CN106117081B - 一种含α‑H的炔基亚胺化合物的制备方法 - Google Patents

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    • C07C249/02—Preparation of compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton of compounds containing imino groups

Abstract

本发明公开了一种一锅法制备含α‑H的炔基亚胺化合物的方法，在‑78℃下，磷亚胺化合物与含α‑H的酰氯在有机溶剂中反应，生成相应的氯代亚胺，接着与现场制备的炔基铜发生偶联反应，后处理得到含α‑H的炔基亚胺化合物。本发明还公开了由该方法制备得到的化合物。本发明的含α‑H的炔基亚胺化合物的制备方法，易于操作，后处理简便，底物可设计性强，可根据实际需要设计合成出所需结构的化合物，实用性较强。同时，由上述方法制备得到的化合物生物活性好，同时可作为原料合成杂环化合物，具有较高的经济价值。

Description

一种含α-H的炔基亚胺化合物的制备方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，尤其是涉及一种含α-H的炔基亚胺化合物的制备方法。
背景技术
炔基亚胺化合物是一类重要的有机中间体，大量研究表明，炔基亚胺的衍生物具有高度的活性，可以发生一系列的亲核、亲电关环反应，这是合成杂环化合物的重要手段。(文献I：From Acyliminiums/Amidoallenyliums to Highly Functionalized AlleneIntermediates:Stereoselective Preparation of Z-Amidovinyl-Furans,-Pyrroles,-Thiophenes,-Benzofurans and–Benzothiophenes.Liu,L.；Chen,D.；Zhou,H.Adv.Synth.Catal.2015,357,389.文献II：Selectfluor-Promoted SequentialReactions via Allene Intermediates:Metal-Free Construction of FusedPolycyclic Skeletons.Liu,L.；Zhou,H.J.Org.Chem.DOI:10.1021.)。此外，其独特的双键、三键交替存在的结构，使得炔基亚胺在材料领域也有着广泛的应用。
传统合成炔基亚胺的方法是将酰胺在氯化亚砜或草酰氯中加热回流，制得的炔基亚胺在Pd(PPh3)2Cl2和碘化亚铜催化条件下，与炔偶联得到相应的炔基亚胺化合物。如下所示：
该方法无法合成含α-H的炔基亚胺化合物，且需要钯等贵金属试剂，步骤繁琐，操作麻烦，还有大量的氯化亚砜或草酰氯浪费，污染环境，限制了此类合成方法的应用。
本发明提供的制备含α-H的炔基亚胺化合物的方法，采用一锅法，过程简单，易于操作和实现工业化。
发明内容
本发明提供了一种含α-H的炔基亚胺化合物的制备方法，该制备方法采用一锅法合成，中间产物不需要经过额外的后处理步骤。
本发明还提供了由上述方法制备得到的化合物，该化合物可作为原料合成多种具有杂环化合物，制备过程简单，成本低，具有较高的经济价值。
一种含α-H的炔基亚胺化合物的方法，包括以下步骤：
(1)磷亚胺化合物与含α-H的酰氯在有机溶剂中反应，生成氯代亚胺反应液；
(2)向步骤(1)得到的氯代亚胺反应液中加入炔基铜进行偶联反应，反应结束后经过后处理得到所述的含α-H的炔基亚胺化合物；
所述的磷亚胺化合物的结构如式(II)所示：
所述的含α-H的酰氯的结构如式(III)所示：
所述的炔基铜的结构如式(Ⅳ)所示：
所述的含α-H的炔基亚胺化合物的结构如式(I)所示：
式(I)～(Ⅳ)中，R1为氢、卤素、C1～C5烷基或C1～C5烷氧基；R2为氢、C1～C5烷基或芳基；R3为C1～C5烷基或芳基。
上述制备方法的反应过程如下式所示：
本发明中，先将磷亚胺化合物与含α-H的酰氯进行缩合反应，得到的氯代亚胺反应液不经过额外的后处理步骤，直接与炔基铜进行一锅化反应，整个反应过程便于操作，并且避免了金属试剂和酰氯试剂的使用。
所述的有机溶剂为对反应底物具有较好溶解性的溶剂，作为优选，所述的有机溶剂为无水四氢呋喃、乙醚或二氧六环等。
所述的磷亚胺为取代的苯基叠氮与三苯基磷反应，重结晶的产物作为优选，所述的R1为氢、卤素、甲基或甲氧基。
作为优选，所述的R2为氢、叔丁基或苯基。
作为优选，所述的R3为叔丁基、苯基。
作为优选，步骤(1)中，反应温度为-70～-80℃，反应时间为1～2小时。
上述反应中，为节约原料，同时保证反应的完全进行，优选的原料的摩尔比为：磷亚胺化合物(II)：含α-H的酰氯(III)：炔基铜化合物(Ⅳ)＝1:1.2～1.5:1.5～2。
步骤(2)中，反应温度为20～30℃，反应时间为2～3小时。反应时间过长增加反应成本，相反则难以保证反应的完全，实际反应过程中，可采用通过薄层色谱进行实时监测反应是否完全。上述反应完成后，可选用的后处理过程包括：加水淬灭反应，萃取分液，硅胶拌样，最后经过柱层析纯化得到相应的含α-H的炔基亚胺化合物。
上述制备方法中，所需的原料均为现有的化合物，可采用市售产品，也可采用现有的方法制备得到。
所述的含α-H的炔基亚胺化合物优选为式(I-1)-式(I-8)所示化合物中的一种：
本发明的化合物的制备方法，易于操作，后处理简便，底物可设计性强，可根据实际需要设计合成出所需结构的化合物，实用性较强。同时，由上述方法制备得到的化合物活性好，同时可作为原料合成各种具有生物活性的杂环化合物等，具有较高的经济价值。
具体实施方式
实施例1～8
原料摩尔配比如下：磷亚胺化合物(II)：含α-H的酰氯(III)：炔基铜化合物(Ⅳ)＝1:1.2:1.8。在50ml的Schlenk管中加入磷亚胺(II)，抽真空换氮气三次，降温至-78℃，滴入含α-H的酰氯(III)和有机溶剂5ml，搅拌反应1小时，再滴入现场制备的炔基铜(Ⅳ)。滴加完全后将反应移至室温再反应2～3小时。点板检测反应完成后，淬灭反应，萃取分液，硅胶拌样，经过柱层析(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝30:1)纯化得到相应的含α-H的炔基亚胺化合物(I)，各产物的收率如表1。反应过程如下式所示：
表1实施例1-8的反应收率
实施例1～8制备得到化合物的结构确认数据：
由实施例1～8制备得到的含α-H的炔基亚胺化合物的结构检测数据分别为：
由实施例1制备得到的含α-H的炔基亚胺化合物(I-1)的核磁共振(1H NMR和13CNMR)检测数据为：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.23–8.12(m,2H),8.03–7.98(m,2H),7.76–7.68(m,3H),7.59–7.49(m,2H),7.46(m,1H),1.52(s,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ151.03,145.19,143.20,132.31,132.15,130.78,130.63,128.41,128.37,127.31,127.27,122.35,98.35,83.17,16.78；
由实施例2制备得到的含α-H的炔基亚胺化合物(I-2)的核磁共振(1H NMR和13CNMR)检测数据为：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.18–8.11(m,2H),7.90–7.82(m,2H),7.76–7.68(s,1H),7.32–7.21(m,2H),7.00(d,J＝0.6Hz,2H),2.35(s,3H),1.53(s,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ148.73,145.69,143.20,136.91,132.36,132.32,130.38,130.33,128.47,128.37,128.25,122.25,122.18,98.34,83.32,21.38,16.76.
由实施例3制备得到的含α-H的炔基亚胺化合物(I-3)的核磁共振(1H NMR和13CNMR)检测数据为：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.49–8.37(m,2H),8.16–8.05(m,2H),7.73–7.59(m,1H),7.32–7.21(m,2H),7.04(s,2H),3.84(s,3H),1.52(s,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ159.15,145.19,143.33,143.26,132.38,132.32,128.41,128.39,128.32,122.17,122.11,115.64,115.51,98.36,83.14,55.82,19.05；
由实施例4制备得到的含α-H的炔基亚胺化合物(I-4，CAS：102222-54-8)的核磁共振(1H NMR和13C NMR)检测数据为：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.48–8.39(m,2H),7.77–7.59(m,3H),7.36–7.19(m,2H),7.06(m,2H),1.53(s,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.72,145.63,143.41,132.80,132.37,132.31,130.16,130.11,128.44,128.37,128.32,122.46,121.58,98.36,83.12,16.78；
由实施例5制备得到的含α-H的炔基亚胺化合物(I-5)的核磁共振(1H NMR和13CNMR)检测数据为：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.68–7.53(m,2H),7.51–7.40(m,3H),7.24–7.11(m,2H),7.07–6.92(m,3H),2.52–2.43(dd,J＝14.8,7.4Hz,2H),1.26–1.13(t,J＝7.4Hz,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ151.01,145.18,143.21,132.35,130.07,128.43,128.36,127.21,122.35,98.34,83.15,24.26,13.18；
由实施例6制备得到的含α-H的炔基亚胺化合物(I-6)的核磁共振(1H NMR和13CNMR)检测数据为：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.51–8.38(m,2H),8.16–7.95(m,2H),7.85–7.73(m,3H),7.60-7.51(m,1H),7.02(m,2H),3.13(d,J＝0.6Hz,2H),1.27(s,9H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ151.82,143.72,137.41,130.33,130.16,129.73,129.26,128.61,128.52,127.23,125.71,122.45,122.38,97.87,65.88,37.26,30.82,28.96；
由实施例7制备得到的含α-H的炔基亚胺化合物(I-7)的核磁共振(1H NMR和13CNMR)检测数据为：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.18–8.09(m,2H),7.96–7.85(d,J＝4.5Hz,2H),7.78–7.59(m,3H),7.43(m,1H),7.26–7.14(m,1H),2.35(s,3H),1.42(d,J＝0.6Hz,2H),0.98(s,9H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ148.72,145.63,143.41,136.20,132.97,132.23,130.76,129.31,128.24,128.07,122.28,121.65,121.58,98.33,83.12,46.76,29.21,28.95,21.38；
由实施例8制备得到的含α-H的炔基亚胺化合物(I-8)的核磁共振(1H NMR和13CNMR)检测数据为：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.76(m,2H),7.36(m,2H),3.86(s,3H),1.45(d,J＝0.6Hz,2H),1.28(s,9H),0.94(s,9H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ159.79,143.03,142.26,122.49,122.13,115.73,115.60,97.81,65.66,55.87,46.68,30.85,29.75,28.82。

Claims (4)

1.一种含α-H的炔基亚胺化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)磷亚胺化合物与含α-H的酰氯在有机溶剂中反应，生成氯代亚胺反应液；
(2)向步骤(1)得到的氯代亚胺反应液中加入炔基铜进行偶联反应，反应结束后经过后处理得到所述的含α-H的炔基亚胺化合物；
所述的磷亚胺化合物的结构如式(II)所示：
所述的含α-H的酰氯的结构如式(III)所示：
所述的炔基铜的结构如式(Ⅳ)所示：
所述的含α-H的炔基亚胺化合物为以下化合物中的一种：
式(II)～(Ⅳ)中，R1为氯、甲基或甲氧基；R2为氢或叔丁基；
R3为叔丁基或苯基；
所述的有机溶剂为无水四氢呋喃、乙醚或二氧六环。
2.根据权利要求1所述的含α-H的炔基亚胺化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，反应温度为-70～-80℃，反应时间为1～2小时。
3.根据权利要求1所述的含α-H的炔基亚胺化合物的制备方法，其特征在于，所述的磷亚胺化合物、α-H的酰氯化合物以及炔基铜的摩尔比为1:1.2～1.5:1.5～2。
4.根据权利要求1所述的含α-H的炔基亚胺化合物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，反应温度为20～30℃，反应时间为2～3小时。
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