CN108658803B - 一种n,n-二烷基二苯基丙酰胺的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在碘化亚铜催化下使用金属钐促进二苯甲酮和N,N‑二烷基乙酰胺在无溶剂条件下在对甲苯磺酸作用下发生偶联反应，一步法制备N,N‑二烷基‑3,3‑二苯基丙酰胺。搅拌下将二苯甲酮在N,N‑二烷基乙酰胺中混合溶解，然后依次加入金属钐粉、碘化亚铜粉末；加入对甲苯磺酸，反应体系在无水的条件下进行，搅拌下直至反应完全。所得到的反应混合液经后处理后，柱色谱分离得到N,N‑二烷基‑3,3‑二苯基丙酰胺纯品，产率60‑99％。

Description

一种N,N-二烷基二苯基丙酰胺的合成方法
技术领域
本发明属于有机化学合成领域，具体涉及一种在无溶剂条件下用金属钐促进的制备N,N-二烷基二苯基丙酰胺的方法。
背景技术
N,N-二烷基二苯基丙酰胺全称为N,N-二烷基-3,3-二苯基丙酰胺，其化学结构如下：
Figure BDA0001731974020000011
N,N-二烷基二苯基丙酰胺是一类很有用的有机合成中间体[文献1.GilbertG.Journal of American Chemical Society,1955,77(16):4413–4415.]，近年来在与富勒烯结合衍生物方面，也有新的应用[文献2.Tada T,Ishida Y,Saigo K.The Journal ofOrganic Chemistry,2006,71:1633-1639.]。在还原剂如H2、LiAlH4等试剂作用下，N,N-二烷基二苯基丙酰胺可以还原成具有广泛生物活性和药物价值的N,N-二烷基二芳基丙胺类化合物[文献3.Kleeman A,Engel J.Pharmazeutische Wirkstoff；Thieme:Stuttgart,Germany,1987.文献4.Giringauz A.Medicinal Chemistry；Wiley-VCH:New York,NY,1997]。
N,N-二烷基二苯基丙酰胺类化合物的合成方法，一般可以通过苯基化合物与肉桂酰胺在酸催化下发生共轭加成反应偶联而得[文献5.Zakusilo D N,Zakusilo D N,Ryabukhin D S,Boyarskaya I A,Yuzikhin O S,et al.Tetrahedron,2015,71:102-108.文献6.Koltunov K Y,Walspurger S，Sommer J.European Journal of OrganicChemistry,2004:4039-4047.]。此外，也有报道通过溴代二苯基丙酮类化合物与仲胺在碱性条件下发生偶联重排反应的制备方法[文献7.Düggeli M,Goujon-Ginglinger C,Ducotterd S R,et al.Organic&Biomolecular Chemistry,2003,1(11):1894-1899.]。通过二苯基丙酸衍生物与仲胺生成N,N-二烷基二苯基丙酰胺也有报道[Barton,D H R,etal.Tetrahedron Letters,1986,27(36):4309-4312.]。这些合成方法所用底物各不相同，路线各异，反应条件也差别很大，在进行不同的合成策略设计时，可以根据需要选用。不过，其中有些路线往往存在反应路线冗长、反应条件苛刻、产率低下等问题。
传统化学反应及其相关的化学工业是当今世界严重污染的主要来源，污染的很大部分来自于反应过程中使用的大量的易挥发性有机溶剂，如苯、氯代烷烃、醇、酮、醚类等。针对有机溶剂的污染，寻找绿色替代方法便是重要研究内容。其中，无溶剂有机反应是目前绿色替代技术中一种重要方法。
本发明公开了一种在少量N,N-二烷基乙酰胺中，碘化亚铜催化下使用金属钐促进二苯基甲酮和N,N-二烷基乙酰胺发生偶联反应制备N,N-二烷基二苯基丙酰胺的方法，该方法尚未见有国内外文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无溶剂条件下二苯基甲酮和N,N-二烷基乙酰胺偶联来制备N,N-二烷基二苯基丙酰胺的简便方法。
本发明的技术方案如下：
在催化量碘化亚铜存在下，使用金属钐将二苯甲酮和N,N-二烷基乙酰胺在对甲苯磺酸作用下直接一步生成为N,N-二烷基二苯基丙酰胺，其反应通式如下式所示：
Figure BDA0001731974020000021
式中，R优选甲基、乙基
具体技术方案为：搅拌下将二苯甲酮在少量N,N-二烷基乙酰胺中混合溶解，然后依次加入金属钐粉、碘化亚铜粉末，搅拌均匀。然后向反应体系中加入对甲苯磺酸。其中，N,N-二烷基乙酰胺用量为二苯甲酮用量的质量比1-3倍；钐粉用量为二苯甲酮用量的摩尔比0.1-0.5倍；碘化亚铜用量为钐粉用量的摩尔比0.01-0.05倍；对甲苯磺酸用量为二苯甲酮用量的摩尔比0.1-0.5倍。
反应体系在无水的条件下进行。反应温度范围可以是室温到回流温度。搅拌下直至反应3-8h。所得到的反应混合液经后处理后，色谱柱分离得到N,N-二烷基二苯基丙酰胺纯品，产率60-99％。
本发明的优点和积极效果：
本发明合成路线简单高效，只需通过一步反应即可得到N,N-二烷基二苯基丙酰胺，操作步骤少，避免使用大量强酸强碱，无需分离中间体，后处理过程简单，产品易于分离，极大地简化了操作要求；本发明反应条件易于实现，不需要苛刻条件如低温、高温、光照、压力、强酸强碱等条件，避免了生物催化、贵金属催化等特殊要求；本发明中所用金属钐表现出优良的反应性，使二苯甲酮与N,N-二烷基乙酰胺顺利偶联为N,N-二烷基二苯基丙酰胺，相比之下金属镁、锌等其他金属在相似条件下难以实现该类转化，由于钐为稀土金属，我国的稀土资源占世界的90％以上，因此有效开发利用稀土金属对我国具有重大意义；本发明中直接用少量N,N-二烷基乙酰胺进行反应，避免了使用其他溶剂，这既使绿色化了工艺过程，并由此使反应成本进一步下降，且提高了反应体系的浓度从而增强反应效果。
具体实施方式
下列合成实例用来进一步说明本发明，但不意味着限制本发明。
实例1
向干燥的反应容器中依次加入3.6g二苯甲酮、3.6mL预先除水干燥的N,N-二甲基乙酰胺，搅拌溶解后，继续加入0.9g新制的金属钐粉、2.6mg碘化亚铜，磁力搅拌10min。向反应体系中加入0.5mL对甲苯磺酸。加热使反应在轻微回流状态下进行，反应3h。降温，反应液用乙酸乙酯萃取，经后处理得N,N-二烷基二苯基丙酰胺粗产物。然后进一步柱色谱分离并通过重结晶纯化，得到N,N-二烷基二苯基丙酰胺，产率91％。
N,N-二甲基-3,3-二苯基丙酰胺,白色固体，熔点105-106℃.1HNMR(500MHz,CDCl3)δppm 2.8 3-2.92(s,6H),3.02-3.06(d,2H),4.67-4.73(t,1H),7.16-7.21(m,2H),7.22-7.31(m,8H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δppm 144.3,128.4,126.3,77.3,77.0,76.8,47.0,39.3,37.2,35.5.
实例2
按实例1方法，使用N,N-二乙基乙酰胺代替N,N-二甲基乙酰胺，其他条件不变，得到N,N-二乙基二苯基丙酰胺，产率87％。
实例3
按实例1方法，反应温度为室温条件，反应时间分别为8h、3h，其他条件不变，得到N,N-二甲基二苯基丙酰胺，产率62％。

Claims (5)

1.一种合成N,N-二烷基-3,3-二苯基丙酰胺的方法，其特征在于在碘化亚铜和碘单质的催化下，使用金属钐促进二苯甲酮和N,N-二烷基乙酰胺在对甲苯磺酸作用下发生偶联反应，一步法制备N,N-二烷基-3,3-二苯基丙酰胺，其制备过程包括如下步骤：
搅拌下将二苯甲酮在N,N-二烷基乙酰胺中混合溶解，然后依次加入金属钐粉、碘化亚铜粉末；加入对甲苯磺酸，反应体系在无水的条件下进行，搅拌下反应3-8 h；所得到的反应混合液经后处理后，柱色谱分离得到N,N-二烷基-3,3-二苯基丙酰胺纯品。
2.根据权利要求1所述的一种合成N,N-二烷基-3,3-二苯基丙酰胺的方法，其特征在于所采用的N,N-二烷基乙酰胺用量为二苯甲酮用量的质量比1-3倍；钐粉用量为二苯甲酮用量的摩尔比0.1-0.5倍；碘化亚铜用量为钐粉用量的摩尔比0.01-0.05倍；所用对甲苯磺酸为二苯甲酮用量的摩尔比0.1-0.5倍。
3.根据权利要求1所述的一种合成N,N-二烷基-3,3-二苯基丙酰胺的方法，其特征在于所采用的N,N-二烷基乙酰胺为N,N-二甲基乙酰胺，N,N-二乙基乙酰胺。
4.根据权利要求1所述的一种合成N,N-二烷基-3,3-二苯基丙酰胺的方法，其特征在于所采用的反应温度为室温到80ºC。
5.根据权利要求1所述的一种合成N,N-二烷基-3,3-二苯基丙酰胺的方法，其特征在于反应过程为一锅法一步反应，产率60-99%。
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