CN113620761A - 苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化合物的制备方法 - Google Patents

苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化合物的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化合物的制备方法。本发明在惰性气氛下，以芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物为原料，以苯硅烷为还原剂、以1,4‑二氧六环或四氢呋喃或乙醚为溶剂，在异丙基氯化镁的作用下，40～70℃下反应12～48h，反应完成后淬灭，分离纯化，得到芳基醛产物。整个制备过程实现了芳基仲酰胺到芳基醛的一步转化，具有成本低、反应条件温和、反应收率高的优点，避免了高温苛刻条件和成本较高的贵金属催化剂的使用。

Description

苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化 合物的制备方法
技术领域
本发明属于芳基醛类化合物技术领域，具体涉及一种苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化合物的制备方法。
背景技术
芳基醛类化合物是重要的合成中间体，广泛应用于药物化学、材料化学、有机合成化学等领域。例如：芳基甲醛是一类重要的化工生产原料和有机合成中间体，被广泛应用于食品、医药、化妆品、染料等行业。然而，目前工业上生产芳基甲醛的方法主要以甲基芳烃的卤化水解法为主，这种工艺不仅给环境造成了污染，而且由于使用该工艺生产的芳基甲醛含有卤化物，从而限制了它在食品、医药、香料行业中的应用；在材料学领域，芳基醛类化合物也是许多高分子聚合物的合成单体；同时，在有机合成中，醛基可以发生一系列转化从而实现新的碳-碳键及碳-杂键的构筑。
近年来，人们对芳基醛衍生物的合成投入了极大的热情，不仅对一些经典芳基醛合成反应提出了改进或扩展了应用范围，有的甚至提出了新颖的反应类型在许多药物及天然产物的合成过程中，针对不同的起始原料和反应环境选择合适的方法形成芳基醛类产物是其核心内容。然而，目前提出的新颖的合成过程中大多需要在高温苛刻的条件下进行或者使用成本较高的贵金属催化剂催化，不仅反应条件苛刻，而且合成成本较大。
鉴于此，有必要继续探索，找到一种更为合适的芳基醛类化合物的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于解决现有方法合成芳基醛类化合物反应条件苛刻、合成成本较高的问题，提供一种苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化合物的制备方法。
为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：
一种苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化合物的制备方法，其特殊之处在于：
在惰性气氛下，以芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物为原料，以苯硅烷为还原剂、以1,4-二氧六环或四氢呋喃或乙醚为溶剂，在异丙基氯化镁的作用下，40～70℃下搅拌反应12～48h，加入饱和氯化铵溶液淬灭反应，分离纯化，得到芳基醛产物。其中，以四氢呋喃或乙醚为溶剂时，产物的产率较低，因此，优选1,4-二氧六环作为溶剂。异丙基氯化镁的加入以异丙基氯化镁的四氢呋喃溶液这种方式加入。
进一步地，为了提升反应收率，所述原料、还原剂和异丙基氯化镁的摩尔比为1:2～4:4～8。
进一步地，所述分离纯化采用柱层析法。
进一步地，为了再次降低成本，所述惰性气体为氩气。
进一步地，当所述原料为式I化合物时，芳基醛产物为式I＇化合物；
Figure BDA0003230951480000031
式I和I＇中，R1为2-甲氧基、2-乙氧基、2-羟基、3-氟基、3-甲氧基、3-苯氧基、3-甲基、3-甲硫基、3-苯基、3-氧三氟甲基、3-甲氧基、3-氟-5-甲氧基、3,5-二甲基、3,5-二氟基、2-甲氧基-5-氟基、2,5-二甲氧基、4-氟基、4-叔丁基、或者4-三甲基硅基。
当所述原料为式Ⅱ化合物时，芳基醛产物为式Ⅱ＇化合物；
Figure BDA0003230951480000032
当所述原料为式Ⅲ化合物时，芳基醛产物为式Ⅲ＇化合物；
Figure BDA0003230951480000033
当所述原料为式Ⅳ化合物时，芳基醛产物为式Ⅳ＇化合物；
Figure BDA0003230951480000041
当所述原料为式Ⅴ化合物时，芳基醛产物为式Ⅴ＇化合物；
Figure BDA0003230951480000042
当然，也可将上述原料中的“t-Bu”基团，替换为甲基，乙基，异丙基或苯基等。
本发明的优点：
本发明以芳基仲酰胺为底物，使用苯硅烷为还原剂，在异丙基氯化镁作用下，通过C-N键断裂来构建芳基醛。本发明在异丙基氯化镁和苯硅烷的协同作用下(异丙基氯化镁拔掉质子，让芳基仲酰胺变为亚胺结构，同时氧与镁进行配位)，实现芳基仲酰胺在适当的温度和时间下得到了芳基醛类化合物，整个制备过程实现了芳基仲酰胺到芳基醛的一步转化，具有成本低、反应条件温和、反应收率高的优点，避免了高温苛刻条件和成本较高的贵金属催化剂的使用。同时，本发明也适用于不同氮取代基及芳基取代的仲酰胺类衍生物转化为芳基醛类化合物。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述：
实施例1
苯甲醛
Figure BDA0003230951480000051
氩气氛围下，将(0.4mmol)N-叔丁基苯甲酰胺，(0.8mmol)苯硅烷加入到1,4-二氧六环(2ml)中，在常温下缓慢滴加0.8ml 2mol/L异丙基氯化镁的四氢呋喃溶液，滴加完毕后，60℃下搅拌反应48小时，加入5ml饱和氯化铵水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯(每次10ml，3次)萃取，合并萃取液，加入无水硫酸钠干燥，以石油醚：乙酸乙酯＝30:1为展开剂用柱层析法分离产物，得到苯甲醛，其产率为97％。
所得产物波普数据：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.00(s,1H),7.89–7.83(m,2H),7.64–7.57(m,1H),7.51(t,J＝7.5Hz,2H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ192.3,136.3,134.4,129.6,128.9.
实施例2
4-氟苯甲醛
Figure BDA0003230951480000052
氩气氛围下，将(0.4mmol)4-氟-N-叔丁基苯甲酰胺，(0.8mmol)苯硅烷加入到1,4-二氧六环(2ml)中，在常温下缓慢滴加0.8ml 2mol/L异丙基氯化镁的四氢呋喃溶液，滴加完毕后，60℃下搅拌反应48小时，加入5ml饱和氯化铵水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯(每次10ml，3次)萃取，合并萃取液，加入无水硫酸钠干燥，以石油醚：乙酸乙酯＝30:1为展开剂用柱层析法分离产物，得到4-氟苯甲醛，其产率为93％。
所得产物波普数据：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.94(s,1H),7.92–7.86(m,2H),7.19(t,J＝8.5Hz,2H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ＝190.4,166.5(d,J＝255Hz),133.0(d,J＝2.5Hz),132.2(d,J＝9.6Hz),116.3(d,J＝22Hz)；19F NMR(377MHz,CDCl3)δ-102.49.
实施例3
4-叔丁基苯甲醛
Figure BDA0003230951480000061
氩气氛围下，将(0.4mmol)4-叔丁基-N-叔丁基苯甲酰胺，(0.8mmol)苯硅烷加入到1,4-二氧六环(2ml)中，在常温下缓慢滴加0.8ml 2mol/L异丙基氯化镁的四氢呋喃溶液，滴加完毕后，60℃下搅拌反应48小时，加入5ml饱和氯化铵水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯(每次10ml，3次)萃取，合并萃取液，加入无水硫酸钠干燥，以石油醚：乙酸乙酯＝30:1为展开剂用柱层析法分离产物，得到4-氟苯甲醛，其产率为91％。
所得产物波普数据：1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.98(s,1H),7.81(d,J＝8.4Hz,2H),7.55(d,J＝8.3Hz,2H),1.35(s,9H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ192.0,158.4,134.1,129.7,126.0,35.3,31.0.
实施例4
4'-(二甲氨基)-[1,1'-联苯]-3-甲醛
Figure BDA0003230951480000071
氩气氛围下，将(0.4mmol)N-(叔丁基)-4'-(二甲氨基)-[1,1'-联苯]-3-甲酰胺，(0.8mmol)苯硅烷加入到1,4-二氧六环(2ml)中，在常温下缓慢滴加0.8ml 2mol/L异丙基氯化镁的四氢呋喃溶液，滴加完毕后，60℃下搅拌反应48小时，加入5ml饱和氯化铵水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯(每次10ml，3次)萃取，合并萃取液，加入无水硫酸钠干燥，以石油醚：乙酸乙酯＝30:1为展开剂用柱层析法分离产物，得到4'-(二甲氨基)-[1,1'-联苯]-3-甲醛，其产率为89％。
所得产物波普数据：1H NMR(500MHz,CDCl3)δ10.07(s,1H),8.07(s,1H),7.83(d,J＝7.7Hz,1H),7.76(d,J＝7.6Hz,1H),7.58–7.52(m,3H),6.82(d,J＝8.8Hz,2H),3.02(s,6H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ192.6,150.4,142.1,136.9,132.0,129.3,127.7,127.3,127.2,112.7,40.4.
实施例5
3'-(二甲氨基)-[1,1'-联苯]-3-甲醛
Figure BDA0003230951480000081
氩气氛围下，将(0.4mmol)N-(叔丁基)-3'-(二甲氨基)-[1,1'-联苯]-3-甲酰胺，(0.8mmol)苯硅烷加入到1,4-二氧六环(2ml)中，在常温下缓慢滴加0.8ml 2mol/L异丙基氯化镁的四氢呋喃溶液，滴加完毕后，60℃下搅拌反应48小时，加入5ml饱和氯化铵水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯(每次10ml，3次)萃取，合并萃取液，加入无水硫酸钠干燥，以石油醚：乙酸乙酯＝30:1为展开剂用柱层析法分离产物，得到3'-(二甲氨基)-[1,1'-联苯]-3-甲醛，其产率为94％。
所得产物波普数据：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.09(s,1H),8.11(s,1H),7.86(t,J＝7.6Hz,2H),7.60(t,J＝7.6Hz,1H),7.34(t,J＝7.9Hz,1H),7.00–6.90(m,2H),6.79(dd,J＝8.3,2.3Hz,1H),3.03(s,6H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ192.5,151.0,143.2,140.7,136.8,133.3,129.6,129.3,128.4,128.4,115.6,112.2,111.2,40.6.
实施例6
4-三甲基硅基苯甲醛
Figure BDA0003230951480000091
氩气氛围下，将(0.4mmol)4-三甲基硅基-N-叔丁基苯甲酰胺，(0.8mmol)苯硅烷加入到1,4-二氧六环(2ml)中，在常温下缓慢滴加0.8ml 2mol/L异丙基氯化镁的四氢呋喃溶液，滴加完毕后，60℃下搅拌反应48小时，加入5ml饱和氯化铵水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯(每次10ml，3次)萃取，合并萃取液，加入无水硫酸钠干燥，以石油醚：乙酸乙酯＝30:1为展开剂用柱层析法分离产物，得到4-三甲基硅基苯甲醛，其产率为90％。
所得产物波普数据：1H NMR(500MHz,CDCl3)δ10.02(s,1H),7.84(d,J＝8.0Hz,2H),7.69(d,J＝8.0Hz,2H),0.31(s,9H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ192.67,149.24,136.44,133.83,128.63,77.25,77.00,76.75,-1.38.
实施例7
5-甲基间苯二醛
Figure BDA0003230951480000092
氩气氛围下，将(0.4mmol)N1,N3-二叔丁基-5-甲基间苯二甲酰胺，(1.6mmol)苯硅烷加入到1,4-二氧六环(2ml)中，在常温下缓慢滴加1.6ml 2mol/L异丙基氯化镁的四氢呋喃溶液，滴加完毕后，60℃下搅拌反应48小时，加入5ml饱和氯化铵水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯(每次10ml，3次)萃取，合并萃取液，加入无水硫酸钠干燥，以石油醚：乙酸乙酯＝20:1为展开剂用柱层析法分离产物，得到5-甲基间苯二醛，其产率为85％。
所得产物波普数据：1H NMR(500MHz,CDCl3)δ10.07(d,J＝1.0Hz,2H),8.17(s,1H),7.96(s,2H),2.53(s,3H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ191.3,140.3,137.1,135.1,128.7,21.1.
实施例8
间苯二甲醛
Figure BDA0003230951480000101
氩气氛围下，将(0.4mmol)N1,N3-二叔丁间苯二甲酰胺，(1.6mmol)苯硅烷加入到1,4-二氧六环(2ml)中，在常温下缓慢滴加1.6ml 2mol/L异丙基氯化镁的四氢呋喃溶液，滴加完毕后，60℃下搅拌反应48小时，加入5ml饱和氯化铵水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯(每次10ml，3次)萃取，合并萃取液，加入无水硫酸钠干燥，以石油醚：乙酸乙酯＝20:1为展开剂用柱层析法分离产物，得到间苯二醛，其产率为87％。
所得产物波普数据：1H NMR(500MHz,CDCl3)δ10.12(s,2H),8.38(s,1H),8.16(dd,J＝7.6,0.9Hz,2H),7.74(t,J＝7.6Hz,1H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ191.0,137.0,134.6,131.0,129.9.
除了实施例1-8，还可以其他氮取代基及芳基取代的仲酰胺类衍生物为原料，采用本发明的方法制备相应的芳基醛类化合物，具体是：在惰性气氛下，以苯硅烷为还原剂、以1,4-二氧六环或四氢呋喃或乙醚为溶剂，在异丙基氯化镁的作用下，40～70℃下搅拌反应12～48h，加入饱和氯化铵溶液淬灭反应，采用柱层析方法进行分离纯化，得到相应的芳基醛类化合物。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化合物的制备方法，其特征在于：
在惰性气氛下，以芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物为原料，以苯硅烷为还原剂、以1,4-二氧六环或四氢呋喃或乙醚为溶剂，在异丙基氯化镁的作用下，40～70℃下反应12～48h，反应完成后淬灭，分离纯化，得到芳基醛产物。
2.根据权利要求1所述苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化合物的制备方法，其特征在于：
所述原料、还原剂和异丙基氯化镁的摩尔比为1:2～4:4～8。
3.根据权利要求2所述苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化合物的制备方法，其特征在于：
所述分离纯化采用柱层析法。
4.根据权利要求1-3任一所述苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化合物的制备方法，其特征在于：
所述惰性气体为氩气。
5.根据权利要求4所述苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化合物的制备方法，其特征在于：
所述原料为式I化合物时，芳基醛产物为式I＇化合物；
Figure FDA0003230951470000021
式I和I＇中，R1为2-甲氧基、2-乙氧基、2-羟基、3-氟基、3-甲氧基、3-苯氧基、3-甲基、3-甲硫基、3-苯基、3-氧三氟甲基、3-甲氧基、3-氟-5-甲氧基、3,5-二甲基、3,5-二氟基、2-甲氧基-5-氟基、2,5-二甲氧基、4-氟基、4-叔丁基、或者4-三甲基硅基。
6.根据权利要求4所述苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化合物的制备方法，其特征在于：
所述原料为式Ⅱ化合物时，芳基醛产物为式Ⅱ＇化合物；
Figure FDA0003230951470000022
7.根据权利要求4所述苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化合物的制备方法，其特征在于：
所述原料为式Ⅲ化合物时，芳基醛产物为式Ⅲ＇化合物；
Figure FDA0003230951470000023
Figure FDA0003230951470000031
8.根据权利要求4所述苯硅烷还原芳基仲酰胺或芳基仲酰胺衍生物合成芳基醛类化合物的制备方法，其特征在于：
所述原料为式Ⅳ化合物时，芳基醛产物为式Ⅳ＇化合物；
Figure FDA0003230951470000032
9.根据权利要求4所述苯硅烷还原芳基仲酰胺合成芳基醛类化合物的制备方法，其特征在于：
所述原料为式Ⅴ化合物时，芳基醛产物为式Ⅴ＇化合物；
Figure FDA0003230951470000033
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