CN112661653B - 一种环状（烷基）（氨基）卡宾铬络合物催化还原硝基化合物制备胺的方法 - Google Patents

Abstract

本发明从相应的配体盐、碱和CrCl₃制备环状（烷基）（氨基）卡宾铬络合物用以催化频那醇硼烷在醚溶剂中将硝基化合物在温和条件下还原生成相应的胺。用此方法制备胺具有原料廉价易得、反应条件温和、操作简单、底物适用范围广、选择性高等优点。

Description

一种环状(烷基)(氨基)卡宾铬络合物催化还原硝基化合物制 备胺的方法

技术领域

本发明是关于还原硝基化合物制备胺的方法，该方法以环状(烷基)(氨基)卡宾铬络合物为催化剂，频那醇硼烷与硝基化合物反应得到相应的胺。

背景技术

胺是一类重要的化合物，在农药、医药和材料等领域具有广泛的应用。因此，发展制备胺的方法对于开发新的药物和农用化学品具有重要意义。目前，市场上许多畅销的药品、农用化学品等含氨基结构单元，例如结构式如下的：扑热息痛，苯坐卡因，非那西汀和对氨水杨酸(抗结核处方药)等。

工业上，简单、高效的合成胺的方法是直接氢化还原硝基化合物。该方法在催化剂作用下以氢气实现硝基化合物的还原，例如催化剂为铑[Applied Catalysis A:General2015,489(489):280－291]、钌[Chem Cat Chem 2015,7(18):2971－2978]、金[Angew Chem Int Ed 2014,53(29):7624－7628]、钯[Angew Chem Int Ed 2014，53(29):7624－7628；CN 109796346]、铂(CN 109759109)、钴[Catal Sci Technol 2019,9(1):157－162]、镍(CN111470979)等。催化加氢效率高，但是氢气为易燃气体，危险性大，对设备要求高；对烯烃等官能团的选择性差。

硝基化合物也可以通过氢转移还原成胺。与传统的高温高压催化加氢相比，氢转移还原反应是利用氢转移试剂作为氢源，具有反应条件温和、操作简单安全、实验设备要求不高等优点[Chem Rev，2015,115(13):6621－6686]。例如以胺硼烷作为氢转移试剂，分别以零价铁纳米颗粒作为催化剂[Chem Commun,2012,48(64):7982－7984]、以石墨烯负载镍钯合金纳米粒子作为催化剂[ACS Catal,2014,4(6):1777－1782]、以铁钯合金纳米颗粒作为催化剂[Catal Sci Technol,2016，6(15):6137－6143]、以铜纳米粒子作为催化剂[J.Am.Chem.Soc.2018,140(48):16460－16463]实现了硝基的选择性还原。以硫化钼为催化剂，以甲酸或甲酸盐为氢源，还原硝基化合物为胺(CN105601458A)。以二氧化钛负载的Ni-Co为催化剂，以水合肼为氢源，将对硝基苯甲酰胺还原为对氨基苯甲酰胺(CN108456147A)。

发明内容

与胺硼烷相比，已商业化的频哪醇硼烷价格便宜，已用于多种其它还原反应中[J.Am.Chem.Soc.2015,137,12808-12814；ACS Catal.2015,5,4219-4226；NatureCatalysis 2020，3,154-162]。本发明提供一种以卡宾铬络合物为催化剂、频哪醇硼烷作为氢转移试剂，氢转移还原硝基化合物制备胺的方法，即以环状(烷基)(氨基)卡宾铬络合物催化频那醇硼烷还原硝基化合物得到相应的胺。该方法产率较高、底物适用范围广、反应条件温和、选择性高、操作简单。

本发明的卡宾铬络合物具有如下的结构：

式中Dipp为2,6-二异丙基苯基；该卡宾铬络合物从相应的配体盐制备：在反应管中，加入0.5mmol配体盐，氮气保护，-78℃下，加入醚溶剂和0.5eq的K[N(SiMe₃)₂]，室温搅拌0.5h。氮气保护，-78℃下，加入1eq CrCl₃,室温搅拌12h,抽干溶剂，用正己烷洗涤、二氯甲烷萃取，即可得相应的卡宾铬络合物。

本发明制备胺的方法具有如下的反应通式：

式中R¹为氢、甲氧基、甲硫基、三氟甲基、三氟甲氧基，氨基、乙烯基、苯乙烯基，苯乙炔基、苯基、酰氨基、苯甲酰氨基、羟乙基、频那醇硼基、噁唑基、吡唑基、吡啶基、噻吩基、噻唑基、呋喃基、吡咯基、吗啡啉基、哌啶基、氟、氯、溴、碘；R²为氢、甲基；R³为C₁-C₂₀烷基、环烷基、苄基、吡啶甲基。

基于本发明所用的溶剂为醚类溶剂，选自乙醚、二氧六环、四氢呋喃、乙二醇二甲醚，或者它们的混合物。

基于本发明的反应温度在20℃～80℃之间。

基于本发明的反应时间在2-24h。

基于本发明所用催化剂用量为1-30mol％。

基于本发明所用镁用量为0.1-2当量。

基于本发明的频那醇硼烷用量为4-10当量。

具体实施方式

本发明制备胺的具体过程描述如下：

在反应管中，加入硝基化合物与0.01-0.3倍摩尔量的卡宾铬络合物，4-10倍摩尔量频那醇硼烷，0.1-2倍倍摩尔量的镁，2毫升溶剂。反应体系放置于20℃～80℃搅拌2-24h。反应后经硅胶柱层析，或过滤掉催化剂和镁后，加入盐酸乙醚析出铵盐后过滤，即可得到相应胺或胺盐化合物。

实施例

以下的实施例，在于详细的说明本发明而非限制本发明。

实施例(如表一所示)。

表一

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Claims (8)

1.一种催化还原硝基化合物合成胺的方法，其特征在于：在一定的温度下将硝基化合物与频那醇硼烷在环状（烷基）（氨基）卡宾铬络合物的催化下于醚溶剂中反应，生成相应的胺，该方法具有如下反应通式：

式中R¹为氢、甲氧基、甲硫基、三氟甲基、三氟甲氧基，氨基、乙烯基、苯乙烯基，苯乙炔基、苯基、酰氨基、羟乙基、频那醇硼基、噁唑基、吡唑基、吡啶基、噻吩基、噻唑基、呋喃基、吡咯基、吗啡啉基、哌啶基、氟、氯、溴、碘；R²为氢、甲基；R³为C₁-C₂₀烷基、环烷基、苄基、吡啶亚甲基；卡宾铬络合物结构如下：

式中Dipp为2,6-二异丙基苯基；R为苯基、2,4,6-三甲基苯基、2,6-二异丙基苯基。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于环状（烷基）（氨基）卡宾铬络合物从相应的配体盐、碱和CrCl₃在醚溶剂中制备。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于环状（烷基）（氨基）卡宾铬络合物用量为1-30 mol%。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所用溶剂为乙醚，二氧六环、四氢呋喃、乙二醇二甲醚，或者它们的混合物。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应温度为20℃~80℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应时间为2-24 h。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于频那醇硼烷用量为4-10当量。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于镁用量为0.1-2当量。