CN104710259B - 一种酰胺类化合物的合成方法 - Google Patents

一种酰胺类化合物的合成方法 Download PDF

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Abstract

一种式(III)所示的酰胺类化合物的合成方法，包括如下步骤：在空气气氛中，以式(I)所示的取代乙腈和式(II)所示的胺类化合物作为原料，以Ru/C作为催化剂，在溶剂中反应生成式(III)所示的酰胺类化合物；所述的溶剂选自下列之一：乙醇，四氢呋喃，二甲亚砜，邻二氯苯。本发明方法提供了一条新的合成路线，操作简单，后处理方便，产品收率高，纯度好，尤其是催化剂和溶剂可重复套用，以空气作为氧化剂，不仅节约了生产成本，而且对环境友好，非常适合于工业化大生产。

Description

一种酰胺类化合物的合成方法
技术领域
本发明涉及一种式(III)所示的酰胺类化合物的合成方法；
背景技术
酰胺可以看作羧酸与氨或胺缩合形成的化合物，是羧酸衍生物的一类，也可看成是氨(或胺)的氢被酰基取代的衍生物。酰胺类化合物具有重要的工业用途，属于一类大宗工业中间体。许多药物本身就是一种酰胺类化合物。
酰胺的合成方法较多，其中经典的合成方法有beckmann重排法、缩合法、酰氯法等。beckmann重排法以肟为原料，通过beckmann重排而获得；这种方法的缺点在于常用的贝克曼重排试剂大多为硫酸、五氯化磷、贝克曼试剂(氯化氢在乙酸－乙酐中的溶液)、多聚磷酸和某些酰卤等强腐蚀性物质，污染环境。缩合法是在过量二环已基丁二酰亚胺(DCC)、二异丙基丁二酰亚胺(DIC)、1-羟基-苯并-三氮唑(HOBT)的等缩合剂的催化下，羧酸生成活性酯中间体，与胺反应生成酰胺，同时产生等量的难分离的脲类化合物(DCU，DIU等)；此法的显著缺点是缩合剂用量大、价格贵、不能回收、反应后转化为难分离的脲类化合物。另一种方法是羧酸与二氯亚砜反应生成酰氯，再与胺在缚酸剂的存在下反应生成酯；此法的不足之处在于由羧酸制备酰氯的过程中氯化氢和二氧化硫等气体，严重腐蚀和污染环境；同时由于酰氯还得进行蒸馏提纯，增加了操作步骤，总的生产成本偏高。
过渡金属在催化领域占有极其重要的地位，由于钌的4d75s1电子结构，在周期表中的所有元素中具有最多的氧化状态，每一种电子结构又具有多种几何结构，这就为合成多样的钌配合物提供良好的基础。钌配合物所用配体十分丰富，大致可以分为五类：含氧类、羰基类、叔磷类、环戊二烯基类、芳香烃和二烯类(SeddonEA,SeddonKR.TheChemistryofRuthenium[M].Amsterdam:Elsevier,1984.)。多样的配体与具有多种氧化状态的钌形成丰富的钌配合物，他们有许多优异的特点：高电子转移能力，高路易斯酸性，低的氧化还原电势。
低价钌配合物通过联合氧化剂(MurahashiSI,NaotaT,NakajimaN.RutheniumcatalyzedoxidationofcyanohydrinstoacylcyanidesusefulreagentsforselectiveN-benzoylationofaminoalcohols[J].TetrahedronLett.,1985,26:925.)如t-BuOOH,AcOOH,H2O2,Me3SiMe3,PhIO,能有效的催化醇、苯酚类、胺、酰胺的氧化。
总之，钌催化剂的特点在于催化性能优异，但价格便宜。本发明以廉价的钌-碳为催化剂催化氰合成酰胺类化合物，提供了一种新型高效的适合于工业化生产的酰胺类化合物的合成方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的式(III)所示的酰胺类化合物的合成方法，该方法提供了一条新颖的合成路线，操作简单，后处理方便，产品收率高，纯度好，尤其是催化剂和溶剂可重复套用，以空气作为氧化剂，不仅节约了生产成本，而且对环境友好，非常适合于工业化大生产。
下面对本发明的技术方案做具体说明。
本发明提供了一种式(III)所示的酰胺类化合物的合成方法，包括如下步骤：
在空气氛中，以式(I)所示的取代乙腈和式(II)所示的胺类化合物作为原料，以Ru/C作为催化剂，在溶剂中反应生成式(III)所示的酰胺类化合物；所述的溶剂选自下列之一：乙醇，四氢呋喃(THF)，二甲亚砜(DMSO)，邻二氯苯；
反应式如下：
式(I)、式(II)、式(III)中，R1选自下列基团之一：苯基、卤素取代的苯基、三氟甲基取代的苯基、C1～C8的烷基取代的苯基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、吡啶基、卤素取代的吡啶基；R2选自下列基团之一：H、C1～C8的烷基、苯基、苄基、苯乙基；R3选自下列基团之一：H、C1～C8的烷基、苯基、苄基、苯乙基、取代苯基乙基，所述的取代苯基的取代基是C1～C8的烷基或烷氧基；或者R2和R3成环。
进一步，R2为H，R3选自下列基团之一：H、C1～C6的烷基、苯基、苄基、取代苯基乙基，所述的取代苯基的取代基是C1～C6的烷基或烷氧基。
进一步，R2和R3形成环烷基。
进一步，式(I)所示化合物、式(II)所示化合物的投料摩尔比为1:1～3。
进一步，本发明使用的炭载钌(Ru/C)催化剂可使用市售商品，也可以根据文献报道方法自行制备，Ru/C催化剂的用量以Ru的摩尔量计为式(I)所示化合物摩尔用量的2～10‰，优选为5‰。
进一步，反应温度在20～180℃，反应时间在8～48小时。
更进一步，反应温度在30～160℃，反应时间在10～30小时。
进一步，所述溶剂优选为THF。
进一步，完全反应后，反应混合物经常规后处理(例如)即得式(III)所示的酰胺类化合物，所述的常规后处理可包括如下步骤：过滤，滤液直接干燥或者萃取(优选用二氯甲烷/水(V/V＝1:1)体系进行萃取)后取有机相干燥，浓缩；本领域技术人员也可以根据产品纯度要求对浓缩所得产物进一步精制，例如采用薄层层析或者硅胶柱层析进行精制。
更进一步，所述方法优选按照如下步骤实施：在空气氛下，在反应容器中依次加入Ru/C催化剂、THF溶剂、式(II)所示化合物、式(I)所示化合物，控制温度在20～180℃，搅拌反应8～48小时，反应结束后反应混合物经常规后处理得到式(III)所示的酰胺类化合物。
本发明的创新点在于提供了一种新型的钌催化的碳氢活化的氧化加成反应，根据推断其反应机理如下：
如上所示，催化剂Ru和化合物(I)配位产生中间体A,这就导致了金属Ru插入到活性α-C-H键中间，从而形成中间体B，而中间体B在空气中被氧化成中间体C，这时化合物(II)与中间体C脱水反应生成中间体D，由于金属特有的β-H消除反应和插入反应，中间体D经过重排反应，消除反应和插入反应，生成中间体E，最终E经过还原消除反应得到化合物(III)和催化剂Ru的再生。在实际合成反应当中，氰氢酸没有被检测到，可能是在此反应体系中刚生成的氰氢酸被即时氧化生成二氧化碳，因此不存在环境污杂的问题。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明所述反应使用的Ru/C催化剂的催化体系为非均相体系，催化剂和回收重复利用，反应的原料多样性且廉价易得，且以空气作为氧化剂，生产成本低，反应条件相对比较温和，大部分反应在常温下即可反应，并且后处理简单，产率高，杂质比较少，使该方法更适合于构建该类化合物库，应用于工业、医药等领域的研究当中。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例使用的Ru/C购自康纳新型材料(杭州)有限公司，型号为K0803，其中Ru含量为5％(g/g)。
实施例1：N-正丁基-苯甲酰胺(III-1)的制备
反应式如下：
在空气气氛下，加入0.005g(2.5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入98μL(1mmol)正丁胺(II-1)，10mL乙醇，然后在搅拌状态下将117μL(1mmol)苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在20℃左右，搅拌反应36小时，监测反应，原料(I-1)基本反应完全。反应结束后过滤，用乙醇洗涤滤渣两次，合并滤液，干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/5)，制得式(III-1)所示的N-正丁基-苯甲酰胺0.149g，黄色固体，收率84％，纯度98％。化合物式(III-1)的结构表征如下：
1HNMR(600MHz,CDCl3)δ7.77-7.75(t,2H),7.49-7.46(t,1H),7.49-7.40(t,2H),6.30(s,1H),3.46-3.43(m,2H),1.62-1.57(m,2H),1.44-1.38(m,J＝7.8Hz,2H),0.96-0.94(t,3H)；13CNMR(150MHz,CDCl3)δ167.6,134.9,131.3,128.5,126.9,39.8,31.8,20.2,13.8；GC-MS(EI):m/z177[M+]；Rνmax(cm-1):3404,3066,2958,2930,2872,1640,1545,1309,697.
实施例2：N-正丁基-苯甲酰胺(III-1)的制备
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入98μL(1mmol)正丁胺(II-1)，10mL乙醇，然后在搅拌状态下将117μL(1mmol)苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在20℃左右，搅拌反应24小时，监测反应，原料(I-1)基本反应完全。反应结束后过滤，用乙醇洗涤滤渣两次，合并滤液，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/5)，制得式(III-1)所示的N-正丁基-苯甲酰胺0.152g，收率86％，纯度98％。
实施例3：N-正丁基-苯甲酰胺(III-1)的制备
在空气气氛下，加入0.005g(2.5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入98μL(1mmol)正丁胺(II-1)，10mLTHF，然后在搅拌状态下将117μL(1mmol)苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在20℃左右，搅拌反应25小时，监测反应，原料(I-1)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/5)，制得式(III-1)所示的N-正丁基-苯甲酰胺0.156g，收率88％，纯度98％。
实施例4：N-正丁基-苯甲酰胺(III-1)的制备
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入98μL(1mmol)正丁胺(II-1)，10mLTHF，然后在搅拌状态下将117μL(1mmol)苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在20℃左右，搅拌反应18小时，监测反应，原料(I-1)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/5)，制得式(III-1)所示的N-正丁基-苯甲酰胺0.16g，收率90％，纯度98％。
实施例5：N-正丁基-苯甲酰胺(III-1)的制备
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入98μL(1mmol)正丁胺(II-1)，THF10mL，然后在搅拌状态下将117μL(1mmol)苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应15小时，监测反应，原料(I-1)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/5)，制得式(III-1)所示的N-正丁基-苯甲酰胺0.168g，收率95％，纯度98％。
实施例6：N-正丁基-苯甲酰胺(III-1)的制备
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入98μL(1mmol)正丁胺(II-1)，10mLTHF，然后在搅拌状态下将117μL(1mmol)苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在40℃左右，搅拌反应15小时，监测反应，原料(I-1)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/5)，制得式(III-1)所示的N-正丁基-苯甲酰胺0.16g，收率90％，纯度98％。
实施例7：N-正丁基-苯甲酰胺(III-1)的制备
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入98μL(1mmol)正丁胺(II-1)，10mLTHF，然后在搅拌状态下将117μL(1mmol)苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在60℃左右，搅拌反应14小时，监测反应，原料(I-1)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/5)，制得式(III-1)所示的苯甲酰胺0.148g，收率84％，纯度98％。
实施例8：N-正丁基-苯甲酰胺(III-1)的制备
在空气气氛下，加入0.02g(10‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入98μL(1mmol)正丁胺(II-1)，10mLTHF，然后在搅拌状态下将117μL(1mmol)苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应14小时，监测反应，原料(I-1)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/5)，制得式(III-1)所示的N-正丁基-苯甲酰胺0.168g，收率95％，纯度98％。
实施例9：N-正丁基-苯甲酰胺(III-1)的制备
在空气气氛下，加入1.0g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入100mmol正丁胺(II-1)，800mLTHF，然后在搅拌状态下将100mmol苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在35℃，搅拌反应18小时，监测反应，原料(I-1)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(130mL/130mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，制得式(III-1)所示的N-正丁基-苯甲酰胺17.60g，收率94.3％，纯度96％。
实施例10：苯甲酰胺(III-2)的制备
反应式如下:
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入2mL30％氨水溶液(II-2)和10mLTHF，然后在搅拌状态下将117μL(1mmol)苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应18小时，监测反应，原料(I-1)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/5)，制得式(III-2)所示的苯甲酰胺0.115g，白色固体，收率95％，，纯度98％。化合物(III-2)的结构表征如下：
1HNMR(600MHz,CDCl3)δ7.85-7.83(m,2H),7.57-7.54(m,1H),7.48-7.45(m,2H),6.28(s,2H)；13CNMR(125MHz,CDCl3)δ169.7,133.4,132.0,128.6,127.4；GC-MS(EI):m/z121[M+]；Rνmax(cm-1):3369,3173,3065,1660,1405,770,685.
实施例11：N-苯甲酰胺基-对甲氧基β-苯乙胺(III-3)的制备
反应式如下
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入0.151g(1mmol)(II-3)对甲氧基β-苯乙胺和10mLTHF，然后在搅拌状态下将117μL(1mmol)苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应20小时，监测反应，原料(I-1)和(II-3)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/1)，制得式(III-3)所示的N-苯甲酰胺基-对甲氧基β-苯乙胺0.23g，黄色固体，收率92％，纯度98％。化合物(III-3)的结构表征如下：
1HNMR(600MHz,CDCl3)δ7.69-7.68(t,2H),7.49-7.46(m,1H),7.42-7.39(m,2H),7.16(d,2H),6.88-6.86(m,2H),6.13(s,1H),3.80(s,3H),3.70-3.67(m,2H),2.89-2.87(t,J＝7.2Hz,2H)；GC-MS(EI):m/z255[M+]；Rνmax(cm-1):3322,3075,3045,3015,2934,2868,2833,1638,1535,1512,1244,1178,1034,815,727,695.
实施例12：N-苯基-苯甲酰胺(III-4)的制备
反应式如下:
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入91μL(1mmol)(II-4)苯胺和10mL邻二氯苯，然后在搅拌状态下将117μL(1mmol)苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在170℃左右，搅拌反应25小时，监测反应，原料(I-1)和(II-4)基本反应完全。反应结束后过滤，用乙酸乙酯洗涤滤渣两次，合并滤液，用水萃洗3次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/2)，制得式(III-4)所示的N-苯基-苯甲酰胺0.165g，黄色固体，收率84％，纯度98％。化合物(III-4)的结构表征如下：
1HNMR(600MHz,CDCl3)δ7.87(d,3H),7.64(d,2H),7.56-7.54(t,1H),7.49-7.47(t,2H),7.38-7.36(t,2H),7.17-7.14(t,1H)；GC-MS(EI):m/z197[M+]；Rνmax(cm-1):3343,3052,1655,1600,1578,1534,1438,1322,1260,750,716,690,648,509.
实施例13：间三氟甲基苯甲酰胺(III-5)的制备
反应式如下:
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入2mL30％氨水溶液(II-2)，10mLTHF，然后在搅拌状态下将156μL(1mmol)间三氟甲基苯乙腈(I-2)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应25小时，监测反应，原料(I-2)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/5)，制得式(III-5)所示的间三氟甲基苯甲酰胺0.178g，黄色固体，收率94％，纯度98％。化合物(III-5)的结构表征如下：
1HNMR(600MHz,CDCl3)δ8.11(s,1H),8.02(d,J＝7.8Hz,1H),7.81(d,J＝7.8Hz,1H),7.62-7.60(t,1H),6.60-6.37(d,J＝135.6Hz,2H)；13CNMR(150MHz,CDCl3)δ168.5,134.0,130.6,129.4,129.0,128.8,124.5,122.7；GC-MS(EI):m/z189[M+]；Rνmax(cm-1):3339,3166,2923,2851,1666,1632,1402,1328,1286,1167,1132,1071,922,697,662.
实施例14：对叔丁基苯甲酰胺(III-6)的制备
反应式如下:
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入2mL30％氨水溶液(II-2)，10mLTHF，然后在搅拌状态下将182μL(1mmol)对叔丁基苯乙腈(I-3)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应24小时，监测反应，原料(I-3)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/5)，制得式(III-6)所示的对叔丁基苯甲酰胺0.166g，浅黄色结晶固体，收率94％，纯度98％。化合物(III-6)的结构表征如下：
1HNMR(600MHz,CDCl3)δ7.76(d,J＝7.8Hz,2H),7.47(d,J＝8.4Hz,2H),6.11-5.88(d,J＝138.6Hz,2H),1.35-1.32(s,9H),1.34(s,9H)；13CNMR(150MHz,CDCl3)δ169.4,155.6,130.4,127.2,125.6,35.00,31.1；GC-MS(EI):m/z177[M+]；Rνmax(cm-1):3392,3225,3066,2957,2902,2866,1653,1612,1415,1021.
实施例15：对氯苯甲酰胺(III-7)的制备
反应式如下:
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入2mL30％氨水溶液(II-2)，10mLTHF，然后在搅拌状态下将0.151g(1mmol)对氯苯乙腈(I-4)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应22小时，监测反应，原料(I-4)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/3)，制得式(III-7)所示的对氯苯甲酰胺0.144g，白色晶体，收率93％，纯度98％。化合物(III-7)的结构表征如下：
1HNMR(600MHz,CDCl3)δ7.76(d,J＝8.4Hz,2H),7.43(d,J＝8.4Hz,2H),6.06(d,J＝133.8Hz,2H)；13CNMR(150MHz,CDCl3)δ168.2,138.4,131.7,129.0,128.8；GC-MS(EI):m/z155[M+]；Rνmax(cm-1):3367,3177,1658,1620,1407,1089,1013,845,790.
实施例16：2-甲酰胺基-1,3-苯并噻唑(III-8)的制备
反应式如下:
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入2mL30％氨水溶液(II-2)，10mLTHF，然后在搅拌状态下将0.174g(1mmol)2-氰甲基-1，3-苯并噻唑(I-5)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应21小时，监测反应，原料(I-5)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/1)，制得式(III-8)所示的2-甲酰胺基-苯并噻唑0.153g，黄色固体，收率86％，纯度98％。化合物(III-8)的结构表征如下：
1HNMR(600MHz,CDCl3)δ8.10(d,J＝8.4Hz,1H),7.99(d,J＝7.8Hz,1H),7.59-7.50(m,3H),7.41-7.39(d,J＝7.8Hz,1H)；13CNMR(150MHz,CDCl3)δ162.8,161.7,153.0,137.4,127.0,126.9,124.5,122.4；GC-MS(EI):m/z178[M+]；Rνmax(cm-1):3392,3188,3062,1668,1605,1145,765,726.
实施例17：N-正丁基-2-甲酰胺基-苯并噻唑(III-9)的制备
反应式如下:
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入98μL(1mmol)正丁胺(II-1)和10mLTHF，然后在搅拌状态下将0.174g(1mmol)2-氰甲基苯并噻唑(I-5)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应20小时，监测反应，原料(I-5)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/1)，制得式(III-9)所示的N-正丁基-2-甲酰胺基-苯并噻唑0.21g，棕色粘稠液体，收率88％，纯度98％。
1HNMR(600MHz,CDCl3)δ8.06(d,J＝8.4Hz,1H),7.97(d,J＝7.8Hz,1H),7.56-7.53(m,1H),7.50-7.46(m,2H),3.53-3.50(m,2H),1.67-1.64(m,2H),1.49-1.42(m,2H),0.99-0.96(t,3H)；13CNMR(150MHz,CDCl3)δ164.3,159.9,152.9,137.1,126.8,126.6,124.2,122.4,39.6,31.6,20.1,13.8；GC-MS(EI):m/z234[M+]；Rνmax(cm-1):3404,3062,2957,2930,2871,1668,1605,1533,1145,760,729.
实施例18：N-正丁基-2-氯-5-酰胺基-吡啶(III-9)的制备
反应式如下
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入98μL(1mmol)正丁胺(II-1)和10mLTHF，然后在搅拌状态下将0.152g(1mmol)2-氯-5-乙氰基-吡啶(I-6)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应18小时，监测反应，原料(I-6)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(二氯甲烷/甲醇＝20/1)，制得式(III-10)所示的N-正丁基-2-氯-5-酰胺基-吡啶0.192g，微黄色粘稠液体，收率91％，纯度98％。化合物(III-9)的结构表征如下：
1HNMR(600MHz,CDCl3)δ8.71(s,1H),8.07(d,J＝7.8Hz,1H),7.40(d,J＝8.4Hz,1H),6.30(s,1H),3.45(d,2H),1.63-1.58(m,2H),1.42-1.38(m,2H),0.96-0.94(t,J＝7.2Hz,3H)；13CNMR(150MHz,CDCl3)δ164.6,154.1,147.8,138.0,129.4,124.4,40.0,31.6,20.1,13.7；GC-MS(EI):m/z212[M+]；Rνmax(cm-1):3312,3053,29345,2872,1713,1639,1588,1541,1460,1107,647.
实施例19：N-苯甲酰基-2-甲基-氮丙啶(III-11)的制备
在空气气氛下，加入0.01g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入79μL(1mmol)2-甲基氮丙啶(II-4)和10mLTHF，然后在搅拌状态下将117μL(1mmol)苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应18小时，监测反应，原料(I-1)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(30mL/30mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，薄层层析(二氯甲烷/甲醇＝20/1)，制得式(III-11)所示的N-正丁基-2-氯-5-酰胺基-吡啶0.145g，黄色粘稠状液体，收率90％，纯度98％。化合物(III-11)的结构表征如下：
1HNMR(600MHz,CDCl3)δ7.80-7.77(m,2H),7.53-7.50(m,1H),7.46-7.43(m,2H),1.31(d,2H),1.26(d,3H),0.88(t,1H)；GC-MS(EI):m/z161[M+]；Rνmax(cm-1):2964,2921,2851,1636,1384,696.
实施例20：N-正丁基-苯甲酰胺(III-1)的制备
反应式如下：
在空气气氛下，加入0.1g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入980μL(10mmol)正丁胺(II-1)，30mLTHF,然后在搅拌状态下将1170μL(10mmol)苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应18小时，监测反应，原料(I-1)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(60mL/60mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，制得式(III-1)所示的N-正丁基-苯甲酰胺1.73g，收率97.4％，纯度96％。
实施例21：间三氟甲基苯甲酰胺(III-5)的制备
反应式如下:
在空气气氛下，加入0.1g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入10mL30％氨水溶液(II-2)，30mLTHF，然后在搅拌状态下将1560μL(10mmol)间三氟甲基苯乙腈(I-2)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应27小时，监测反应，原料(I-2)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(60mL/60mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，制得式(III-5)所示的间三氟甲基苯甲酰胺1.84g，收率97.3％，纯度95.8％。
实施例22：N-正丁基-2-甲酰胺基-苯并噻唑(III-9)的制备
反应式如下:
在空气气氛下，加入0.1g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂到反应瓶中，然后加入980μL(10mmol)正丁胺(II-1)和30mLTHF，然后在搅拌状态下将1.74g(10mmol)2-氰甲基苯并噻唑(I-5)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应24小时，监测反应，原料(I-5)基本反应完全。反应结束后过滤，用二氯甲烷洗涤滤渣两次，合并滤液，二氯甲烷/水(60mL/60mL)体系萃取两次，有机相干燥，浓缩，硅胶柱层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/1)，精制得式(III-9)所示的N-正丁基-2-甲酰胺基-苯并噻唑0.21g，收率90％，纯度98％。
实施例23：Ru/C催化剂的套用反应
在空气气氛下，加入0.04g(5‰mmolRu)Ru/C催化剂加入到反应瓶中，然后加入392μL(4mmol)正丁胺(II-1)，10mLTHF,然后在搅拌状态下将468μL(4mmol)苯乙腈(I-1)加入到反应瓶中，温度保持在30℃左右，搅拌反应15小时，监测反应，原料(I-1)基本反应完全。然后将反应浑浊液完全倒入离心管中，在5000r/min的转速下离心5min，倾倒出上清液，在向离心管中倒入乙醇，再次离心，重复上述离心步骤两次，合并上清液，干燥，浓缩，薄层层析(乙酸乙酯/石油醚＝1/5)，制得式(III-1)所示的N-正丁基-苯甲酰胺。而离心管中的催化剂沉淀直接投入到下一批反应中。实验套用重复十次，结果如下所示：
表1

Claims (9)

1.一种式(III)所示的酰胺类化合物的合成方法，包括如下步骤：
在空气氛中，以式(I)所示的取代乙腈和式(II)所示的胺类化合物作为原料，以Ru/C作为催化剂，在溶剂中反应生成式(III)所示的酰胺类化合物；所述的溶剂选自下列之一：乙醇，四氢呋喃，二甲亚砜，邻二氯苯；反应式如下：
式(I)、式(II)、式(III)中，R1选自下列基团之一：苯基、卤素取代的苯基、三氟甲基取代的苯基、C1～C8的烷基取代的苯基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、吡啶基、卤素取代的吡啶基；R2选自下列基团之一：H、C1～C8的烷基、苯基、苄基、苯乙基；R3选自下列基团之一：H、C1～C8的烷基、苯基、苄基、苯乙基、取代苯基乙基，所述的取代苯基的取代基是C1～C8的烷基或烷氧基；或者R2和R3形成环烷基。
2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于：R2为H，R3选自下列基团之一：H、C1～C6的烷基、苯基、苄基、取代苯基乙基，所述的取代苯基的取代基是C1～C6的烷基或烷氧基。
3.如权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于：式(I)所示化合物、式(II)所示化合物的投料摩尔比为1:1～3；Ru/C催化剂的用量以Ru的摩尔量计为式(I)所示化合物摩尔用量的2～10‰。
4.如权利要求3所述的合成方法，其特征在于：Ru/C催化剂的用量以Ru的摩尔量计为式(I)所示化合物摩尔用量的5‰。
5.如权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于：反应温度在20～180℃，反应时间在8～48小时。
6.如权利要求5所述的合成方法，其特征在于：反应温度在30～160℃，反应时间在10～30小时。
7.如权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于：所述溶剂为四氢呋喃。
8.如权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于：完全反应后，反应液经常规后处理得到式(III)所示的酰胺类化合物，所述的常规后处理包括：过滤，滤液直接干燥或者萃取后取有机相干燥，浓缩。
9.如权利要求8所述的合成方法，其特征在于所述方法按照如下步骤实施：在空气氛下，在反应容器中依次加入Ru/C催化剂、THF溶剂、式(II)所示化合物、式(I)所示化合物，控制温度在20～180℃，搅拌反应8～48小时，反应结束后反应混合物经常规后处理得到式(III)所示的酰胺类化合物。
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