CN105399699B - 一种n‑丙炔基苯并内酰胺化合物的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种N‑丙炔基苯并内酰胺化合物(I)的制备方法，是将化合物(II)与化合物(III)在缚酸剂作用下，在组合溶剂A和B中反应得到，其中化合物(I)的结构式如下：式中R1为H、C1‑5烷基、卤素、CF3、CN；X为O、S；Y为H、C1‑5烷基、卤素、CF3、CN；n为0或1。所述的溶剂A为六烷基磷酰三胺、N‑烷基吡咯烷酮或一级酰胺(RCONH2)中的一种或多种，其中R为H或C1‑5烷基，所述的溶剂B为有机溶剂。

Description

一种N-丙炔基苯并内酰胺化合物的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于有机合成领域，具体涉及一种N-丙炔基苯并内酰胺化合物的制备方法及其应用。
背景技术
苯并内酰胺化合物是一类重要的合成中间体，广泛用于医药和化工领域。例如，6-氨基-7-氟-4-(2-丙炔基)-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-3(4H)-酮是合成除草剂——丙炔氟草胺的重要中间体。丙炔氟草胺为由幼芽和叶片吸收的除草剂，作土壤处理可有效防除一年生阔叶杂草和部分禾本科杂草，其结构式如下式(I’)所示：
关于丙炔氟草胺的合成方法已有多篇专利报道。例如，US4640707、US4792605、US4880925和EP0170191公开了一种丙炔氟草胺的合成方法，是以6-氨基-7-氟-4-(2-丙炔基)-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮与3,4,5,6-四氢苯酐为原料来制备丙炔氟草胺。
6-氨基-7-氟-4-(2-丙炔基)-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮的合成方法主要是以6-氨基-7-氟-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮为原料，在强碱(氢化钠、氢氧化钠和氢氧化钾)作用下与卤代丙炔反应，得到4-N-丙炔化产物。但由于底物结构中的伯胺基团会与卤代丙炔反应，不仅会降低该反应的化学选择性，而且会产生多炔丙基化副产物。这不仅浪费昂贵的中间体和炔丙基化试剂，而且增加提纯成本。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供高纯度N-丙炔基苯并内酰胺化合物的另一种合成方法。
一种制备N-丙炔基苯并内酰胺化合物(I)的方法，其特征在于，化合物(II)与化合物(III)在缚酸剂作用下，在组合溶剂A和B中反应得到化合物(I)，
其中化合物(I)的通式如下：
式中R1为H、C1-5烷基、卤素、CF3、CN；X为O、S；Y为H、C1-5烷基、卤素、CF3、CN；n为0或1，
化合物(II)的通式如下：
式中R1为H、C1-5烷基、卤素、CF3、CN；X为O、S；Y为H、C1-5烷基、卤素、CF3、CN；n为0或1，
化合物(III)的通式如下：
式中：L为卤素或磺酸酯；
所述的溶剂A为六烷基磷酰三胺、N-烷基吡咯烷酮或一级酰胺(RCONH2)中的一种或多种，其中R为H或C1-5烷基。所述的溶剂B为有机溶剂。
具体的，该反应可以直接在溶剂A中进行，也可以在溶剂A与溶剂B的混合溶剂中进行，在混合溶剂中的反应效果更好。混合溶剂中溶剂A与溶剂B的质量比优选为1：100～100：1。所述的六烷基磷酰三胺优选为六甲基磷酰三胺，所述的一级酰胺优选为甲酰胺，所述的N-烷基吡咯烷酮优选为N-甲基吡咯烷酮。所述的有机溶剂B优选为甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇、环丁砜、DMSO或N,N-二甲基甲酰胺。化合物(III)与化合物(II)的摩尔比例优选为1-3:1。缚酸剂为碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠或氢氧化钾。缚酸剂与化合物(II)的摩尔比例优选为1-3:1。该反应在室温下进行即可。
本发明提供的一种制备N-丙炔基苯并内酰胺化合物(I)的方法的应用，其特征在于，可用于制备丙炔氟草胺，制备方法是先按照前述的方法制得6-氨基-7-氟-4-(2-丙炔基)-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-3(4H)酮，后者再与3,4,5,6-四氢苯酐反应得到。
本方法不仅条件温和，过程易于控制，后处理简单，收率高，而且得到的N-丙炔基苯并内酰胺化合物纯度高。所得的N-丙炔基苯并内酰胺化合物可以进一步用于合成丙炔氟草胺或其它具有生物和药学活性的苯并内酰胺化合物。
具体实施方式
为进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的方法的详细过程进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1 化合物6-氨基-7-氟-4-丙炔基-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮的合成
在100mL三口瓶中加入8.6g 6-氨基-7-氟-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮，2.7g氢氧化钾，0.3g甲酰胺和28g N,N-二甲基甲酰胺，室温下搅拌。加入3.5g氯丙炔，室温下反应5小时。减压蒸去溶剂，加水打浆，过滤，水洗，得到6-氨基-7-氟-4-丙炔基-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮粗品。在250mL三口瓶中加入30mL甲苯，粗品，7.1g浓硫酸和30g水，升温至40℃，搅拌一小时，抽滤，滤液分层。水层用30％氢氧化钾溶液调节pH到8.5，抽滤，水洗，烘干得到9.5g固体，纯度为98.5％。
实施例2 化合物6-氨基-7-氟-4-丙炔基-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮的合成
在100mL三口瓶中加入8.6g 6-氨基-7-氟-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮，15g碳酸钠和30g甲酰胺，室温下搅拌。加入4.4g氯丙炔，室温下反应6小时。减压蒸去甲酰胺，加水打浆，过滤，水洗，得到6-氨基-7-氟-4-丙炔基-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮粗品。在250mL三口瓶中加入30mL甲苯，粗品，3g浓盐酸和30g水，升温至40℃，搅拌一小时，抽滤，滤液分层。水层用30％氢氧化钠溶液调节pH到8.5，抽滤，水洗，烘干得到9.2g固体，纯度为98％。
实施例3 化合物6-氨基-7-氟-4-丙炔基-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮的合成
在250mL三口瓶中加入30g 6-氨基-7-氟-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮，12.5g氢氧化钠，100g N-甲基吡咯烷酮和1.5g异丙醇，室温下搅拌。加入15.5g氯丙炔，室温下反应6小时。蒸去溶剂，加水打浆，过滤，水洗，得到6-氨基-7-氟-4-丙炔基-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮粗品。在500mL三口瓶中加入100mL甲苯，粗品，25g浓硫酸和100g水，升温至40℃，搅拌一小时，抽滤，滤液分层。水层用饱和碳酸钠溶液调节pH到8.5，抽滤，水洗，烘干得到32g固体，纯度为98％。
实施例4 化合物6-氨基-7-氟-4-丙炔基-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮的合成
在500mL三口瓶中加入56g 6-氨基-7-氟-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮，23g氢氧化钾，2.6g六甲基磷酰三胺和200g DMSO，室温下搅拌。加入45.5g溴丙炔，室温下反应3小时。减压蒸去溶剂，加水打浆，过滤，水洗，得到6-氨基-7-氟-4-丙炔基-2H-1,4-苯并噁嗪-3(4H)-酮粗品。在1000mL三口瓶中加入200mL甲苯，粗品，46g浓硫酸和200g水，升温至40℃，搅拌一小时，抽滤，滤液分层。水层用氨水调节pH到8.5，过滤，水洗，烘干得到60g固体，纯度为98.5％。
实施例5 化合物2-(7-氟-3-氧-4-(2-丙炔基)-3,4-二氢-2H-苯并噁嗪-6-基)-4,5,6,7-四氢邻苯二甲酰亚胺的合成
在100mL三口瓶中加入7g 6-氨基-7-氟-4-(2-丙炔基)-2H-苯并噁嗪-3(4H)酮精品和28mL醋酸，0℃下加入5.8g四氢苯酐，升温回流反应。反应结束后，自然冷却至室温，过滤，干燥得到9.6g固体，纯度为99％。

Claims (6)

1.一种制备N-丙炔基苯并内酰胺化合物(I)的方法，其特征在于，化合物(II)与化合物(III)在缚酸剂作用下，在组合溶剂A和B中反应得到化合物(I)，
其中化合物(I)的通式如下：
式中R1为H；X为O；Y为F；n为0，
化合物(II)的通式如下：
式中R1为H；X为O；Y为F；n为0，
化合物(III)的通式如下：
式中：L为卤素或磺酸酯；
所述的溶剂A为六甲基磷酰三胺、N-甲基吡咯烷酮或甲酰胺，所述的溶剂B为有机溶剂。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于溶剂A与溶剂B的质量比优选为1：100～100:1。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的有机溶剂B优选为甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇、环丁砜、DMSO或N,N-二甲基甲酰胺。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于化合物(III)与化合物(II)的摩尔比优选为1-3:1。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的缚酸剂为碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠或氢氧化钾，缚酸剂与化合物(II)的摩尔比优选为1-3:1。
6.一种制备N-丙炔基苯并内酰胺化合物(I)的方法的应用，其特征在于用于制备丙炔氟草胺。
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