,128.7,127.7,126.3,126.0,112.9,40.7。
实施例12
N-甲基-4-苯基苯胺的制备。
采用1mLDMF做溶剂，按照实施例1所述的方法，4-苯基碘苯(280mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(15:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：85%。
该产物N-甲基-4-苯基苯胺的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.55(dd,J=8.4,1.2Hz,2H),7.47(m,2H),7.41(t,J=7.6Hz,2H),7.25(t,J=2.8Hz,1H),6.71(m,2H),2.88(s,3H).13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ148.6,141.3,130.4,128.6,127.9,126.3,126.1,112.8,30.9。
实施例13
N-甲基-4-氨基苯胺的制备。
采用1mL乙醇做溶剂，按照实施例1所述的方法，4-氨基碘苯(219mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(1:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：80%。
该产物N-甲基-4-氨基苯胺的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ6.64(d,J=8.0Hz,2H),6.54(d,J=8.4Hz,2H),3.27(s,3H),2.79(s,3H).13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ142.5,137.8,117.0,114.1,31.8。
实施例14
N-甲基-4-乙酰基苯胺的制备。
采用1mL乙腈做溶剂，按照实施例1所述的方法，4-乙酰基碘苯(246mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(3:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：82%。
该产物N-甲基-4-乙酰基苯胺的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.85(d,J=8.8Hz,2H),6.59(d,J=8.4Hz,2H),2.91(s,3H),2.51(s,3H).13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ196.4,152.9,130.8,126.8,111.2,30.2,26.0。
实施例15
N-甲基-2-氨基吡啶的制备。
采用1mL甲醇做溶剂，按照实施例1所述的方法，2-碘吡啶(205mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(1:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：92%。
该产物N-甲基-2-氨基吡啶的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ8.09(dd,J=4.8,0.8Hz,1H),7.47(m,1H),6.59(m,1H),6.41(d,J=8.4Hz,1H),4.63(br,1H),2.93(d,J=4.8Hz,3H).13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ159.4,147.8,137.6,112.7,106.2,29.1。
实施例16
N-甲基-2-氯苯胺的制备。
采用1mL甲醇做溶剂，按照实施例1所述的方法，2-碘氯苯(238mg,1.0mmol)与1.0ml30%甲胺水溶液（MW=31,9.6mmol）在65℃搅拌18h。粗产物经柱层析(1:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：97%。
该产物N-甲基-2-氯苯胺的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.26(m,1H),7.18(m,1H),6.66(m,2H),2.90(s,3H).13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ144.9,129.0,127.8,119.1,117.1,110.8,30.4。实施例17
N’N-二甲基-4-甲氧基苯胺的制备。
按照实施例1所述的方法，4-甲氧基碘苯(234mg,1.0mmol)与1.4ml30%二甲胺水溶液（MW=45,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：93%。
该产物N’N-二甲基-4-甲氧基苯胺的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ6.86(t,J=2.4Hz,2H),6.79(d,J=8.4Hz,2H),3.77(s,3H),2.87(s,6H).13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ114.7,55.8,42.0。
实施例18
N’N-二甲基-4-甲氧基苯胺的制备。
按照实施例1所述的方法，4-甲氧基溴苯(187mg,1.0mmol)与1.4ml30%二甲胺水溶液（MW=45,9.6mmol）在85℃搅拌18h。粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：90%。
该产物N’N-二甲基-4-甲氧基苯胺的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ6.86(t,J=2.4Hz,2H),6.79(d,J=8.4Hz,2H),3.77(s,3H),2.87(s,6H).13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ114.7,55.8,42.0。
实施例19
N’N-二甲基-3-甲氧基苯胺的制备。
按照实施例1所述的方法，3-甲氧基碘苯(234mg,1.0mmol)与1.4ml30%二甲胺水溶液（MW=45,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：90%。
该产物N’N-二甲基-3-甲氧基苯胺的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.10(t,J=8.4Hz,1H),6.32(d,J=7.6Hz,1H),6.25(d,J=8.0Hz,2H),3.73(s,3H),2.87(s,6H).13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ159.7,150.9,128.7,104.8,100.6,98.3,54.1,39.7.实施例20
N’N-二甲基-4-甲基苯胺的制备。
按照实施例1所述的方法，4-甲基碘苯(218mg,1.0mmol)与4.4ml30%二甲胺水溶液（MW=45,30mmol）在室温下搅拌10h。粗产物经柱层析(30:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：90%。
该产物N’N-二甲基-4-甲基苯胺的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.08(d,J=8.0Hz,2H),6.74(d,J=5.6Hz,2H),2.92(s,6H),2.27(s,3H)。
实施例21
N’N-二甲基苯胺的制备。
按照实施例1所述的方法，碘苯(204mg,1.0mmol)与0.18ml30%二甲胺水溶液（MW=45,1.2mmol）在室温下搅拌48h。粗产物经柱层析(50:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：65%。
该产物N’N-二甲基苯胺的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.26(m,2H),6.76(m,3H),2.94(s,6H).13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ150.7,129.1,116.7,112.7,40.7。
实施例22
N’N-二甲基-4-溴苯胺的制备。
采用CuI（47.5mg,0.25mmol）作催化剂，50.3mg6,7-二氢喹啉-8(5H)-酮肟(MW=161,0.31mmol)作配体，按照实施例1所述的方法，4-溴碘苯(283mg,1.0mmol)与1.4ml30%二甲胺水溶液（MW=45,9.6mmol）在室温下搅拌10h。粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：93%。
该产物N’N-二甲基-4-溴苯胺的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.32(d,J=9.2Hz,2H),6.62(d,J=7.2Hz,2H),2.93(s,6H).13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ149.3,131.7,114.3,109.0,40.7。
实施例23
N’N-二甲基-3-氨基苯酚的制备。
按照实施例1所述的方法，3-碘苯酚(220mg,1.0mmol)与1.4ml30%二甲胺水溶液（MW=45,9.6mmol）在室温下搅拌18h。粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：86%。
该产物N’N-二甲基-3-氨基苯酚的表征数据为：
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.32(d,J=9.2Hz,2H),6.62(d,J=7.2Hz,2H),2.93(s,6H).13C-NMR(75MHz,CDCl3):δ149.3,131.7,114.3,109.0,40.7。
实施例24
N-苄基-4-甲氧基苯胺的制备。
在反应管内，加入234mg对甲氧碘苯(MW=234,1.0mmol)，然后加入268mg苄胺（MW=107,2.5mmol)，280mgKOH(MW=56,5mmol),16.1mg6,7-二氢喹啉-8(5H)-酮肟(MW=161,0.1mmol)，10mgCuI(MW=190,0.05mmol)，0.5ml水作为溶剂，在氩气或氮气保护下，于室温（25℃）搅拌反应40h，用25毫升乙酸乙酯分三次萃取反应混合液，萃取液合并干燥，减压蒸馏，过硅胶柱分离(淋洗液石油醚:乙酸乙酯=10:1)，得到192mg产物N-苄基-对甲氧基苯胺，产率90%。
该产物N-苄基-4-甲氧基苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=7.43-7.33(m,5H;Phenyl),6.84(d,J=8.8Hz,2H;Phenyl),6.65(d,J=8.8Hz,2H),4.33(s,2H),3.79(s,3H);13CNMR(CDCl3):δ=152.3,142.5,139.8,128.7,127.7,127.3,115.0,114.3,55.7,49.3ppm。
实施例25
N-正己基-4-甲氧基苯胺的制备。
按照实施例24所述的方法，采用840mgKOH(MW=56,15mmol)作碱，4-甲氧基碘苯(234mg,1.0mmol)与正己胺(253mg,2.5mmol)在室温下搅拌40h.粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：86%。
该产物N-正己基-4-甲氧基苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=6.82(d,J=8.8Hz,2H),6.62(d,J=8.8Hz,2H),3.79(s,3H),3.34(s,1H),3.08(t,J=7.2Hz,2H),1.63(m,2H),1.47-1.35(m,6H),0.94(t,J=6.8Hz,3H);13CNMR(CDCl3):δ=152.1,142.8,114.9,114.1,55.8,45.1,31.7,29.7,26.9,22.7,14.1。
实施例26
N-正己基-3,5-二甲基苯胺的制备。
按照实施例24所述的方法，采用84mgKOH(MW=56,1.5mmol)作碱，3,5-二甲基碘苯(232mg,1.0mmol)与正己胺(253mg,2.5mmol)在室温下搅拌40h.粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：60%。
该N-正己基-3,5-二甲基苯胺的结构式如下：
该产物N-正己基-3,5-二甲基苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=6.5(s,1H),6.38(s,2H),3.56(s,1H),3.19(t,J=7.2,2H),2.39(s,6H;CH3),1.77-1.69(m,2H),1.57-1.43(m,6H),1.04(t,J=6.8Hz,3H);13CNMR(CDCl3):δ=148.8,138.9,119.3,110.9,44.2,31.8,29.8,27.0,22.8,21.6,14.2。
实施例27
N-取代正己基苯胺的制备。
按照实施例24所述的方法，碘苯(204mg,1.0mmol)与正己胺(253mg,2.5mmol)在室温下搅拌10h.粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：97%。
该N-取代正己基苯胺的结构式如下：
该产物N-取代正己基苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=7.21-7.17(m,2H),6.69(t,J=7.6Hz,1H),6.63(d,J=7.6Hz,2H),3.73(s,1H),3.10(t,J=7.2,2H),1.67-1.60(m,2H),1.46-1.29(m,6H),0.91ppm(t,J=6.8Hz,3H);13CNMR(CDCl3):δ=148.3,129.2,117.3,112.9,44.2,31.7,29.5,26.9,22.7,14.1。
实施例28
N-正己基-4-腈基苯胺的制备。
按照实施例24所述的方法，4-腈基碘苯(229mg,1.0mmol)与正己胺(253mg,2.5mmol)在室温下搅拌40h.粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：93%。
该N-正己基-4-腈基苯胺的结构式如下：
该产物N-正己基-4-腈基苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=7.39(d,J=8.8Hz,2H),6.55(d,J=8.4Hz,2H),4.51(s,1H),3.11(t,J=8.8Hz,2H),1.66-1.59(m,2H),1.43-1.25(m,6H),0.88(t,J=6.8Hz,3H);13CNMR(CDCl3):δ=151.3,133.7,120.5,112.3,98.543.5,31.5,29.1,26.7,22.6,14.0。
实施例29
N-正己基-4-氯苯胺的制备。
按照实施例24所述的方法，4-氯碘苯(238mg,1.0mmol)与正己胺(253mg,2.5mmol)在室温下搅拌40h.粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：93%。
该N-正己基-4-氯苯胺的结构式如下：
该产物N-正己基-4-氯苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=7.11(dd,J=6.8,2.4Hz,2H),6.51(dd,J=6.8,2.0Hz,2H),3.59(s,1H),3.06(t,J=7.2Hz,2H;),1.65-1.58(m,2H),1.45-1.30(m,6H),0.92ppm(t,J=7.2Hz,3H);13CNMR(CDCl3):δ=147.1,129.0,121.6,113.8,44.2,31.7,29.4,26.8,22.7,14.1。
实施例30
(S)-N-苯基-α-甲基苄胺的制备。
按照实施例24所述的方法，碘苯(204mg,1.0mmol)与(S)-α-苯乙胺(303mg,2.5mmol)在室温下搅拌40h.粗产物经柱层析(20:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：80%。
该(S)-N-苯基-α-甲基苄胺的结构式如下：
该产物(S)-N-苯基-α-甲基苄胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=7.49-7.41(m,4H),7.32(t,J=7.2Hz,1H),7.19(t,J=8.0Hz,2H)6.76(t,J=7.6Hz,1H),6.63(d,J=8.0Hz,2H),4.58(m,1H),4.19(s,1H),1.62(d,J=6.8Hz,3H);13CNMR(CDCl3):δ=147.3,145.3,129.2,128.8,126.9,126.9,117.4,113.5,53.6,25.1。
实施例31
2-对甲基苯胺基乙醇的制备。
按照实施例24所述的方法,4-甲基碘苯(218mg,1.0mmol)与乙醇胺(153mg,2.5mmol)在室温下搅拌40h.粗产物经柱层析(5:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：97%。
该2-对甲基苯胺基乙醇的结构式如下：
该产物2-对甲基苯胺基乙醇的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=7.03(d,J=8.0Hz,2H),6.60(d,J=8.4Hz,2H),3.78(t,J=5.2Hz,2H),3.43(brs,2H),3.24(t,J=5.2Hz,2H),2.30(s,3H);13CNMR(CDCl3):δ=145.8,129.8,127.3,113.7,61.1,46.7(-N-CH2-),20.4。
实施例32
4-[N-（吡硌）]硝基苯的制备。
按照实施例24所述的方法,4-硝基碘苯(249mg,1.0mmol)与吡硌(178mg,2.5mmol)在室温下搅拌40h.粗产物经柱层析(8:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：90%。
该4-[N-（吡硌）]硝基苯的结构式如下：
该产物4-[N-（吡硌）]硝基苯的表征数据为：
1HNMR(d-DMSO):δ=8.02(d,J=9.6Hz,2H),6.56(d,J=9.2Hz,2H),3.34(t,J=5.6Hz,4H),1.96(t,J=6.8Hz,4H);13CNMR(d-DMSO):δ=152.3,135.7,126.4,111.3,48.2,25.4。
实施例33
N-环己基-4-氯苯胺的制备。
按照实施例24所述的方法,4-氯碘苯(238mg,1.0mmol)与吡硌(248mg,1.5mmol)在室温下搅拌40h.粗产物经柱层析(25:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：83%。
该N-环己基-4-氯苯胺的结构式如下：
该产物N-环己基-4-氯苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=7.28-7.10(m,2H),6.53(m,2H),3.61(brs,1H),3.27-3.19(m,1H),2.08-2.05(m,2H),1.82-1.77(m,2H),1.71-1.66(m,1H),1.45-1.24(m,5H);13CNMR(CDCl3):δ=145.9,129.1,121.4,114.3,51.9,33.3,25.9,24.9。
实施例34
4-吗啡啉基苯的制备。
按照实施例24所述的方法，碘苯(204mg,1.0mmol)与吗啡啉(218mg,2.5mmol)在室温下搅拌40h.粗产物经柱层析(10:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：90%。
该4-吗啡啉基苯的结构式如下：
该产物4-吗啡啉基苯的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=7.34-7.29(m,2H),6.97-6.91(m,3H),3.89(t,J=4.8Hz,4H),3.18(t,J=4.8Hz,4H);13CNMR(CDCl3):δ=151.2,129.2,120.2,115.8,66.9,49.5。
实施例35
2-对甲氧基苄胺基吡啶的制备。
按照实施例24所述的方法,2-碘吡啶(205mg,1.0mmol)与对甲氧基苄胺(344mg,2.5mmol)在室温下搅拌40h.粗产物经柱层析(6:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：91%。
该2-对甲氧基苄胺基吡啶的结构式如下：
该产物2-对甲氧基苄胺基吡啶的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=8.09(d,J=5.2Hz,1H),7.39(td,J=6.8,2.0Hz,2H),7.29(d,J=8.8Hz,2H),6.88(d,J=8.4Hz,2H),6.57(m,1H),6.37(d,J=8.4Hz,1H),5.06(brs,1H),4.43(d,J=5.6Hz,2H),3.81(s,3H);13CNMR(CDCl3):δ=158.9,158.7,148.1,137.5,131.2,128.7,114.1,113.0,106.8,55.3,45.8。
实施例36
2-(N-甲基哌嗪)-5-硝基吡啶的制备。
按照实施例24所述的方法,2-碘-5-硝基吡啶(250mg,1.0mmol)与N-甲基哌嗪(375mg,2.5mmol)在室温下搅拌40h.粗产物经柱层析(1:2石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：80%。
该2-(N-甲基哌嗪)-5-硝基吡啶的结构式如下：
该产物2-(N-甲基哌嗪)-5-硝基吡啶的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=9.03(t,J=2.4Hz,1H),8.19(m,1H),6.57(dd,J=9.60.8Hz,1H),3.83(d,J=4.4Hz,4H),2.57(d,J=4.0Hz,4H),2.39ppm(s,3H);13CNMR(CDCl3):δ=160.3,146.4,135.1,133.0,104.6,54.5,45.9,44.7。
实施例37
N-(4-甲氧基苯基)-4-甲氧基苄胺的制备。
按照实施例24所述的方法，234mg对甲氧溴苯(MW=187,1.0mmol)，与343mg对甲氧基苄胺（MW=137,2.5mmol)在85℃搅拌反应40h，粗产物经过硅胶柱分离(淋洗液石油醚:乙酸乙脂=10:1)，产率90%。
该N-(4-甲氧基苯基)-4-甲氧基苄胺的结构式如下：
该产物N-(4-甲氧基苯基)-4-甲氧基苄胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=7.31(d,J=8.4Hz,2H),6.89(d,J=8.4Hz,2H),6.79(d,J=9.2Hz,2H),6.65(d,J=9.2Hz,2H),4.24(s,2H),3.83(s,3H),3.77(s,3H);13CNMR(CDCl3):δ=158.9,152.5,142.0,131.4,128.9,114.9,114.5,114.0,55.8,55.3,48.9。
实施例38
1-(N-环己基)-萘胺的制备。
按照实施例24所述的方法,1-溴代萘(207mg,1.0mmol)与环己胺(149mg,1.5mmol)在95℃搅拌40h.粗产物经柱层析(100:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：89%。
该1-(N-环己基)-萘胺的结构式如下：
该产物1-(N-环己基)-萘胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=7.87-7.83(m,2H),7.52-7.45(m,2H),7.38(t,J=8.0Hz,1H),7.25(d,J=8.0Hz,1H),6.71(d,J=7.6Hz,1H),4.38(brs,1H),3.57-3.49(m,1H),2.22(m,2H),2.19-1.85(m,2H),1.78-1.73(m,1H),1.56-1.41(m,5H);13CNMR(CDCl3):δ=142.3,134.6,128.7,126.7,125.6,124.5,123.5,119.9,116.8,104.9,51.9,33.3,26.1,25.1。
实施例39
1-(N-哌啶)-3,4,5-三甲氧基苯胺的制备。
按照实施例24所述的方法，5-溴-1,2,3-三甲氧基苯(247mg,1.0mmol)与哌啶(213mg,2.5mmol)在110℃搅拌40h.粗产物经柱层析(10:1石油醚：乙酸乙酯)提纯，产率：90%。
该1-(N-哌啶)-3,4,5-三甲氧基苯胺的结构式如下：
该产物1-(N-哌啶)-3,4,5-三甲氧基苯胺的表征数据为：
1HNMR(CDCl3):δ=6.22(s,2H),3.86(s,6H),3.80(s,3H),3.09(t,J=5.6Hz,4H),1.78-1.72(m,4H),1.61-1.58(m,2H);13CNMR(CDCl3):δ=153.5,149.6,132.1,95.3(Phenyl),60.9(CH3),56.1,51.8,25.9,24.2。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种烷烃胺的N-芳基化方法，其特征在于：在催化剂CuI、配体、碱和溶剂的存在下，使烷烃胺与芳香化合物Ar-X反应，使烷烃胺的N芳基化，反应通式I如下：
其中：配体选自式II所示化合物：
其中：R7选自：C1-C6烷基，苯基，吡啶，或与R8成六元环状烷烃；
R8选自：氢或与R7成六元环状烷烃；
Ar选自：2-位R3取代的、3-位R3取代的、4-位R3取代的、3,5-位R3二取代的、或3,4,5-位R3三取代的苯，2-位R3取代的、3-位R3取代的、4-位R3取代的、或3,5-位R3二取代的含氮、氧或硫原子的芳香杂环；
R3任选自：H,-NO2，-NH2，-CN，-OH，-COOH，-COOR'，乙酰基，卤素，C1-C6烷基，C1-C6烷氧基，或苯基；
R’选自C1-C6烷基；
X选自卤素；
R1R2NH选自：甲胺或二甲胺，R4取代的五至七元环状仲胺；
R4选自：C1-C10直链或支链烷基，C3-C6环烷基，苄基，R5取代苄基，羟基取代的C1-C10直链烷基、苯基、R6取代苯基、2-取代吡啶；
R5选自：C1-C6烷基，C1-C6烷氧基；
R6选自：C1-C6烷基，C1-C6烷氧基；
所述N-芳基化反应的温度为20-110℃。
2.根据权利要求1所述的烷烃胺的N-芳基化方法，其特征在于，所述配体选自：6,7-二氢喹啉-8(5H)-酮肟，甲基-2-吡啶基酮肟，苯基-2-吡啶基酮肟，二(2-吡啶)酮肟。
3.根据权利要求1所述的烷烃胺的N-芳基化方法，其特征在于，
X选自碘或溴；
R1R2NH选自：甲胺或二甲胺，R4取代的五至六元环状仲胺；
R4选自：C1-C6直链或支链烷基，C1-C6环烷基，苄基，R5取代苄基。
4.根据权利要求1所述的烷烃胺的N-芳基化方法，其特征在于，所述反应通式I中，CuI的用量为Ar-X用量的1mol％-25mol％，配体与CuI的摩尔比为1:1-2:1，R1R2NH与Ar-X的摩尔比为1.2:1-30:1。
5.根据权利要求4所述的烷烃胺的N-芳基化方法，其特征在于，CuI的用量为Ar-X用量的3mol％-20mol％，配体与CuI的摩尔比为1:1-2.5:1，R1R2NH与Ar-X的摩尔比为1.5:1-30:1。
6.根据权利要求1所述的烷烃胺的N-芳基化方法，其特征在于，所述碱选自：KOH，CsOH，NaOH，K2CO3，Cs2CO3，K3PO4，或Na2CO3，所述碱的用量为Ar-X用量的150mol％-1500mol％。
7.根据权利要求1所述的烷烃胺的N-芳基化方法，其特征在于，所述溶剂选自：水，乙腈，C1-C4醇，二甲基亚砜，N’N-二甲基甲酰胺，N’N-二甲基乙酰胺，或N-甲基吡咯烷酮。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115536536B (zh) * | 2022-09-23 | 2023-12-12 | 常州大学 | 一种间二烷胺基苯酚的制备方法 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN101676259A (zh) * | 2008-09-17 | 2010-03-24 | 中国科学院化学研究所 | 镍催化的溴代芳烃与二芳胺偶联反应合成三芳胺的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011079739A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-04-21 | Daicel Chemical Industries Ltd | カップリング化合物の製造方法およびカップリング触媒 |
-
2014
- 2014-03-17 CN CN201410097302.5A patent/CN103833561B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101676259A (zh) * | 2008-09-17 | 2010-03-24 | 中国科学院化学研究所 | 镍催化的溴代芳烃与二芳胺偶联反应合成三芳胺的方法 |
| CN102146008A (zh) * | 2011-01-18 | 2011-08-10 | 陕西师范大学 | 芳香胺化合物的无有机溶剂合成方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| A highly efficient Cu-catalyst system for N-arylation of azoles in water;Deping Wang等;《Green Chem.》;20120228;第14卷;第1268-1271页 * |
Also Published As
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| CN103833561A (zh) | 2014-06-04 |
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