CN111187176A - 一种铜盐催化的制备n-乙烯基酰胺类化合物的方法 - Google Patents

一种铜盐催化的制备n-乙烯基酰胺类化合物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铜盐催化制备N‑乙烯基酰胺类化合物的方法，所述的方法包括以下步骤：在密闭容器中在惰性气体保护下，酰胺、乙烯基烷基醚，在铜盐催化剂和有机溶剂条件下，于95～105℃下反应4～10h；反应结束后，反应液冷却至室温，经分离纯化得所述的N‑乙烯基酰胺类化合物；所述铜盐催化剂为无水硫酸铜或无水硫酸铜与8‑羟基喹啉以物质的量2～1:1的配合物；所述的酰胺、乙烯基烷基醚、铜盐催化剂物质的量比为20:100～200:2～1。本发明利用简单铜盐为催化剂，与现有方法比，催化剂廉价易得，反应无卤素引入，对环境友好，反应无需加入酸碱等添加剂，体系简单，本发明提供了一种有效的制备N‑乙烯基酰胺类化合物的方法。

Description

一种铜盐催化的制备N-乙烯基酰胺类化合物的方法
(一)技术领域
本发明涉及一种N-乙烯基酰胺类化合物的合成方法，具体涉及一种以酰胺和烯基醚为原料在铜盐催化下制备N-乙烯基酰胺类化合物的方法。
(二)背景技术
烯酰胺是一类稳定的、高度极化的、含有富电子烯基的有机小分子化合物，是药物分子、生物活性大分子以及天然产物中重要的骨架，在有机合成中也占有重要的地位，尤其在含氮化合物的构建上发挥了极其重要的作用。作为聚酰胺的单体，N-乙烯基酰胺在聚酰胺类材料的合成中也非常重要。由于缺乏简单有效的N-乙烯基酰胺合成方法，聚酰胺材料的多样性发展受到了限制。因此，烯酰胺的合成受到了广泛的关注。
N-乙烯基酰胺合成方法有多种，如传统的酰胺与醛在醋酸体系下的缩合反应(Synlett 2017,28,2755)，强碱条件下酰胺与炔的加成 (CN103102298A，CN103319391A)，N-烷氧(羟乙)基酰胺的催化脱醇(水)反应(JP2011251920A，CN1712397A)；另外，过渡金属催化的偶联反应在烯酰胺的制备上也得到了很好的发展，如钯/铜共催化的酰胺与烯基醚偶联反应(Org.Lett.2004,6,1845)，铜催化的酰胺与烯基卤的偶联反应(Org.Lett.2003,5,3667，Org.Lett.2004,6, 1809)等。然而，上述这些方法仍然存在一些问题，主要体现在：(1) 传统方法中，无法避免强酸或者强碱作为溶剂或者催化剂的使用(2) 贵金属催化剂的使用，成本较高(3)烯基卤作为烯基来源，引入了卤素，反应过程中也需要加碱作为添加剂。因此，开发新的催化合成 N-乙烯基酰胺类化合物的合成方法具有重要意义。
(三)发明内容
本发明的目的是以容易获得的酰胺和烯基醚为原料，提供一种简单且低成本的铜催化体系，从而获得系列N-乙烯基酰胺类化合物。
本发明的技术方案如下：
本发明提供一种铜盐催化制备式(Ⅲ)N-乙烯基酰胺类化合物的方法，所述的方法包括以下步骤：在密闭容器中在惰性气体保护下，如式(Ⅰ)所示的酰胺、如或(Ⅱ)所示乙烯基烷基醚，在铜盐催化剂及有机溶剂条件下，于95～105℃下反应4～10h；反应结束后，反应液冷却至室温，经分离纯化得所述的N-乙烯基酰胺类化合物；
所述铜盐催化剂为无水硫酸铜或无水硫酸铜与8-羟基喹啉以物质的量2～1:1的配合物；式(Ⅰ)、式(Ⅲ)中R1为C3～C6烷基、苄基、苯乙基或取代的苄基，所述的取代苄基的取代基为：甲基、甲氧基或氯；R2为C1～C5的烷基、C6的环烷基、苄基、苯基或取代苯基，所述的取代苯基的取代基为：氯、叔丁基或2,3,4-三甲氧基；式(Ⅱ)中 R3为C2～C4烷基；所述的酰胺、乙烯基烷基醚、铜盐催化剂物质的量比为20:100～200:2～1。
Figure BDA0002378730660000031
进一步，所述的分离纯化方法为：反应液冷却至室温后，以石油醚/乙酸乙酯的混合液为洗脱溶剂，所述的石油醚/乙酸乙酯＝20～40:1 的溶剂配比进行洗脱，收集含N-乙烯基酰胺类化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂即得所述的N-乙烯基酰胺类化合物。
优选地，所述的洗脱溶剂中石油醚/乙酸乙酯的体积比为20:1。
进一步，所述的有机溶剂为四氢呋喃、甲苯或环己烷。
进一步，所述的有机溶剂的体积用量是以所述的酰胺物质的量计为2～3L/mol。
优选地，所述的R1为正丙基、苄基、4-甲基苄基、4-甲氧基苄基、 4-氯苄基、苯乙基；R2为甲基、乙基、正戊基、环己基、苄基、苯基、4-氯苯基、4-叔丁基苯基、2,3,4-三甲基苯基；所述的R3为乙基、正丁基和异丁基。
优选地，所述的反应于95～105℃下反应为4h，更优选100℃。
优选地，所述的有机溶剂为甲苯，所述的甲苯的用量以酰胺物质的量计为2～3L/mol。
优选地，所述酰胺为N-乙酰苄胺、N-(4-甲基苄基)乙酰胺、N-(4- 甲氧基苄基)乙酰胺、N-(4-氯苄基)乙酰胺、N-苄基已酰胺、N-苄基环已甲酰胺、N-苄基苯甲酰胺、N-苄基-N-(4-氯苯基)甲酰胺、N-苄基-N- (4-叔丁基苯基)甲酰胺、N-苄基-N-(2,3,4-三甲基苯基)甲酰胺、N-正丙基苯乙酰胺、N-苯乙基丙酰胺或N-苯乙基苯乙酰胺，所述乙烯基烷基醚为乙烯基乙醚。
进一步，所述惰性气体为N2。
具体的，推荐如下制备方法，在密闭容器中在惰性气体N2保护下，N-苄基-N-(4-叔丁基苯基)甲酰胺与乙烯基乙醚，在无水硫酸铜与 8-羟基喹啉的配合物及甲苯条件下，于100℃下反应10h，N-苄基-N- (4-叔丁基苯基)甲酰胺、乙烯基乙醚、无水硫酸铜及8-羟基喹啉物质的量比为50:500:3:3，甲苯用量以所述的N-苄基酰胺物质的量计为3 L/mol；反应结束后，反应液冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝40:1的混合液为洗脱液，经分离纯化得N-乙烯基酰胺类化合物；通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-乙烯基酰胺类化合物。
另外也推荐如下制备方法，在密闭容器中在惰性气体N2保护下， N-苄基-N-(2,3,4-三甲基苯基)甲酰胺与乙烯基乙醚，在无水硫酸铜与 8-羟基喹啉的配合物及甲苯条件下，于100℃下反应10h，N-苄基-N- (2,3,4-三甲基苯基)甲酰胺、乙烯基乙醚、无水硫酸铜及8-羟基喹啉物质的量比为50:500:3:3，甲苯用量以所述的N-苄基酰胺物质的量计为 3L/mol；反应结束后，反应液冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝20:1的混合液为洗脱液，经分离纯化得N-乙烯基酰胺类化合物；通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-乙烯基酰胺类化合物。
本发明的有益效果如下：本发明利用简单铜盐为催化剂，提供了一种有效的制备N-乙烯基酰胺类化合物的方法。与现有方法比，催化剂廉价易得，反应无卤素引入，对环境友好，反应无需加入酸碱等添加剂，体系简单。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述。
实施例1：N-乙酰苄胺与乙烯基乙醚反应制备N-苄基-N-乙烯基乙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000051
目标产物为
Figure BDA0002378730660000052
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入乙酰苄胺(149mg,1mmol)、无水CuSO4(8mg,0.05mmol)、8-羟基喹啉(7mg,0.05mmol)、甲苯(2 mL)、乙烯基乙醚(0.36g,5mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应4h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝30:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标化合物N-苄基-N-乙烯基乙酰胺，得到109mg黄色油状液体，收率：62％(产物为异构体混合物，比例为2.4:1)。产物的结构表征数据如下：1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.62(dd,J＝16.2,9.4Hz,1H), 7.15-7.36(m,17H),6.86(dd,J＝16.2,9.4Hz,2.4H),4.88(s,4.8H),4.77(s, 2H),4.30-4.46(m,6.8H),2.32(s,6.8H),2.17(s,3.4H)。
实施例2：N-(4-甲基苄基)乙酰胺与乙烯基乙醚反应制备N-(4-甲基苄基)-N-乙烯基乙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000061
目标产物为
Figure BDA0002378730660000062
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入N-(4-甲基苄基)乙酰胺 (163mg,1mmol)、无水CuSO4(8mg,0.05mmol)、8-羟基喹啉(7mg, 0.05mmol)、甲苯(2mL)、乙烯基乙醚(0.36g,5mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应4h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝30:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-(4-甲基苄基)-N-乙烯基乙酰胺，得到 112mg黄色油状液，收率：59％(产物为异构体混合物，比例为2.2:1)。产物的结构表征数据如下：1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.60(dd,J ＝16.3,9.5Hz,1H),7.04-7.16(m,12.8H),6.84(dd,J＝16.3,9.5Hz,2.2H), 4.85(s,4.4H),4.74(s,2H),4.31-4.47(m,6.4H),2.31(s,16H),2.17(s,3.2H). 13C NMR(125MHz,CDCl3)δ169.8,169.5,137.1,136.5,133.9,133.3, 132.9,131.8,129.6.129.2,126.8,125.5,95.2,94.6,48.5,45.1,22.4,22.1, 21.0.HRMS-EI(m/z):Calc.for C12H15NO[M]+189.1154,found 189.1159.
实施例3：N-(4-甲氧基苄基)乙酰胺与乙烯基乙醚反应制备N-(4-甲氧基苄基)-N-乙烯基乙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000071
目标产物为
Figure BDA0002378730660000072
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入N-(4-甲氧基苄基)乙酰胺(179mg,1mmol)、无水CuSO4(8mg,0.05mmol)，8-羟基喹啉(7mg, 0.05mmol)、甲苯(2mL)、乙烯基乙醚(0.36g,5mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应4h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝25:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-(4-甲氧基苄基)-N-乙烯基乙酰胺，得到125mg浅黄色油状液体，收率：61％(产物为异构体混合物，比例为2.3:1)。产物的结构表征数据如下：1H NMR(500MHz,CDCl3)δ 7.60(dd,J＝16.0,9.7Hz,1H),7.12(d,J＝8.4Hz,4.6H),7.06(d,J＝8.4Hz, 2H),6.79-6.88(m,8.9H),4.81(s,4.6H),4.70(s,2H),4.47(d,J＝16.0Hz, 2H),4.31-4.49(m,4.6H),3.78(s,9.9H),2.30(s,6.6H),2.16(s,2.3H).
实施例4：N-(4-氯苄基)乙酰胺与乙烯基乙醚反应制备N-(4-氯苄基)- N-乙烯基乙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000081
目标产物为
Figure BDA0002378730660000082
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入N-(4-氯苄基)乙酰胺(184 mg,1mmol)、无水CuSO4(8mg,0.05mmol)、8-羟基喹啉(7mg,0.05 mmol)、甲苯(2mL)、乙烯基乙醚(0.72g,10mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应6h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝20:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-(4-氯苄基)-N-乙烯基乙酰胺，得到137 mg黄褐色油状液体，收率：65％(产物为异构体混合物，比例为3.4:1)：产物的结构表征数据如下：1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ7.35-7.46 (m,2.2H),7.19(d,J＝8.3Hz,2H),6.98-7.04(m,0.8H),4.80(s,2H),4.25- 4.42(m,2H),2.28(s,2.3H),2.11(s,0.7H),13C NMR(100MHz,DMSO-d6) δ170.0,169.9,136.8,134.6,134.3,131.7,131.6,129.1,129.0,128.7, 128.2,94.8,94.7,47.5,44.0,22.6,22.3.HRMS-EI(m/z):Calc.forC11H12ClNO[M]+209.0607,found 209.0615.
实施例5：N-苄基已酰胺与乙烯基乙醚反应制备N-苄基-N-乙烯基已酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000091
目标产物为
Figure BDA0002378730660000092
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入N-苄基已酰胺(205mg, 1mmol)、无水CuSO4(8mg,0.05mmol)、8-羟基喹啉(7mg,0.05mmol)、甲苯(3mL)、乙烯基乙醚(0.58g,8mmol)，在密封条件下，于100 ℃油浴中反应4h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝20:1的混合液为洗脱液，通过GC- MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-苄基-N-乙烯基已酰胺，得到150mg黄褐色油状液体，收率：65％(产物为异构体混合物，比例为2.4:1)。产物的结构表征数据如下：1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.61-7.70(m,0.3H),7.16- 7.35(m,5H),6.88-6.94(m,0.7H),4.89(s,1.4H),4.78(s,0.6H),4.29-4.45(m, 2H),2.57(t,J＝8.4Hz,1.4H),2.36(t,J＝8.4Hz,0.6H),1.64(m,2H),1.16- 1.36(m,4H),0.87(t,J＝6.9Hz,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ172.3, 169.9,137.1,136.2,132.8,132.0,128.9,128.5,123.0,127.0,126.7,125.6, 95.0,94.4,47.9,46.7,45.5,44.5,34.0,33.9,31.6,314,24.8,24.6,22.5,22.4,14.1,13.9.HRMS-EI(m/z):Calc.for C15H21NO[M]+231.1623, found 231.1628.
实施例6：N-苄基环已甲酰胺与乙烯基乙醚反应制备N-苄基-N-乙烯基环已甲酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000101
目标产物为
Figure BDA0002378730660000102
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入N-苄基环已甲酰胺(217 mg,1mmol)、无水CuSO4(8mg,0.05mmol)，8-羟基喹啉(7mg,0.05 mmol)、甲苯(3mL)，乙烯基乙醚(0.58g,8mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应4h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝20:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-苄基-N-乙烯基环已甲酰胺，得到143 mg无色油状液体，收率：59％(产物为异构体混合物，比例为2.3:1)。产物的结构表征数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.59-7.65(m, 0.3H),7.14-7.34(m,5H),6.93-6.99(m,0.7H),4.88(s,1.4H),4.80(s, 0.6H),4.29-4.45(m,2H),2.73(t,J＝11.2Hz,0.7H),2.46(t,J＝11.2Hz, 0.3H),1.56-1.89(m,5H),1.68-1.35(m,5H).13C NMR(100MHz,CDCl3) δ175.6,175.2,137.3,136.7,132.6,132.1,128.9,128.6,128.5,128.2,126.8,126.6,126.5,125.6,95.0,94.8,47.8,45.6,41.8,41.2,29.6,29.4, 25.8,25.6.HRMS-EI(m/z):Calc.for C16H21NO[M]+243.1623,found 243.1632.
实施例7：N-苄基苯甲酰胺与乙烯基乙醚反应制备N-苄基-N-乙烯基苯甲酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000111
目标产物为
Figure BDA0002378730660000112
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入N-苄基苯甲酰胺(211 mg,1mmol)、无水CuSO4(8mg,0.05mmol)、8-羟基喹啉(7mg,0.05 mmol)、甲苯(3mL)、乙烯基乙醚(0.76g,10mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应4h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝20:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-苄基-N-乙烯基苯甲酰胺，得到121mg 无色油状液体，收率：51％。产物的结构表征数据如下：1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ7.25-7.52(m,10H),6.75(s,1H),5.05(s,2H),4.46(d,J ＝15.5Hz,1H),4.22(s,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ171.0,170.6, 136.8,135.1,131.5,130.5,128.7,128.6,128.1,127.9,127.6,127.2,127.0, 126.8,94.7,93.9,46.2,44.0.
实施例8：N-苄基-N-(4-氯苯基)甲酰胺与乙烯基乙醚反应制备N-苄基 -N-乙烯基-(4-氯苯基)甲酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000113
目标产物为
Figure BDA0002378730660000114
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入N-苄基-N-(4-氯苯基) 甲酰胺(246mg,1mmol)、无水CuSO4(16mg,0.1mmol)、8-羟基喹啉 (14mg,0.1mmol)、甲苯(3mL)、乙烯基乙醚(0.72g,10mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应10h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝20:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-苄基-N-乙烯基-(4-氯苯基)甲酰胺，得到133mg黄色蓬松状固体，收率：49％。产物的结构表征数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.27-7.48(m,9H),6.71(s, 1H),5.03(s,2H),4.49(d,J＝15.6Hz,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ 169.8,136.7,134.7,133.5,129.6,128.8,128.7,127.3,126.8.HRMS-EI (m/z):Calc.for C16H14ClNO[M]+271.0764,found 271.0760.
实施例9：N-苄基-N-(4-叔丁基苯基)甲酰胺与乙烯基乙醚反应制备N- 苄基-N-乙烯基-(4-叔丁基苯基)甲酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000121
目标产物为
Figure BDA0002378730660000122
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入N-苄基-N-(4-叔丁基苯基)甲酰胺(267mg,1mmol)、无水CuSO4(10mg,0.06mmol)、8-羟基喹啉(9mg,0.06mmol)、甲苯(3mL)、乙烯基乙醚(0.72g,10mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应10h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝40:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-苄基-N-乙烯基-(4-叔丁基苯基)甲酰胺，得到214mg无色黏稠状液，收率：73％。产物的结构表征数据如下：1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.26-7.48(m,9H),6.85(s, 1H),5.04(s,2H),4.44(d,J＝15.7Hz,1H),4.23(s,1H),1.33(s,9H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ171.1,154.0,136.9,132.0,128.6,127.1,126.7, 125.4,34.9,31.2.HRMS-EI(m/z):Calc.for C20H23NO[M]+293.1780, found 293.1778.
实施例10：N-苄基-N-(2,3,4-三甲基苯基)甲酰胺与乙烯基乙醚反应制备N-苄基-N-乙烯基-(2,3,4-三甲基苯基)甲酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000131
目标产物为
Figure BDA0002378730660000132
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入N-苄基-N-(2,3,4-三甲基苯基)甲酰胺(301mg,1mmol)、无水CuSO4(10mg,0.06mmol)、8- 羟基喹啉(9mg,0.06mmol)、甲苯(3mL)，乙烯基乙醚(0.72g,10 mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应10h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝20:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-苄基-N-乙烯基-(2,3,4-三甲基苯基)甲酰胺，得到242mg白色蓬松状固体，收率： 74％。产物的结构表征数据如下：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.19- 7.33(m,5H),6.73(s,3H),4.88(s,2H),4.44(d,J＝15.7Hz,1H),4.27(s,1H), 3.66(s,9H).13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ170.0,153.3,139.5,137.4, 137.3,130.7,129.1,129.0,127.3,127.0,105.5,95.6,60.6,56.5.HRMS-EI (m/z):Calc.for C19H21NO4[M]+327.1471,found 327.1482.
实施例11：N-正丙基苯乙酰胺与乙烯基乙醚反应制备N-正丙基-N-乙烯基苯乙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000141
目标产物为
Figure BDA0002378730660000142
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入N-正丙基苯乙酰胺(177 mg,1mmol)、无水CuSO4(8mg,0.05mmol)、8-羟基喹啉(7mg,0.05 mmol)、甲苯(3mL)、乙烯基乙醚(0.72g,10mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应6h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝25:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-正丙基-N-乙烯基苯乙酰胺，得到106 mg黄褐色油状液体，收率：52％(产物为异构体混合物，比例为3:1)。产物的结构表征数据如下：1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.45(dd,J ＝16.2,9.5Hz,1H),7.21-7.33(m,20H),6.82(dd,J＝16.2,9.5Hz,3H), 4.29-4.47(m,8H),3.83(s,6H),3.80(s,2H),3.61(t,J＝7.9Hz,6H),3.45(t, J＝7.9Hz,2H),1.54-1.60(m,8H),0.90(t,J＝7.9Hz,12H).13CNMR(125 MHz,CDCl3)δ169.6,134.5,132.9,131.4,128.8,128.7,126.9,126.8, 94.1,93.8,46.1,43.6,41.4,41.2,20.7,19.7,11.3,11.2.HRMS-EI(m/z): Calc.for C13H17NO[M]+203.1310,found 203.1316.
实施例12：N-苯乙基丙酰胺与乙烯基乙醚反应制备N-苯乙基-N-乙烯基丙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000151
目标产物为
Figure BDA0002378730660000152
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入N-苯乙基丙酰胺(177 mg,1mmol)、无水CuSO4(8mg,0.05mmol)、8-羟基喹啉(7mg,0.05 mmol)、甲苯(3mL)、乙烯基乙醚(0.72g,10mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应6h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝20:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-苯乙基-N-乙烯基丙酰胺，得到108mg 黄褐色油状液体，收率：53％(产物为异构体混合物，比例为2:1)。产物的结构表征数据如下：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.50-7.56(m,1H), 7.16-7.30(m,15H),6.77-6.84(m,2H),4.34-4.58(m,6H),3.83(t,J＝7.9Hz, 4.5H),3.71(t,J＝7.9Hz,1.5H),2.80-2.88(m,6H),2.47(q,J＝14.2,7.1Hz, 4.5H),2.20(q,J＝14.2,7.1Hz,1.5H),1.17(t,J＝7.1Hz,6.7H),1.05(t,J ＝7.1Hz,2.3H).
实施例13：N-苯乙基苯乙酰胺与乙烯基乙醚反应制备N-苯乙基-N-乙烯基苯乙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000161
目标产物为
Figure BDA0002378730660000162
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入N-苯乙基丙酰胺(239 mg,1mmol)、无水CuSO4(10mg,0.06mmol)、8-羟基喹啉(9mg,0.06 mmol)、甲苯(3mL)、乙烯基乙醚(0.72g,10mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应8h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝20:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-苯乙基-N-乙烯基苯乙酰胺，得到122 mg黄褐色油状液体，收率：46％(产物为异构体混合物，比例为2:1)。产物的结构表征数据如下：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.18- 7.33(m,30H),7.04-7.08(m,3H),4.71(d,J＝16.4Hz,1H),4.60(d,J＝16.4 Hz,2H),4.49(d,J＝9.5Hz,1H),4.34(d,J＝9.5Hz,2H),3.89(s,4H),3.78(t, J＝7.4Hz,6H),3.58(s,2H),2.80(t,J＝7.4Hz,2H),2.73(t,J＝7.4Hz,4H). 13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ170.0,169.9,139.2,139.0,135.6,133.7,131.2,129.8,129.5,129.2,129.0,128.9,128,8,128.7,127.0,126.7,94.6, 94.3,45.6,43.2,32.9,32.6.HRMS-EI(m/z):Calc.for C18H19NO[M]+ 265.1467,found 265.1480.
实施例14：N-乙酰苄胺与乙烯基丁醚反应制备N-苄基-N-乙烯基乙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000163
目标产物为
Figure BDA0002378730660000164
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入乙酰苄胺(149mg,1mmol)、无水CuSO4(8mg,0.05mmol)、8-羟基喹啉(7mg,0.05mmol)、甲苯(2 mL)、乙烯基丁醚(0.50g,5mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应4h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝30:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-苄基-N-乙烯基乙酰胺，得到91mg黄色油状液体收率： 52％(产物为异构体混合物，比例为2.4:1)。产物的结构表征数据同实施例1。
实施例15：N-乙酰苄胺与乙烯基异丁醚反应制备N-苄基-N-乙烯基乙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000171
目标产物为
Figure BDA0002378730660000172
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入乙酰苄胺(149mg,1mmol)、无水CuSO4(8mg,0.05mmol)、8-羟基喹啉(7mg,0.05mmol)、甲苯(2 mL)、乙烯基异丁醚(0.50g,5mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应4h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝30:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS 进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-苄基-N-乙烯基乙酰胺，得到93mg黄色油状液体收率：53％(产物为异构体混合物，比例为2.4:1)。产物的结构表征数据同实施例1。
实施例16：无水硫酸铜用量加倍时N-乙酰苄胺与乙烯基乙醚反应制备N-苄基-N-乙烯基乙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000181
目标产物为
Figure BDA0002378730660000182
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入乙酰苄胺(149mg,1mmol)、无水CuSO4(16mg,0.1mmol)、8-羟基喹啉(7mg,0.05mmol)、甲苯(2 mL)、乙烯基乙醚(0.36g,5mmol)，在密封条件下，于100℃油浴中反应4h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝30:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-苄基-N-乙烯基乙酰胺，得到109mg黄色油状液体，收率：60％(产物为异构体混合物，比例为2.4:1)。产物的结构表征数据如下：1HNMR(500MHz,CDCl3)δ7.62(dd,J＝16.2,9.4Hz,1H), 7.15-7.36(m,17H),6.86(dd,J＝16.2,9.4Hz,2.4H),4.88(s,4.8H),4.77(s, 2H),4.30-4.46(m,6.8H),2.32(s,6.8H),2.17(s,3.4H)
对比例1：不加配体时N-乙酰苄胺与乙烯基乙醚反应制备N-苄基-N- 乙烯基乙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000183
目标产物为
Figure BDA0002378730660000184
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入乙酰苄胺(149mg,1mmol)、无水CuSO4(8mg,0.05mmol)、甲苯(2mL)、乙烯基乙醚(0.36g,5 mmol)、在密封条件下，于100℃油浴中反应4h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝30:1的混合液为洗脱液，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，收集含目标化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂，即得目标产物N-苄基-N-乙烯基乙酰胺，得到53mg黄色油状液体，收率：30％(产物为异构体混合物，比例为2.4:1)。产物的结构表征数据同实施例1。
对比例2：不加配体和催化剂时N-乙酰苄胺与乙烯基乙醚反应制备 N-苄基-N-乙烯基乙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000191
目标产物为
Figure BDA0002378730660000192
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入乙酰苄胺(149mg,1mmol)、甲苯(2mL)、乙烯基乙醚(0.36g,5mmol)、在密封条件下，于100 ℃油浴中反应4h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝30:1的混合液为洗脱液进行洗脱，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，浓缩除去溶剂，未得到目标化合物N-苄基-N-乙烯基乙酰胺，即收率为0。
对比例3：三氟乙酸铜作催化剂时N-乙酰苄胺与乙烯基乙醚反应制备 N-苄基-N-乙烯基乙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000193
目标产物为
Figure BDA0002378730660000201
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入乙酰苄胺(149mg,1mmol)、三氟乙酸铜(14mg,0.05mmol)、甲苯(2mL)、乙烯基乙醚(0.36g,5 mmol)、在密封条件下，于100℃油浴中反应4h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝30:1的混合液为洗脱液进行洗脱，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，浓缩除去溶剂，未得到目标化合物N-苄基-N-乙烯基乙酰胺，即收率为0。
对比例4：乙酰丙酮铜作催化剂时N-乙酰苄胺与乙烯基乙醚反应制备 N-苄基-N-乙烯基乙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000202
目标产物为
Figure BDA0002378730660000203
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入乙酰苄胺(149mg,1mmol)、乙酰丙酮铜(13mg,0.05mmol)、甲苯(2mL)、乙烯基乙醚(0.36g,5 mmol)、在密封条件下，于100℃油浴中反应4h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝30:1的混合液为洗脱液进行洗脱，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，浓缩除去溶剂，未得到目标化合物N-苄基-N-乙烯基乙酰胺，即收率为0。
对比例5：甘氨酸铜作催化剂时N-乙酰苄胺与乙烯基乙醚反应制备 N-苄基-N-乙烯基乙酰胺(原料酰胺为
Figure BDA0002378730660000211
目标产物为
Figure BDA0002378730660000212
)
在惰性氛围(N2保护)下，反应管中加入乙酰苄胺(149mg,1mmol)、甘氨酸铜(11mg,0.05mmol)、甲苯(2mL)、乙烯基乙醚(0.36g,5 mmol)、在密封条件下，于100℃油浴中反应4h。反应体系冷却至室温，过滤，滤液浓缩除去溶剂，柱层析分离，以石油醚/乙酸乙酯＝30:1的混合液为洗脱液进行洗脱，通过GC-MS进行结构的初步鉴定，浓缩除去溶剂，未得到目标化合物N-苄基-N-乙烯基乙酰胺，即收率为0。

Claims (10)

1.一种铜盐催化制备式(Ⅲ)所示的N-乙烯基酰胺类化合物的方法，其特征在于所述的方法包括以下步骤：在密闭容器中在惰性气体保护下，如式(Ⅰ)所示的酰胺、如或(Ⅱ)所示乙烯基烷基醚，在铜盐催化剂和有机溶剂条件下，于95～105℃下反应4～10h；反应结束后，反应液冷却至室温，经分离纯化得所述的N-乙烯基酰胺类化合物；
所述铜盐催化剂为无水硫酸铜或无水硫酸铜与8-羟基喹啉以物质的量2～1:1的配合物；式(Ⅰ)、式(Ⅲ)中R1为C3～C6烷基、苄基、苯乙基或取代苄基，所述的取代苄基的取代基为：甲基、甲氧基或氯；R2为C1～C5的烷基、C6的环烷基、苄基、苯基或取代苯基，所述的取代芳基的取代基为：氯、叔丁基或2,3,4-三甲氧基；式(Ⅱ)中R3为C2～C4烷基；所述的酰胺、乙烯基烷基醚、铜盐催化剂物质的量比为20:100～200:2～1。
Figure FDA0002378730650000011
2.如权利要求1所述的铜盐催化制备式(Ⅲ)N-乙烯基酰胺类化合物的方法，其特征在于所述的分离纯化方法为：反应液冷却至室温后，以石油醚/乙酸乙酯的混合液为洗脱溶剂，所述的石油醚/乙酸乙酯＝20～40:1的溶剂配比进行洗脱，收集含N-乙烯基酰胺类化合物的洗脱液，浓缩除去溶剂即得所述的N-乙烯基酰胺类化合物。
3.如权利要求2所述的铜盐催化制备式(Ⅲ)N-乙烯基酰胺类化合物的方法，其特征在于所述的洗脱溶剂中石油醚/乙酸乙酯的体积比为20:1。
4.如权利要求1所述的铜盐催化制备式(Ⅲ)N-乙烯基酰胺类化合物的方法，其特征在于所述的有机溶剂为四氢呋喃、甲苯或环己烷。
5.如权利要求1所述的铜盐催化制备式(Ⅲ)N-乙烯基酰胺类化合物的方法，其特征在于所述的有机溶剂的体积用量是以所述的酰胺物质的量计为2～3L/mol。
6.如权利要求1所述的铜盐催化制备式(Ⅲ)N-乙烯基酰胺类化合物的方法，其特征在于所述的R1为正丙基、苄基、4-甲基苄基、4-甲氧基苄基、4-氯苄基或苯乙基；R2为甲基、乙基、正戊基、环己基、苄基、苯基、4-氯苯基、4-叔丁基苯基或2,3,4-三甲基苯基；所述的R3为乙基、正丁基或异丁基。
7.如权利要求1所述的铜盐催化制备式(Ⅲ)N-乙烯基酰胺类化合物的方法，其特征在于所述的反应于95～105℃下反应为4h。
8.如权利要求4所述的铜盐催化制备式(Ⅲ)N-乙烯基酰胺类化合物的方法，其特征在于，所述的有机溶剂为甲苯。
9.如权利要求1所述的铜盐催化制备式(Ⅲ)N-乙烯基酰胺类化合物的方法，其特征在于所述酰胺为N-乙酰苄胺、N-(4-甲基苄基)乙酰胺、N-(4-甲氧基苄基)乙酰胺、N-(4-氯苄基)乙酰胺、N-苄基已酰胺、N-苄基环已甲酰胺、N-苄基苯甲酰胺、N-苄基-N-(4-氯苯基)甲酰胺、N-苄基-N-(4-叔丁基苯基)甲酰胺、N-苄基-N-(2,3,4-三甲基苯基)甲酰胺、N-正丙基苯乙酰胺、N-苯乙基丙酰胺或N-苯乙基苯乙酰胺，所述乙烯基烷基醚为乙烯基乙醚。
10.如权利要求1所述的铜盐催化制备式(Ⅲ)N-乙烯基酰胺类化合物的方法，其特征在于所述惰性气体为N2。
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