CN105085341A - 一种n-取代酰胺衍生物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种N-取代酰胺衍生物及其制备方法，本发明采用的催化剂体系具有非常高的化学选择性，使得在反应过程中无副反应发生，大大提高了原料的利用率，进而提高了最终产品的收率；本发明采用一步反应，减少了反应步骤，进而减少了在多步反应过程中原料和中间产物由于不能100％利用而导致的浪费，在一定程度上增加了最终产品的收率。与现有技术相比，本发明提供的制备方法产率大大提高，平均产率为90％。此外，本发明过程用到的催化剂体系为非重金属催化剂体系，具有无毒、无残留、底物范围宽的优点，使得本发明的操作过程健康、环保且可选择范围广。
Description
技术领域
本发明涉及聚合物技术领域，尤其涉及一种N-取代酰胺衍生物及其制备方法。
背景技术
酰胺类化合物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。N-取代酰胺衍生物是酰胺结构中氮原子上的一个氢原子被其他基团取代得到的一类物质，是酰胺类化合物中的一大类，大量存在于自然界中，是一种很有用的化学结构单元，被广泛的应用于农业、医药行业及有机合成等重要领域。
现有技术中，制备N-取代酰胺衍生物的方法很多。1992年MarcelloTiecco等人报道了烯烃、二苯二硫醚与乙腈在过硫酸铵和三氟甲磺酸存在下，乙腈和水为混合溶剂制备N-取代乙酰胺衍生物类化合物的方法。该方法虽然可以制备得到不同结构的N-取代酰胺衍生物，但是该生产方法产率很低，仅在40～60％之间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种N-取代酰胺衍生物及其制备方法，与现有技术相比，本发明提供的制备方法产率大大提高，平均产率为90％。
本发明提供了一种N-取代酰胺衍生物，具有式I所示结构：
式I中，
R1为苯基或对位取代苯基；
R2为苯基、一取代芳香烃基和丙基中的一种；
R3为甲基或苯基；
X为硫或硒；
其中当X为硫、R1为苯基且同时R3为甲基时，R2不可为苯基或对甲基苯基。
优选的，所述对位取代苯基为对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对甲基苯基和对叔丁基苯基中的一种；
所述一取代芳香烃基为邻氟苯基、邻甲基苯基、邻氯苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基和苯甲基中的一种。
优选的，所述式I中：
当X为硫、R2为苯基且R3为甲基时，R1为对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对甲基苯基和对叔丁基苯基中的一种；
当X为硫、R1为苯基且R3为甲基时，R2为苯基、邻氟苯基、邻甲基苯基、邻氯苯基、对甲基苯基、苯甲基和丙基中的一种；
当X为硫、R1为苯基且R2为苯基时，R3为苯甲基；
当X为硒、R1为苯基且R2为苯基时，R3为甲基。
本发明提供了一种制备N-取代酰胺衍生物的方法，包括以下步骤：
将反应物1、反应物2、反应物3、氧化剂和催化剂混合后在加热的条件下反应得到具有式I结构所示的N-取代酰胺衍生物：
式I中，
R1为苯基或对位取代苯基；
R2为苯基、一取代芳香烃基和丙基中的一种；
R3为甲基或苯基；
X为硫或硒；
所述反应物1为苯乙烯或对位取代苯乙烯；
所述反应物2为具有R2-S-S-R2结构的硫醚、具有R2-Se-Se-R2结构的硒醚和具有C6H5-S-H结构的硫酚中的一种；
所述反应物3为可水解生成酰胺基团的乙腈或苯甲腈；
所述氧化剂为过硫酸铵；
所述催化剂为碘化钠、四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、碘单质、碘化钾、碘化铵、碘化亚铜、N-碘代丁二酰亚胺和四甲基碘化铵中的一种。
优选的，所述反应物1、反应物2、反应物3、氧化剂和催化剂溶于溶剂中；
所述溶剂为水；
所述溶剂与反应物2中的硫原子或硒原子的摩尔比为(1～3):1
优选的，所述对位取代苯基为对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对甲基苯基和对叔丁基苯基中的一种；
所述一取代芳香烃基为邻氟苯基、邻甲基苯基、邻氯苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基和苯甲基中的一种。
优选的，所述加热为油浴加热，加热温度为80-120℃，加热时间为4-24h。
优选的，所述对位取代苯乙烯为对氟苯乙烯、对氯苯乙烯、对溴苯乙烯、对甲基苯乙烯和对叔丁基苯乙烯中的一种。
优选的，所述硫醚为二苯二硫醚、邻氟二苯二硫醚、邻甲基二苯二硫醚、邻氯二苯二硫醚、对甲基二苯二硫醚、对甲氧基二苯二硫醚、二苄基二硫醚和二丙基二硫醚中的一种；
所述硒醚为二苯二硒醚；
所述硫酚为苯硫酚、邻氯苯硫酚、邻氟苯硫酚和邻甲基苯硫酚中的一种。
优选的，所述反应物1与反应物2中的硫原子或硒原子的摩尔比为(1～3):1；
所述氧化剂与反应物2中的硫原子或硒原子的摩尔比为(1～3):1。
本发明提供的N-取代酰胺衍生物的制备方法包括以下步骤：将反应物1、反应物2、反应物3、氧化剂和催化剂混合后在加热的条件下反应得到具有式I结构所示的N-取代酰胺衍生物：式I中，R1为苯基或对位取代苯基；R2为苯基、一取代芳香烃基和丙基中的一种；R3为甲基或苯基；X为硫或硒；所述反应物1为苯乙烯或对位取代苯乙烯；所述反应物2为具有R2-S-S-R2结构的硫醚、具有R2-Se-Se-R2结构的硒醚和具有C6H5-S-H结构的硫酚中的一种；所述反应物3为可水解生成酰胺基团的乙腈或苯甲腈；所述氧化剂为过硫酸铵。本发明采用的催化剂体系具有非常高的化学选择性，使得在反应过程中无副反应发生，大大提高了原料的利用率，进而提高了最终产品的收率；本发明采用一步反应，减少了反应步骤，进而减少了在多步反应过程中原料和中间产物由于不能100％利用而导致的浪费，在一定程度上增加了最终产品的收率。与现有技术相比，本发明提供的制备方法产率大大提高，平均产率为90％。此外，本发明过程用到的催化剂体系为非重金属催化剂体系，具有无毒、无残留、底物范围宽的优点，使得本发明的操作过程健康、环保且可选择范围广。
具体实施方式
本发明提供了一种N-取代酰胺衍生物，具有式I所示结构：
式I中，
R1为苯基或对位取代苯基；
R2为苯基、一取代芳香烃基和丙基中的一种；
R3为甲基或苯基；
X为硫或硒；
其中当X为硫、R1为苯基且同时R3为甲基时，R2不可为苯基或对甲基苯基。
在本发明中，式I中的R1为苯基或对位取代苯基。优选的，所述对位取代苯基为对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对甲基苯基和对叔丁基苯基中的一种。
在本发明中，式I中的R2为苯基、一取代芳香烃基和丙基中的一种。优选的，所述一取代芳香烃基优选为邻氟苯基、邻甲基苯基、邻氯苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基和苯甲基中的一种。本发明对所述丙基没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的丙基即可，具体的可以为正丙基或异丙基。优选的，所述丙基优选为正丙基。
本发明提供的N-取代酰胺衍生物的结构中当X为硫、R1为苯基且同时R3为甲基时，R2不可为苯基或对甲基苯基。除了上述规定外，本发明对所述式I中R1、R2、R3和X的选择没有特殊要求，四个取代基可以独立进行选择。在本发明中，优选的当X为硫、R2为苯基且R3为甲基时，R1为对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对甲基苯基和对叔丁基苯基中的一种；当X为硫、R1为苯基且R3为甲基时，R2为苯基、邻氟苯基、邻甲基苯基、邻氯苯基、对甲基苯基、苯甲基和丙基中的一种；当X为硫、R1为苯基且R2为苯基时，R3为苯甲基；当X为硒、R1为苯基且R2为苯基时，R3为甲基；更优选的所述式I为
本发明提供了一种制备N-取代酰胺衍生物的方法，包括以下步骤：
将反应物1、反应物2、反应物3、氧化剂和催化剂混合后在加热的条件下反应得到具有式I结构所示的N-取代酰胺衍生物：
式I中，
R1为苯基或对位取代苯基；
R2为苯基、一取代芳香烃基和丙基中的一种；
R3为甲基或苯基；
X为硫或硒；
所述反应物1为苯乙烯或对位取代苯乙烯；
所述反应物2为具有R2-S-S-R2结构的硫醚、具有R2-Se-Se-R2结构的硒醚和具有C6H5-S-H结构的硫酚中的一种；
所述反应物3为可水解生成酰胺基团的乙腈或苯甲腈；
所述氧化剂为过硫酸铵；
所述催化剂为碘化钠、四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、碘单质、碘化钾、碘化铵、碘化亚铜、N-碘代丁二酰亚胺和四甲基碘化铵中的一种。
本发明将反应物1、反应物2、反应物3、氧化剂和催化剂混合后在加热的条件下反应得到具有式I结构所示的N-取代酰胺衍生物。所述反应物1为苯乙烯或对位取代苯乙烯。本发明对所述苯乙烯的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所述知的苯乙烯即可，具体的可为苯乙烯的市售产品。本发明对所述对位取代苯乙烯的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所述知的对位取代苯乙烯即可，具体的可为对位取代苯乙烯的市售产品。优选的，所述对位取代苯乙烯优选为对氟苯乙烯、对氯苯乙烯、对溴苯乙烯、对甲基苯乙烯和对叔丁基苯乙烯中的一种。
在本发明中，所述反应物2为具有R2-S-S-R2结构的硫醚、具有R2-Se-Se-R2结构的硒醚和具有C6H5-S-H结构的硫酚中的一种。
在本发明中，所述具有R2-S-S-R2结构的硫醚优选为二苯二硫醚、邻氟二苯二硫醚、邻甲基二苯二硫醚、邻氯二苯二硫醚、对甲基二苯二硫醚、对甲氧基二苯二硫醚、二苄基二硫醚和二丙基二硫醚中的一种。
在本发明中，所述具有R2-Se-Se-R2结构的硒醚优选为二苯二硒醚。
在本发明中，所述具有C6H5-S-H结构的硫酚优选为苯硫酚、邻氯苯硫酚、邻氟苯硫酚和邻甲基苯硫酚中的一种。
本发明对上述技术方案所述硫醚、硒醚和硫酚的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员所述知的硫醚、硒醚和硫酚即可，具体的可为硫醚、硒醚和硫酚的市售产品。
在本发明中，所述反应物3为可水解生成酰胺基团的乙腈或苯甲腈。本发明对所述乙腈没有特殊要求，采用本领域技术人员所述知的乙腈即可，具体的可为乙腈的市售产品。本发明对所述苯甲腈没有特殊要求，采用本领域技术人员所述知的苯甲腈即可，具体的可为苯甲腈的市售产品。
在本发明中，所述氧化剂为过硫酸铵。本发明对所述过硫酸铵没有特殊要求，采用本领域技术人员所述知的过硫酸铵即可，具体的可为过硫酸铵的市售产品。
在本发明中，所述催化剂优选为碘化钠、四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、碘单质、碘化钾、碘化铵、碘化亚铜、N-碘代丁二酰亚胺和四甲基碘化铵中的一种，更优选为碘化钠。本发明对所述催化剂没有特殊要求，具体的可为具体选择的催化剂市售产品。
本发明优选将所述反应物1、反应物2、反应物3、氧化剂和催化剂溶于溶剂中，更优选的将所述反应物1、反应物2、反应物3、氧化剂和催化剂溶于水中。本发明对所述水没有特殊要求，采用本领域技术人员所述知的水即可，具体的可以为去离子水。
在本发明中，所述反应物1与反应物2中的硫原子或硒原子的摩尔比优选为(1～3):1；具体的可以为1:1、2:1或3:1。
在本发明中，所述溶剂与反应物2中的硫原子或硒原子的摩尔优选为(1～3):1，具体的可以为1:1、2:1或3:1。
在本发明中，所述氧化剂与反应物2中的硫原子或硒原子的摩尔比为优选为(1～3):1；具体的可以为1:1、2:1或3:1。
在本发明中，所述催化剂与反应物2中的硫原子或硒原子的摩尔比为优选为1:(3～7)；具体的可以为1:3、1:4、1:5、1:6、或1:7。
本发明对所述加热没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的有机化学反应的加热方式即可。在本发明中，所述加热优选为油浴加热。在本发明中，所述加热温度优选为80-120℃，更优选为90～110℃，最优选为100℃；所述加热时间优选为4-24h，更优选为8-16h，最优选为12h。
所述加热反应完成后，本发明优选在反应结束后对得到的产物进行浓缩。本发明对所述浓缩没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的浓缩有机反应产物的方法即可，本申请优选采用蒸馏除去溶剂的方法进行浓缩。优选的，当持续5～15分钟内没有馏出物时停止蒸馏过程。
本发明优选将对浓缩后得到的浓缩物通过有机溶剂柱层析提纯来得到更纯净的N-取代酰胺衍生物。本发明对所述有机溶剂没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的可以作为提纯N-取代酰胺衍生物的洗脱液即可。在本发明中，所述有机溶剂优选为乙酸乙酯和石油醚的混合物，更优选的所述乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:(4～8)，具体的可以为1:4、1:5、1:6、1:7或1:8。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下述实施例中，原料均为市售商品。
实施例一：
在试管中依次装入苯乙烯(0.6mmol)、二苯二硫醚(0.15mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物1，收率为92％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.35-7.32(m,2H),7.29-7.22(m,7H),7.18-7.14(m,1H),6.43(d,J＝7.2Hz,1H),5.17-5.12(m,1H),3.36-3.22(m,2H),1.89(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.6,140.3,135.5,129.6,129.0,128.6,127.7，126.5,126.4,52.9,39.6,23.1。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C16H18NOS]+requiresm/z272.1109,found272.1112。
根据鉴定结果可以知道产物1结构为：
产物1名称为：N-(1-苯基-2-(苯硫基)乙基)乙酰胺。
实施例二：
在试管中依次装入对氟苯乙烯(0.6mmol)、二苯二硫醚(0.15mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物2，收率为92％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.36-7.32(m,2H),7.29-7.24(m,2H),7.23-7.17(m,3H),6.99-6.95(m,2H),6.42(d,J＝7.2Hz,1H),5.15-5.10(m,1H),3.36-3.21(m,2H),1.92(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.7,162.1,(d,JC-F＝244.8Hz),136.2(d,JC-F＝3.2Hz),135.2,129.8,129.0,128.2(d,JC-F＝8.1Hz),126.6,115.4(d,JC-F＝21.4Hz),52.3,39.7,23.1。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C16H17NFOS]+requiresm/z290.1015,found290.1018。
根据鉴定结果可以知道产物2结构为：
产物2名称为：N-(1-(4-氟苯基)-2-(苯硫基)乙基)乙酰胺。
实施例三：
在试管中依次装入对氯苯乙烯(0.6mmol)、二苯二硫醚(0.15mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物3，收率为94％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.32-7.30(m,2H),7.26-7.21(m,4H),7.19-7.17(m,1H),7.15-7.13(m,2H),6.37(d,J＝7.6Hz,1H),5.11-5.05(m,1H),3.30-3.17(m,2H),1.90(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.7,138.9,135.0,133.4,129.9,129.1,128.7,127.9,126.7,52.3,39.7,23.1。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C16H17ClNOS]+requiresm/z306.0719,found306.0723。
根据鉴定结果可以知道产物3结构为：
产物3名称为：N-(1-(4-氯苯基)-2-(苯硫基)乙基)乙酰胺。
实施例四：
在试管中依次装入对溴苯乙烯(0.6mmol)、二苯二硫醚(0.15mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物4，收率为89％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.42-7.38(m,2H),7.34-7.31(m,2H),7.28-7.25(m,2H),7.22-7.18(m,1H),7.10(t,J＝5.2Hz,2H),6.42(d,J＝7.6Hz,1H),5.11-5.06(m,1H),3.32-3.19(m,2H),1.92(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.7,139.4,135.0,131.7,129.9,129.1,128.3,126.7,121.6,52.4,39.6,23.1。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C16H17BrNOS]+requiresm/z350.0214,found350.0221。
根据鉴定结果可以知道产物4结构为：
产物4名称为：N-(1-(4-溴苯基)-2-(苯硫基)乙基)乙酰胺。
实施例五：
在试管中依次装入对甲基苯乙烯(0.6mmol)、二苯二硫醚(0.15mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物5，收率为86％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.37-7.34(m,2H),7.28-7.24(m,2H),7.18-7.15(m,1H),7.11(t,J＝6.2Hz,4H),6.26(d,J＝7.2Hz,1H),5.16-5.11(m,1H),3.40-3.22(m,2H),2.31(s,3H),1.91(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.6,137.5,137.2,135.6,129.5,129.3,128.9,126.5,126.3,52.6,39.5,23.1,21.0。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C17H20NOS]+requiresm/z286.1266,found286.1270。
根据鉴定结果可以知道产物5结构为：
产物5名称为：N-(2-(苯硫基)1-(对-甲苯基)-乙基)乙酰胺。
实施例六：
在试管中依次装入对叔丁基苯乙烯(0.6mmol)、二苯二硫醚(0.15mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物6，收率为87％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.37-7.33(m,4H),7.28-7.24(m,2H),7.21-7.16(m,3H),6.19(d,J＝7.6Hz,1H),5.21-5.16(m,1H),3.42-3.28(m,2H),1.93(s,3H),1.30(s,9H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.5,150.7,137.1,135.7,129.6,128.9,126.3,126.5,126.2,125.6,52.6，39.5,34.4，31.2,23.2。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C20H26NOS]+requiresm/z328.1735,found328.1741。
根据鉴定结果可以知道产物6结构为：
产物6名称为：N-(1-(4-叔丁基)苯基)-2-(苯硫基)-乙基)乙酰胺。
实施例七：
在试管中依次装入对苯乙烯(0.6mmol)、苯硫酚(0.30mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物7，收率为89％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.35-7.32(m,2H),7.29-7.22(m,7H),7.18-7.14(m,1H),6.43(d,J＝7.2Hz,1H),5.17-5.12(m,1H),3.36-3.22(m,2H),1.89(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.6,140.3,135.5,129.6,129.0,128.6,127.7,126.5,126.4,52.9,39.6,23.1。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C16H18NOS]+requiresm/z272.1109,found272.1112。
根据鉴定结果可以知道产物7结构为：
产物7名称为：N-(1-苯基-2-(苯硫基)乙基)乙酰胺。
实施例八：
在试管中依次装入对苯乙烯(0.6mmol)、邻氟苯硫酚(0.30mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物8，收率为94％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.42-7.38(m,1H),7.31-7.23(m,5H),7.22-7.18(m,1H),7.07-7.00(m,2H),6.46(d,J＝7.6Hz,1H),5.15-5.10(m,1H),3.36-3.23(m,2H),1.93(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.7,161.5(d,JC-F＝243.7Hz),140.1,132.9(d,JC-F＝1.6Hz),128.9(d,JC-F＝7.8Hz),128.6,127.7,126.5,124.5(d,JC-F＝3.7Hz),122.0(d,JC-F＝16.7Hz),115.7(d,JC-F＝22.4Hz),52.8,39.2,23.1。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C16H17FNOS]+requiresm/z290.1015,found290.1027。
根据鉴定结果可以知道产物8结构为：
产物8名称为：N-(2-((2-氟苯基)硫)-1-苯乙基)乙酰胺。
实施例九：
在试管中依次装入对苯乙烯(0.6mmol)、邻甲基苯硫酚(0.30mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物9，收率为95％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.38-7.35(m,1H),7.33-7.25(m,5H),7.16-7.08(m,3H),6.26(d,J＝7.6Hz,1H),5.19-5.14(m,1H),3.36-3.21(m,2H),2.33(s,3H),1.93(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.6,140.4,138.1,134.7,130.2,129.1,128.7,127.7,126.6,126.5,126.3,52.9,39.0,23.2,20.4。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C17H20NOS]+requiresm/z286.1266,foundfound286.1271。
根据鉴定结果可以知道产物9结构为：
产物9名称为：N-(1-苯基-2-(o-甲苯基硫)乙基)乙酰胺。
实施例十：
在试管中依次装入对苯乙烯(0.6mmol)、邻氯苯硫酚(0.30mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物10，收率为84％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.45-7.43(m,1H),7.36-7.32(m,2H),7.30-7.26(m,4H),7.22-7.18(m,1H),7.12-7.10(m,1H),6.39(d,J＝7.2Hz,1H),5.21-5.16(m,1H),3.44-3.27(m,2H),1.96(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.8,140.0,134.6,134.1,130.0,129.7,128.7,127.9,127.3,127.2,126.6,52.6,38.5,23.1。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C16H17ClNOS]+requiresm/z306.0719,found306.0719。
根据鉴定结果可以知道产物10结构为：
产物10名称为：N-(2-((2-氯苯基)硫)-1-苯乙基)乙酰胺。
实施例十一：
在试管中依次装入对苯乙烯(0.6mmol)、对甲基二苯二硫醚(0.15mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物11，收率为90％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.32-7.23(m,7H),7.08(d,J＝8.0Hz,2H),6.27(d,J＝7.6Hz,1H),5.15-5.10(m,1H),3.32-3.22(m,2H),2.30(s,3H),1.92(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.6,140.5,136.7,131.6,130.6,129.8,128.6,127.7,126.5,52.8,40.4,23.1,21.0。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C17H20NOS]+requiresm/z286.1266,found286.1280。
根据鉴定结果可以知道产物11结构为：
产物11名称为：N-(1-苯基-2-(4-甲苯基硫)乙基)乙酰胺。
实施例十二：
在试管中依次装入对苯乙烯(0.6mmol)、对甲氧基二苯二硫醚(0.15mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物12，收率为86％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.35-7.21(m,7H),6.83-6.81(m,2H),6.30(d,J＝7.6Hz,1H),5.11-5.05(m,1H),3.77(s,3H),3.21-3.17(m,2H),1.94(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.6,159.1,140.5,133.6,128.6,127.6,126.5,125.4,114.7,55.2,52.8,41.8,23.2。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C17H20NO2S]+requiresm/z302.1215,found302.1221。
根据鉴定结果可以知道产物12结构为：
产物12名称为：N-(2-((4-甲氧基苯基)硫)-1-苯乙基)乙酰胺。
实施例十三：
在试管中依次装入对苯乙烯(0.6mmol)、二苄基二硫醚(0.15mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物13，收率为95％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.32-7.20(m,10H),6.33(d,J＝8.0Hz,1H),5.16-5.11(m,1H),3.60-3.52(m,2H),2.83-2.73(m,2H),1.93(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.5,140.7,137.9,128.9,128.5,128.4,127.5,127.0,126.4,52.0,37.1,36.3,23.1。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C17H20NOS]+requiresm/z286.1266,found286.1267。
根据鉴定结果可以知道产物13结构为：
产物13名称为：N-(2-(苄硫基)-1-苯乙基)乙酰胺。
实施例十四：
在试管中依次装入对苯乙烯(0.6mmol)、二丙基二硫醚(0.15mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物14，收率为92％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.35-7.24(m,5H),6.38(d,J＝7.6Hz,1H),5.18-5.13(m,1H),2.93-2.91(m,2H),2.39(t,J＝7.4Hz,2H),2.0(s,3H),1.58-1.52(m,2H),0.93(t,J＝7.4Hz,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.6,140.8,128.6,127.6,126.4,52.4,37.9,34.4,23.2,22.7,13.3。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C13H20NOS]+requiresm/z238.1266,found238.1268。
根据鉴定结果可以知道产物14结构为：
产物14名称为：N-(1-苯基-2-(丙基硫)乙基)乙酰胺。
实施例十五：
在试管中依次装入对苯乙烯(0.6mmol)、对二苯二硒醚(0.15mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及乙腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:6)进行洗脱即可得到产物15，收率为81％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.49-7.47(m,2H),7.33-7.27(m,3H),7.25-7.22(m,5H),6.19(d,J＝7.2Hz,1H),5.26-5.21(m,1H),3.39-3.25(m,2H),1.90(s,3H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)169.5,140.7,132.8,129.7,129.2,128.7,127.7,127.2,126.4,53.2,33.8,23.2。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C16H18NOSe]+requiresm/z320.0544,found320.0557。
根据鉴定结果可以知道产物15结构为：
产物15名称为：N-(1-苯基-2-(苯硒基)乙基)乙酰胺。
实施例十六：
在试管中依次装入对苯乙烯(0.6mmol)、对二苯二硫醚(0.15mmol)、碘化钠(0.06mmol)、过硫酸铵(0.6mmol)、水(0.6mmol)、以及苯甲腈(2mL)，然后该体系密封后在100℃的油浴加热12小时，反应结束后蒸馏除去溶剂，浓缩后通过简单的柱层析(洗脱剂使用乙酸乙酯：石油醚＝1:3)进行洗脱即可得到产物16，收率为87％。
其核磁数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)(δ,ppm)7.68(d,J＝7.6Hz,2H),7.47(t,J＝7.4Hz,1H),7.40-7.35(m,4H),7.32(d,J＝3.6Hz,4H),7.26(t,J＝7.6Hz,3H),7.18(t,J＝7.2Hz,1H),6.78(d,J＝6.8Hz,1H),5.40-5.34(m,1H),3.52-3.39(m,2H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)(δ,ppm)166.8,140.4,135.3,134.1,131.6,130.0,129.1,128.7,128.5,127.8,126.9,126.6,126.5,53.4,39.9。
高分辨质谱数据为：HRMS(ESI+)calcd.for[C21H20NOS]+requiresm/z334.1266,found334.1271。
根据鉴定结果可以知道产物16结构为：
产物16名称为：N-(1-苯基-2-(苯硫基)乙基)苯甲酰胺。
本发明提供了一种N-取代酰胺衍生物及其制备方法，本发明采用的催化剂体系具有非常高的化学选择性，使得在反应过程中无副反应发生，大大提高了原料的利用率，进而提高了最终产品的收率；本发明采用一步反应，减少了反应步骤，进而减少了在多步反应过程中原料和中间产物由于不能100％利用而导致的浪费，在一定程度上增加了最终产品的收率。与现有技术相比，本发明提供的制备方法产率大大提高，平均产率为90％。此外，本发明过程用到的催化剂体系为非重金属催化剂体系，具有无毒、无残留、底物范围宽的优点，使得本发明的操作过程健康、环保且可选择范围广。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种N-取代酰胺衍生物，具有式I所示结构：
式I中，
R1为苯基或对位取代苯基；
R2为苯基、一取代芳香烃基和丙基中的一种；
R3为甲基或苯基；
X为硫或硒；
其中当X为硫、R1为苯基且同时R3为甲基时，R2不可为苯基或对甲基苯基。
2.根据权利要求1所述的N-取代酰胺衍生物，其特征在于，
所述对位取代苯基为对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对甲基苯基和对叔丁基苯基中的一种；
所述一取代芳香烃基为邻氟苯基、邻甲基苯基、邻氯苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基和苯甲基中的一种。
3.根据权利要求2所述的N-取代酰胺衍生物，其特征在于，所述式I中：
当X为硫、R2为苯基且R3为甲基时，R1为对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对甲基苯基和对叔丁基苯基中的一种；
当X为硫、R1为苯基且R3为甲基时，R2为苯基、邻氟苯基、邻甲基苯基、邻氯苯基、对甲基苯基、苯甲基和丙基中的一种；
当X为硫、R1为苯基且R2为苯基时，R3为苯甲基；
当X为硒、R1为苯基且R2为苯基时，R3为甲基。
4.一种制备N-取代酰胺衍生物的方法，包括以下步骤：
将反应物1、反应物2、反应物3、氧化剂和催化剂混合后在加热的条件下反应得到具有式I结构所示的N-取代酰胺衍生物：
式I中，
R1为苯基或对位取代苯基；
R2为苯基、一取代芳香烃基和丙基中的一种；
R3为甲基或苯基；
X为硫或硒；
所述反应物1为苯乙烯或对位取代苯乙烯；
所述反应物2为具有R2-S-S-R2结构的硫醚、具有R2-Se-Se-R2结构的硒醚和具有C6H5-S-H结构的硫酚中的一种；
所述反应物3为可水解生成酰胺基团的乙腈或苯甲腈；
所述氧化剂为过硫酸铵；
所述催化剂为碘化钠、四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、碘单质、碘化钾、碘化铵、碘化亚铜、N-碘代丁二酰亚胺和四甲基碘化铵中的一种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应物1、反应物2、反应物3、氧化剂和催化剂溶于溶剂中；
所述溶剂为水；
所述溶剂与反应物2中的硫原子或硒原子的摩尔比为(1～3):1。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述对位取代苯基为对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对甲基苯基和对叔丁基苯基中的一种；
所述一取代芳香烃基为邻氟苯基、邻甲基苯基、邻氯苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基和苯甲基中的一种。
7.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述加热为油浴加热，加热温度为80-120℃，加热时间为4-24h。
8.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述对位取代苯乙烯为对氟苯乙烯、对氯苯乙烯、对溴苯乙烯、对甲基苯乙烯和对叔丁基苯乙烯中的一种。
9.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述硫醚为二苯二硫醚、邻氟二苯二硫醚、邻甲基二苯二硫醚、邻氯二苯二硫醚、对甲基二苯二硫醚、对甲氧基二苯二硫醚、二苄基二硫醚和二丙基二硫醚中的一种；
所述硒醚为二苯二硒醚；
所述硫酚为苯硫酚、邻氯苯硫酚、邻氟苯硫酚和邻甲基苯硫酚中的一种。
10.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述反应物1与反应物2中的硫原子或硒原子的摩尔比为(1～3):1；
所述氧化剂与反应物2中的硫原子或硒原子的摩尔比为(1～3):1。
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170322 Termination date: 20170902 |