CN109206319B - 一种叔胺的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机物技术领域，具体涉及一种叔胺的合成方法，在催化剂作用下，无溶剂无碱条件下，利用伯胺或仲胺或硝基衍生物与醇反应制得叔胺。本发明提供的一种叔胺的合成方法，制备过程不需要有毒的溶剂，绿色环保，原子经济利用率高，操作方法简单，官能团和底物适用性广，特别对脂肪族胺与醇，合成叔胺的产率高。
Description
技术领域
本发明涉及有机物技术领域，具体涉及一种叔胺的合成方法。
背景技术
自然界中，包含叔胺结构单元的生物活性分子中无处不在，叔胺合成方法的发展和创新依然引起了极大的兴趣。目前醇作为烷基化试剂被认为是最有效的方法之一，然而，底物范围受到限制并且需要有毒的碱和/或溶剂，这些方法不是绿色环保的并且原子经济利用率低。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有方法的不足，提供一种绿色环保、高效的叔胺合成方法。
本发明采用的技术方案：
一种叔胺的合成方法，在催化剂作用下，无溶剂无碱条件下，利用伯胺或仲胺或硝基化合物与醇反应制得叔胺，合成通式如下：
其中R1为卤素、三氟甲基、硝基、氰基、酰基、酯基、甲基、乙基或甲氧基取代的苯基，支链或不含支链的C4-C16烷基中的一种。R2为C1-C5烷基中的一种，包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基。R3为卤素、三氟甲基、硝基、氰基、酰基、酯基、甲基、乙基或甲氧基中的一种。R4为卤素、三氟甲基、硝基、氰基、酰基、酯基、甲基、乙基或甲氧基取代的苯基，支链或不含支链的C4-C16烷基中的一种。
催化剂为[Cp*RhCl2]2、Ru(cod)Cl2、[Cp*RuCl2]2、[Rh(cod)Cl]2、RhCl3.xH2O、[Cp*IrCl2]2、Ir(cod)Cl、IrCl3.xH2O、Ir(PPh3)2(CO)Cl，其中Cp*为五甲基环戊二烯，cod为1,4-环辛二烯。优选为[Cp*IrCl2]2。
所述的催化剂与伯胺或仲胺或硝基化合物的摩尔比为5×10-3-1.5×10-2：1；伯胺或仲胺或硝基化合物与醇的摩尔比为1：(1.8-6.0)。反应温度为100℃-170℃。以130℃-150℃为最佳。
具体包括以下步骤：
(1)胺与醇为原料制备叔胺
a.向10mL干燥的Schlenk管中加[Cp*IrCl2]2络合物(6mg，0.0075mmol)，并用氩气置换三次。
b.再通过注射器加入醇和胺。将所得溶液在130℃下搅拌24h。
c.冷却至室温后，石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂，残留物经硅胶柱层析纯化。
(2)硝基化合物与醇为原料制备叔胺
a.向10mL干燥的Schlenk管中加入[Cp*IrCl2]2络合物(6mg，0.0075mmol)。
b.通过注射器添加醇和硝基苯。将所得溶液在氢气下置换三次130℃下搅拌24h。
c.冷却至室温后，PE作为洗脱剂，残余物用中性Al2O3柱纯化。
本发明提供的一种叔胺的合成方法，制备过程不需要有毒的溶剂，绿色环保，原子经济利用率高，操作方法简单，官能团和底物适用性广，特别对脂肪族胺与醇，合成叔胺的产率高。
具体实施方式
结合实施例说明本发明的具体技术方案。
实施例1
以苄胺与苄醇为原料制备
d.向10mL干燥的Schlenk管中加[Cp*IrCl2]2络合物(6mg，0.0075mmol)，并用氩气置换三次。
e.再通过注射器加入苄醇(422mg，3.9mmol)和苄胺(160mg，1.5mmol)。将所得溶液在130℃下搅拌24h。
f.冷却至室温后，石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂，残留物经硅胶柱层析纯化。分离收率90％。
1H NMR(400MHz,DMSO):δ7.22–7.44(m,J＝15.1,10.7,4.6Hz,12H),7.28–7.19(m,3H),3.50(s,6H).HRMS(ESI)calcd for C21H22N(M+H+)288.1747.found 288.1733。
实施例2
以硝基苯与苄醇为原料制备
a.向10mL干燥的Schlenk管中加入[Cp*IrCl2]2络合物(6mg，0.0075mmol)。
b.通过注射器添加苄醇(243mg，2.25mmol)和硝基苯(62mg，0.5mmol)。将所得溶液在氢气球下再置换三次，在130℃下搅拌24h。
c.冷却至室温后，PE作为洗脱剂，残余物用中性Al2O3柱纯化。分离收率71％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.29–7.21(m,4H),7.18(d,J＝5.6Hz,6H),7.09(t,J＝8.0Hz,2H),6.80–6.50(m,3H),4.58(s,4H).HRMS(ESI)calcd for C20H19N(M+H+)274.1590。
实施例3
以苯胺与正丁醇为原料制备
a.向10mL干燥的Schlenk管中加12mg的[Cp*IrCl2]2络合物，并用氩气置换三次；
b.再通过注射器加入1.5mmol苯胺和2.6mmol正丁醇；将所得溶液在150℃下搅拌24h；
c.冷却至室温后，石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂，残留物经硅胶柱层析纯化。
分离收率75％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.09(m,J＝10.4,7.8,4.0Hz,2H),6.54(dd,J＝14.7,7.7Hz,3H),3.29–3.03(m,4H),1.55–1.40(m,4H),1.26(dq,J＝14.7,7.3Hz,4H),0.86(t,J＝7.4Hz,6H)；13C NMR(101MHz,DMSO):δ153.0,134.2,119.9,116.7,55.2,34.2,24.9,19.0.HRMS(ESI)calcd for C14H24N(M+H+)206.1903。
实施例4
以正己胺与苄醇为原料制备
a.向10mL干燥的Schlenk管中加12mg的[Cp*IrCl2]2络合物，并用氩气置换三次；
b.再通过注射器加入0.5mmol正己胺和5.0mmol苄醇；将所得溶液在130℃下搅拌24h；
c.冷却至室温后，石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂，残留物经硅胶柱层析纯化。分离收率66％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.53–7.15(m,10H),3.53(s,4H),2.46–2.30(m,2H),1.63–1.41(m,2H),1.34–1.06(m,6H),0.95–0.69(m,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3):δ138.8(d,J＝39.4Hz),127.7(d,J＝4.1Hz),127.1(d,J＝9.9Hz),125.7,57.2,52.4,30.7,25.9,21.6,13.0.HRMS(ESI)calcd for C20H28N(M+H+)282.2216。
实施例5
以N-甲基苄胺与苄醇为原料制备
a.向10mL干燥的Schlenk管中加12mg的[Cp*IrCl2]2络合物，并用氩气置换三次；
b.再通过注射器加入1.5mmolN-甲基苄胺和2.7mmol苄醇；将所得溶液在150℃下搅拌24h；
c.冷却至室温后，石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂，残留物经硅胶柱层析纯化。分离收率70％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.30–7.54(m,J＝9.4,7.2,6.6,1.3Hz,10H),3.66(s,4H),2.33(s,3H).HRMS(ESI)calcd for C15H18N(M+H+)212.1434。
实施例6
以苄胺与正辛醇为原料制备
a.向10mL干燥的Schlenk管中加12mg的[Cp*IrCl2]2络合物，并用氩气置换三次；
b.再通过注射器加入1.5mmol苄胺和6.0mmol正辛醇；将所得溶液在150℃下搅拌24h；
c.冷却至室温后，石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂，残留物经硅胶柱层析纯化。分离收率66％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.31–7.16(m,4H),7.15–7.09(m,1H),3.45(s,2H),2.31(dd,J＝12.2,6.1Hz,4H),1.37(s,4H),1.17(s,21H),0.86–0.75(m,6H)；13C NMR(101MHz,CDCl3):δ140.4,128.8(d,J＝5.2Hz),128.1(d,J＝7.6Hz),126.6,58.8,58.4,54.2,53.9,53.5,32.0,29.9–29.3(m),27.6(d,J＝17.8Hz),27.2,22.8,14.2.HRMS(ESI)calcd forC23H42N(M+H+)332.3312.found 332.3301。
Claims (2)
1.一种叔胺的合成方法，其特征在于，在催化剂作用下，无溶剂无碱条件下，在100℃-170℃反应10-13小时，硝基化合物与醇在1个大气压氢气氛围下制得叔胺，合成通式如下：
其中，R1为卤素、三氟甲基、硝基、氰基、酰基、酯基、甲基、乙基或甲氧基中的一种；
R2为含有取代基的苯环，取代基为卤素、三氟甲基、硝基、氰基、酰基、酯基、甲基、乙基或甲氧基中的一种，或者R2为支链或不含支链的C4-C16烷基中的一种；
所述的催化剂为[Cp*IrCl2]2或[Ir(PPh3)2(CO)Cl]，其中Cp*为五甲基环戊二烯。
2.根据权利要求1所述的一种叔胺的合成方法，其特征在于，所述的催化剂与硝基化合物的摩尔比为(5×10-3-1.5×10-2)︰1；醇与硝基化合物的摩尔比为(1.8-6.0)︰1。
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