CN110467549B - 一种n取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种N取代2‑氨基甲基‑1,3,5‑三芳基戊烷‑1,5‑二酮的制备方法,(1)将芳基丙炔醇、查尔酮衍生物、酸和溶剂混合,加热,回流条件下反应;(2)向反应完成的反应体系中加入胺类化合物,回流条件下反应3.5~7小时,得到所述N取代2‑氨基甲基‑1,3,5‑三芳基戊烷‑1,5‑二酮。与现有技术相比,本发明具有方法简单、条件温和、产率较高、100%原子利用率等优点,本发明的合成方法大大的优化了此类化合物的合成方法,为类似结构化合物的合成提供了一种全新的合成路线。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域,尤其是涉及一种N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮的制备方法。
背景技术
2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮是一类及其重要化合物骨架,其在药物、材料等领域有着重要的应用价值。Essawy和Hamed通过迈克尔加成和胺基化反应成功制得了2,4-二(氨基甲基)-1,2,3,4,5-五苯基戊烷-1,5-二酮,这种合成方法虽然可以通过两步实现,但其原料所需过多,而且其中几种并不是市售产品,获取并不方便。其合成路线如下所示:
因此,需要开发一种原料简单、容易获得,并且制备过程简单高效的工艺,用来产业化生产N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮类化合物。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮的制备方法,包括以下步骤:
(1)将芳基丙炔醇、查尔酮衍生物、酸和溶剂混合,加热,回流条件下反应;
(2)向反应完成的反应体系中加入胺类化合物,回流条件下反应3.5~7小时,得到所述N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮。
更优选地,所述步骤(2)中反应时间为3.5~5.5小时。
所述胺类化合物的分子式为:R4NH2;
所述N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮的分子式为:
本发明的具体反应方程式为:
本发明首先通过芳环取代的丙炔醇经酸催化发生Meyer-Schuster重排反应,然后和查尔酮衍生物发生1,4-加成反应得到中间体产物,然后中间体产物和胺反应得到目标产物N取代的2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮。该方法原料易得,操作简单,100%原子利用率。采用Meyer-Schuster重排反应产生的中间产物不断被消耗,有利于反应正向进行,促进了反应物芳基丙炔醇的转化;通过优选反应的温度、时间,催化剂的种类和比例,关键在于筛选出了原料的类别,使炔醇在反应中容易转变成亲核基团,保证了一锅中两种反应均可以顺利进行,从而获得较高的目标产物收率。
本发明中步骤(2)中与胺类化合物的反应时间十分关键,反应时间过短,则反应不完全,若反应时间延长,目标化合物中的R4旁边的仲胺基团会和R2旁边的羰基进一步发生加成反应,形成闭环的副产物,导致目标产物产率下降,并且会造成后续分离困难,因此,本发明的反应时间应该严格控制。
更具体地,所述R1为苯基、取代苯基、吡啶基、萘基或噻吩基,优选为苯基、3-氟-苯基、2-氟-苯基4-氟-苯基、4-氯-苯基、4-溴-苯基、4-甲基-苯基、4-苯基-苯基、4-甲氧基-苯基、3-甲氧基-苯基、2-甲氧基-苯基、2-萘基或3-噻吩基;
所述R2为苯基、取代苯基、吡啶基、萘基或噻吩基,优选为4-氟-苯基、4-氯-苯基、苯基、4-甲基-苯基、4-苯基-苯基或4-甲氧基-苯基;
所述R3为苯基、取代苯基、吡啶基、萘基或噻吩基,优选为4-氯-苯基、苯基、4-甲氧基-苯基、3-甲氧基-苯基或2-甲氧基-苯基;
所述R4为磺酰基或酰基,优选为苯磺酰基、4-硝基-苯磺酰基、4-甲氧基-苯磺酰基、4-氟-苯磺酰基、4-氯-苯磺酰基、4-甲基-苯磺酰基或苯甲酰基。
所述芳基丙炔醇、查尔酮衍生物、胺类化合物和酸的摩尔比为1:(1.00~2.00):(1.00~2.00):(0.10~1.00)。
更优选地,所述芳基丙炔醇、查尔酮衍生物、胺类化合物和酸的摩尔比为1:(1.00~1.67):(1.00~1.67):(0.1~0.4)。
本发明中,酸作为催化剂,具体为路易斯酸,优选为三氟甲磺酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸铁、三氟甲磺酸铋、三氟甲磺酸铜、三氟甲磺酸银、三氟甲磺酸钪或三氯化铁中的一种或几种。
所述溶剂为二氧六环、二氯乙烷、三氟甲苯、甲苯、苯、四氢呋喃或甲醇中的一种或几种。本发明是在回流条件下进行反应,回流温度就是所用溶剂的沸点,因此,本发明的反应温度与所选溶剂有关,反应温度为40~110℃。
所述芳基丙炔醇在溶剂中的摩尔浓度为1:5mol/L~1:10mol/L。
所述步骤(2)反应完成后向反应液中加入水淬灭反应。
反应物胺投料后的反应时间是最为关键的步骤,当炔醇与查尔酮恰好反应完时,向反应体系中加入胺;反应物与催化剂酸的配比是最为重要的参数,当该配比中催化剂酸的比例太小时,反应持续的时间延长,产率降低,该配比中催化剂的比例太大时,容易催化炔醇的自身耦合反应,从而影响主反应的产率。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
(1)本发明的方法原料易得,操作简单,条件温和,方便生产,容易扩大生产;
(2)整个反应路径具有100%原子利用率,没有副产物产生,绿色环保;
(3)通过优化反应条件,反应收率较高,可以获得63%以上的目标产物收率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
一种N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮的制备方法,反应方程式为:
具体包括如下步骤:在一个10mL封管中依次加入芳基取代的丙炔醇(0.15mmol),溶剂(0.75~1.50mL),酸(添加量可以为0.015~0.15mmol),实验更优选为0.015-0.06mmol)和查尔酮衍生物(0.15~0.25mmol),加热,回流条件下反应,通过TLC监测反应,至芳基取代的丙炔醇完全消失后加入胺(0.15~0.25mmol),接着反应3.5~7时后,向反应液中加入水淬灭反应,加入乙酸乙酯萃取有机相,所得的有机相用饱和氯化钠洗涤,无水硫酸钠干燥后于旋转蒸发仪上浓缩,得到的浓缩液经过柱层析纯化得N取代的2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮。
其中,反应时间为3.5~5.5小时的条件下目标产物4的收率最高。
其中,所述R1为苯基、取代苯基、吡啶基、萘基或噻吩基,优选为苯基、3-氟-苯基、2-氟-苯基4-氟-苯基、4-氯-苯基、4-溴-苯基、4-甲基-苯基、4-苯基-苯基、4-甲氧基-苯基、3-甲氧基-苯基、2-甲氧基-苯基、2-萘基或3-噻吩基;
所述R2为苯基、取代苯基、吡啶基、萘基或噻吩基,优选为4-氟-苯基、4-氯-苯基、苯基、4-甲基-苯基、4-苯基-苯基或4-甲氧基-苯基;
所述R3为苯基、取代苯基、吡啶基、萘基或噻吩基,优选为4-氯-苯基、苯基、4-甲氧基-苯基、3-甲氧基-苯基或2-甲氧基-苯基;
所述R4为磺酰基或酰基,优选为苯磺酰基、4-硝基-苯磺酰基、4-甲氧基-苯磺酰基、4-氟-苯磺酰基、4-氯-苯磺酰基、4-甲基-苯磺酰基或苯甲酰基。
本发明中,酸作为催化剂,具体为路易斯酸,优选为三氟甲磺酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸铁、三氟甲磺酸铋、三氟甲磺酸铜、三氟甲磺酸银、三氟甲磺酸钪或三氯化铁中的一种或几种。
溶剂可以选择为二氧六环、二氯乙烷、三氟甲苯、甲苯、苯、四氢呋喃或甲醇中的一种或几种。
以下为本发明的具体实施方式。
实施例中所用到的各原料均为市售产品,因此不需要提供其他内容。
本发明各实施例中所用的催化剂、二氧六环、二氯乙烷、三氟甲苯、甲苯、苯、四氢呋喃、乙酸乙酯、石油醚和无水硫酸钠等均为国药试剂。
本发明各实施例中所用的设备及生产厂家的信息如下:
搅拌器为:上海梅颖浦MYPII-2恒温磁力搅拌器;
循环水泵为:上海豫康循环多用真空泵SHB-IIIA;
旋转蒸发仪为:上海豫康旋转蒸发仪W.S 206B;
油泵为:上海豫康2XZ-2型旋片式真空泵;
制备型HPLC为:岛津LC-20A。
实施例1
N-(2-苯甲酰-5-氧-3,5-二苯基戊基)-4-甲基苯磺酰胺的制备方法,该目标产物的分子式为:
制备方法的过程如前文所述,具体的芳基取代的炔丙醇、溶剂、催化剂、查尔酮类化合物和胺的种类及其用量分别为:苯丙炔醇(0.15mmol),1,2-二氯乙烷(0.80mL),三氟甲磺酸铋(0.03mmol)和查尔酮(0.15mmol)和对甲基苯磺酰胺(0.15mmol);加入胺后的反应时间为4小时。
对合成得到的产物进行表征,获得核磁数据为HRMS calculated for C31H30NO4S([M+H]+):512.1896;found:512.1895。
计算目标产物的收率为61%。
实施例2
4-甲基-N-(2-(4-甲基苯甲酰)-5-氧-3,5-二苯基戊基)苯磺酰胺的制备方法,该目标产物的分子式为:
制备方法的过程如前文所述,具体的芳基取代的炔丙醇、溶剂、催化剂、查尔酮类化合物和胺的种类及其用量分别为:对甲基苯丙炔醇(0.15mmol),1,4-二氧六环(0.80mL),三氟甲磺酸铋(0.03mmol)和查尔酮(0.15mmol)和对甲基苯磺酰胺(0.15mmol);加入胺后的反应时间为3.5小时。
对合成得到的产物进行表征,获得核磁数据为HRMS calculated for C32H32NO4S([M+H]+):526.2052;found:526.2051。
计算目标产物的收率为54%。
实施例3
N-(2-(3-甲氧苯甲酰)-5-氧-3,5-二苯基戊基)-4-甲基苯磺酰胺的制备方法,该目标产物的分子式为:
制备方法的过程如前文所述,具体的芳基取代的炔丙醇、溶剂、催化剂、查尔酮类化合物和胺的种类及其用量分别为:3-甲氧基苯丙炔醇(0.15mmol),四氢呋喃(1.00mL),三氟甲磺酸铁(0.03mmol)和查尔酮(0.20mmol)和对甲基苯磺酰胺(0.20mmol);加入胺后的反应时间为5.5小时。
对合成得到的产物进行表征,获得核磁数据为HRMS calculated for C32H32NO5S([M+H]+):542.2001;found:542.2000。
计算目标产物的收率为51%。
实施例4
4-甲基-N-(5-氧-3,5-二苯基-2-(噻吩-2羰基)戊基)苯磺酰胺的制备方法,该目标产物的分子式为:
制备方法的过程如前文所述,具体的芳基取代的炔丙醇、溶剂、催化剂、查尔酮类化合物和胺的种类及其用量分别为:噻吩丙炔醇(0.15mmol),四氢呋喃(1.00mL),三氟甲磺酸铁(0.03mmol)和查尔酮(0.20mmol)和对甲基苯磺酰胺(0.20mmol);加入胺后的反应时间为4小时。
对合成得到的产物进行表征,获得核磁数据为HRMS calculated for C29H28NO4S2([M+H]+):518.1460;found:518.1459。
计算目标产物的收率为49%。
实施例5
N-(2-苯甲酰-5-氧-3,5-二苯基戊基)-4-溴苯磺酰胺的制备方法,该目标产物的分子式为:
制备方法的过程如前文所述,具体的芳基取代的炔丙醇、溶剂、催化剂、查尔酮类化合物和胺的种类及其用量分别为:苯丙炔醇(0.15mmol),甲苯(1.50mL),三氟甲磺酸铜(0.03mmol)和查尔酮(0.16mmol)和对溴苯磺酰胺(0.16mmol);加入胺后的反应时间为4小时。
对合成得到的产物进行表征,获得核磁数据为HRMS calculated for C30H27BrNO4S([M+H]+):576.0844;found:576.0843。
计算目标产物的收率为63%。
实施例6
N-(2-苯甲酰-5-氧基-3,5-二苯基戊基)甲磺酰胺的制备方法,该目标产物的分子式为:
制备方法的过程如前文所述,具体的芳基取代的炔丙醇、溶剂、催化剂、查尔酮类化合物和胺的种类及其用量分别为:苯丙炔醇(0.15mmol),甲苯(1.50mL),三氟甲磺酸铜(0.03mmol)和查尔酮(0.16mmol)和甲基磺酰胺(0.16mmol);加入胺后的反应时间为4小时。
对合成得到的产物进行表征,获得核磁数据为HRMS calculated for C25H26NO4S([M+H]+):436.1583;found:436.1583。
计算目标产物的收率为60%。
实施例7
N-(2-苯甲酰-5-氧基-3,5-二苯基戊基)苯甲酰胺的制备方法,该目标产物的分子式为:
制备方法的过程如前文所述,具体的芳基取代的炔丙醇、溶剂、催化剂、查尔酮类化合物和胺的种类及其用量分别为:苯丙炔醇(0.15mmol),甲苯(0.80mL),三氟甲磺酸(0.05mmol)和查尔酮(0.16mmol)和苯甲酰胺(0.16mmol);加入胺后的反应时间为4小时。
对合成得到的产物进行表征,获得核磁数据为HRMS calculated for C31H28NO3([M+H]+):462.2069;found:462.2068。
计算目标产物的收率为48%。
实施例8
N-(2-苯甲酰-5-氧-5-苯基-3-(对甲基)戊基)-4-甲基苯磺酰胺的制备方法,该目标产物的分子式为:
制备方法的过程如前文所述,具体的芳基取代的炔丙醇、溶剂、催化剂、查尔酮类化合物和胺的种类及其用量分别为:苯丙炔醇(0.15mmol),甲苯(0.80mL),三氟甲磺酸(0.05mmol)和查尔酮衍生物(0.16mmol)和对甲基苯磺酰胺(0.16mmol);加入胺后的反应时间为4小时。
对合成得到的产物进行表征,获得核磁数据为HRMS calculated for C32H32NO4S([M+H]+):526.2052;found:526.2053。
计算目标产物的收率为54%。
实施例9
N-(2-苯甲酰-3-(4-氯苯基)-5-氧-5-苯基戊基)-4-甲基苯磺酰胺的制备方法,该目标产物的分子式为:
制备方法的过程如前文所述,具体的芳基取代的炔丙醇、溶剂、催化剂、查尔酮类化合物和胺的种类及其用量分别为:苯丙炔醇(0.15mmol),甲醇(1.00mL),三氟甲磺钪(0.05mmol)和查尔酮衍生物(0.16mmol)和对甲基苯磺酰胺(0.16mmol);加入胺后的反应时间为4小时。
对合成得到的产物进行表征,获得核磁数据为HRMS calculated for C31H29ClNO4S([M+H]+):546.1506;found:546.1505。
计算目标产物的收率为55%。
实施例10
N-(2-苯甲酰-5-(4-氟苯基)-5-氧-3-苯基戊基)-4-甲基苯磺酰胺的制备方法,该目标产物的分子式为:
制备方法的过程如前文所述,具体的芳基取代的炔丙醇、溶剂、催化剂、查尔酮类化合物和胺的种类及其用量分别为:苯丙炔醇(0.15mmol),苯(1.00mL),三氟甲磺银(0.05mmol)和查尔酮衍生物(0.16mmol)和对甲基苯磺酰胺(0.16mmol);;加入胺后的反应时间为4小时。
对合成得到的产物进行表征,获得核磁数据为HRMS calculated for C31H29FNO4S([M+H]+):530.1808;found:530.1807。
计算目标产物的收率为50%。
实施例11
N-(2-苯甲酰-5-氧-3,5-二苯基戊基)-4-甲基苯磺酰胺的制备方法,该目标产物的分子式为:
制备方法的过程如前文所述,具体的芳基取代的炔丙醇、溶剂、催化剂、查尔酮类化合物和胺的种类及其用量分别为:苯丙炔醇(0.15mmol),1,2-二氯乙烷(0.80mL),三氟甲磺酸铋(0.03mmol)和查尔酮(0.15mmol)和对甲基苯磺酰胺(0.15mmol);加入胺后的反应时间为4小时。
对合成得到的产物进行表征,获得核磁数据为HRMS calculated for C31H30NO4S([M+H]+):512.1896;found:512.1895。
计算目标产物的收率为46%。
实施例12
N-(2-苯甲酰-5-氧-3,5-二苯基戊基)-4-甲基苯磺酰胺的制备方法,该目标产物的分子式为:
制备方法的过程如前文所述,具体的芳基取代的炔丙醇、溶剂、催化剂、查尔酮类化合物和胺的种类及其用量分别为:苯丙炔醇(0.15mmol),1,2-二氯乙烷(0.80mL),三氟甲磺酸铋(0.015mmol)和查尔酮(0.15mmol)和对甲基苯磺酰胺(0.15mmol);加入胺后的反应时间为7小时。
对合成得到的产物进行表征,获得核磁数据为HRMS calculated for C31H30NO4S([M+H]+):512.1896;found:512.1895。
计算目标产物的收率为46.5%。
实施例13
N-(2-苯甲酰-5-氧-3,5-二苯基戊基)-4-甲基苯磺酰胺的制备方法,该目标产物的分子式为:
制备方法的过程如前文所述,具体的芳基取代的炔丙醇、溶剂、催化剂、查尔酮类化合物和胺的种类及其用量分别为:苯丙炔醇(0.15mmol),1,2-二氯乙烷(0.80mL),三氟甲磺酸铋(0.15mmol)和查尔酮(0.15mmol)和对甲基苯磺酰胺(0.15mmol);加入胺后的反应时间为3.5小时。
对合成得到的产物进行表征,获得核磁数据为HRMS calculated for C31H30NO4S([M+H]+):512.1896;found:512.1895。
计算目标产物的收率为48%。
对比例
N-(2-苯甲酰-5-氧-3,5-二苯基戊基)-4-甲基苯磺酰胺的制备方法,该目标产物的分子式为:
制备方法的过程如前文所述,具体的芳基取代的炔丙醇、溶剂、催化剂、查尔酮类化合物和胺的种类及其用量分别为:苯丙炔醇(0.15mmol),1,2-二氯乙烷(0.80mL),三氟甲磺酸铋(0.03mmol)和查尔酮(0.15mmol)和对甲基苯磺酰胺(0.15mmol);加入胺后的反应时间为9小时。
对合成得到的产物进行表征,获得核磁数据为HRMS calculated for C31H30NO4S([M+H]+):512.1896;found:512.1895,证明目标产物的合成。
同时检测到产物中有大量副产物,检测数据为HRMS calculated for C31H29NO3S([M+H]+):494.1790;found:494.1791,表明产物中有大量的闭环产物产生,该副产物的分子式为:
计算目标产物N-(2-苯甲酰-5-氧-3,5-二苯基戊基)-4-甲基苯磺酰胺的收率为25%,将对比例和实施例1中数据进行对比,可以发现当反应时间过长时,会导致目标产物进一步反应,生成闭环产物,降低了目标产物的收率。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (6)
1.一种N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将芳基丙炔醇、查尔酮衍生物、酸和溶剂混合,加热,回流条件下反应;
所述酸为三氟甲磺酸、三氟甲磺酸铁、三氟甲磺酸铋、三氟甲磺酸铜、三氟甲磺酸银或三氟甲磺酸钪中的一种或几种;
(2)向反应完成的反应体系中加入胺类化合物,回流条件下反应3.5~7小时,得到所述N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮;
所述胺类化合物的分子式为:R4NH2;
所述N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮的分子式为:
所述R1为苯基、3-氟-苯基、2-氟-苯基、4-氟-苯基、4-氯-苯基、4-溴-苯基、4-甲基-苯基、4-苯基-苯基、4-甲氧基-苯基、3-甲氧基-苯基、2-甲氧基-苯基、2-萘基或3-噻吩基;
所述R2为4-氟-苯基、4-氯-苯基、苯基、4-甲基-苯基、4-苯基-苯基或4-甲氧基-苯基;
所述R3为4-氯-苯基、苯基、4-甲氧基-苯基、3-甲氧基-苯基或2-甲氧基-苯基;
所述R4为苯磺酰基、4-硝基-苯磺酰基、4-甲氧基-苯磺酰基、4-氟-苯磺酰基、4-氯-苯磺酰基、4-甲基-苯磺酰基或苯甲酰基。
2.根据权利要求1所述的一种N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中反应时间为3.5~5.5小时。
3.根据权利要求1所述的一种N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮的制备方法,其特征在于,所述芳基丙炔醇、查尔酮衍生物、胺类化合物和酸的摩尔比为1:(1.00~2.00):(1.00~2.00):(0.10~1.00)。
4.根据权利要求3所述的一种N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮的制备方法,其特征在于,所述芳基丙炔醇、查尔酮衍生物、胺类化合物和酸的摩尔比为1:(1.00~1.67):(1.00~1.67):(0.1~0.4)。
5.根据权利要求1所述的一种N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮的制备方法,其特征在于,所述溶剂为二氧六环、二氯乙烷、三氟甲苯、甲苯、苯、四氢呋喃或甲醇中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种N取代2-氨基甲基-1,3,5-三芳基戊烷-1,5-二酮的制备方法,其特征在于,所述芳基丙炔醇在溶剂中的摩尔浓度为1:5mol/L~1:10mol/L。
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