CN114213272B - 一种芳乙炔基甲酰胺类化合物的合成方法 - Google Patents

一种芳乙炔基甲酰胺类化合物的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种芳乙炔基甲酰胺类化合物的合成方法，属于化学合成技术领域。本发明的合成方法包括：在有机溶剂中，以一价铜盐为催化剂，芳基乙炔、一氧化碳(CO，1atm)和O‑芳基甲酰基羟胺反应8‑12小时。反应结束后，反应液依次通过过滤、洗涤、干燥、柱层析分离提纯得芳乙炔基甲酰胺类产物。本发明原料廉价易得、方法简单高效、底物普适性好，所得到的芳乙炔基甲酰胺类化合物在医药、农药和高分子材料领域均具有重要的应用。

Description

一种芳乙炔基甲酰胺类化合物的合成方法
技术领域
本发明涉及一种芳乙炔基甲酰胺类化合物的合成方法，属于化学合成技术领域。
背景技术
酰胺官能团是许多药物分子和生物活性物质的重要组成骨架，具有广谱的生物活性，在杀虫、杀菌、除草以及抗病毒等农用药物方面有较广的应用。目前，有超过25％的已知药物中含有酰胺单元。酰胺类化合物的关键结构是酰胺官能团，该官能团不仅是蛋白质中肽键的重要组成单元，同时也是构成许多高分子化合物的重要基础。例如，尼龙、聚氨酯类等材料中都含有酰胺键，这些材料可广泛应用于工程和医用材料、保温材料、防火材料和涂料等。此外，在酰胺分子中引入炔基单元，再由三键聚合即可得到聚酰胺类化合物，可成为重要的功能性高分子材料。
目前，关于酰胺类化合物合成的方法主要可以分为以下几大类：(1)由醛与胺反应制备酰胺。此类方法需要大量的过氧化物、添加剂或过渡金属催化剂，原料成本高、反应副产物对环境不利。(2)由肟重排制备酰胺。该类制备方法通常需要高温、强酸或重金属催化剂，反应设备要求较高，环境不友好等。(3)由羧酸和胺反应制备酰胺。此类方法大多需要较高的反应温度、添加过渡金属催化剂，副产物对环境有毒害。(4)通过醇与胺(或腈)反应制备酰胺。该类方法需要当量的过氧化物或贵金属催化剂，反应原料成本较高。
因此，发展一种操作简单、高效合成芳乙炔基甲酰胺类化合物的方法具有重要的实际应用价值。
发明内容
为了解决上述问题，本发明以简单易得的芳基乙炔、CO和O-芳基甲酰羟胺为原料，在一价铜盐的催化下，一步反应生成医药、农药和高分子材料等领域都广泛应用的芳乙炔基甲酰胺类化合物。
本发明方法以芳基乙炔化合物、CO和O-芳基甲酰羟胺为底物，在一价铜盐的催化下，可直接实现三组分高效构建一类芳香族酰胺化合物。
本发明的第一个目的是提供一种芳乙炔基甲酰胺类化合物的合成方法，其特征在于，所述方法是利用式(I)所示的芳基乙炔化合物、CO和式(II)所示的O-芳基甲酰羟胺类化合物为底物，在一价铜盐的催化下，反应得到式(III)芳乙炔基甲酰胺类产物；
Figure BDA0003431334180000021
其中，R1、R4分别独立选自C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、芳基、卤素、氰基、硝基、C1-C8烷氧基、C1-C4烷氧甲酰基；R2、R3分别独立选自C1-C8烷基、芳基、或者-NR2R3为
Figure BDA0003431334180000022
n＝1或2。
在本发明的一种实施方式中，芳基为取代或为取代的苯环、萘环；取代可以是一至三取代；取代的基团选自卤素、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基。
在本发明的一种实施方式中，芳基乙炔化合物和O-芳基甲酰羟胺类化合物的摩尔比为1：(1-2)。
在本发明的一种实施方式中，反应是在有机溶剂中进行的，所述有机溶剂包括氯苯、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)中的一种或多种。优选DMF。
在本发明的一种实施方式中，所述方法的合成路线如下所示：
Figure BDA0003431334180000023
其中，R1、R4选自烷基、芳基、卤素、氰基、硝基、甲氧基和甲氧甲酰基；R2、R3选自烷基、芳基、杂环，或者-NR2R3选自哌啶基。
在本发明的一种实施方式中，所述铜盐和芳基乙炔的摩尔比为(1-5)：100。
在本发明的一种实施方式中，所述一价铜盐包括过碘化亚铜、溴化亚铜、氯化亚铜和醋酸亚铜的一种或多种。
在本发明的一种实施方式中，所述反应的反应时间为8-12h。
在本发明的一种实施方式中，所述反应的反应温度为80-100℃。
在本发明的一种实施方式中，通过1atm CO。
在本发明的一种实施方式中，所述合成方法，还包括：反应结束，反应液依次过滤、洗涤、干燥、柱层析分离提纯得到芳乙炔基酰胺类产物。
在本发明的一种实施方式中，所述合成方法，还包括：通过核磁共振仪对得到的化合物进行表征，确定最终产物为芳乙炔基酰胺类化合物。
本发明的有益效果：
本发明方法在大气氛围中，以芳基乙炔类化合物、CO和O-芳基甲酰羟胺为反应物，在一价铜盐的催化下，可实现一锅三组分反应，得到目标芳乙炔基甲酰胺类化合物。本发明的反应机理如下：铜盐和芳基乙炔反应生成炔基铜，CO插入Cu-C键形成酰基铜中间体，酰基负离子进攻O-芳基甲酰羟胺中缺电子氨基，生成芳乙炔基甲酰胺类产物。
本发明方法采用商业化易得的芳基乙炔、CO和O-芳基甲酰羟胺为反应物，反应条件较温和，操作简单，经济成本低，可得到高附加值的酰胺产物；此外，本发明方法实现目标产物的合成需要较短的反应时间(8小时左右)和较低的反应温度(80-100℃)，反应快速高效。
本发明合成方法将简单易得的芳基乙炔、CO和O-芳甲酰羟胺在简单的条件下转换成在医药、农药和高分子材料领域均具有广泛应用的芳乙炔基甲酰胺类化合物。
附图说明
图1为芳乙炔基甲酰胺类化合物的合成路线图。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施方式。
本发明实施例的合成路线图，如图1所示：
芳乙炔基甲酰胺类化合物的合成：将芳基乙炔、O-芳基甲酰羟胺和一价铜盐依次加入25mL的反应管中，抽真空除去空气，鼓入1个大气压的CO，用注射器加入DMF，搅拌反应数小时，反应结束后，反应液依次过滤、洗涤、干燥、柱层析分离提纯得到目标产物，称重并计算产率，用核磁共振谱对产物进行表征，其反应表达式为图1。
实施例1 N,N-二异丙基-4-甲基苯乙炔基甲酰胺的合成
称取4-甲基苯乙炔0.116g(1.0mmol)、N,N-二异丙基-O-苯甲酰基羟胺0.243g(1.1mmol)和醋酸亚铜0.006g(0.05mmol)，依次加入装有磁力搅拌子的25mL反应管中，抽真空除去空气，鼓入1个大气压的CO，再加入5.0mL DMF，并置于80℃的油浴中反应8小时。反应结束后，反应液依次过滤、洗涤、干燥、柱层析分离提纯得到白色固体0.221g，产率91％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.38(d,J＝7.8Hz,2H),7.10(d,J＝7.6Hz,2H),4.60–4.48(m,1H),3.73–3.58(m,1H),2.31(s,3H),1.35(d,J＝6.8Hz,6H),1.24(d,J＝6.8Hz,6H)；13CNMR(101MHz,CDCl3)δ154.0,140.5,132.3,129.5,117.8,88.7,83.0,45.5,21.6,21.5,20.4。
实施例2 4-甲基苯乙炔基哌啶酮的合成
称取4-甲基苯乙炔0.116g(1.0mmol)、哌啶苯甲酸酯0.226g(1.1mmol)和醋酸亚铜0.006g(0.05mmol)，依次加入装有磁力搅拌子的25mL反应管中，抽真空除去空气，鼓入1个大气压的CO，再加入5.0mL DMF，并置于80℃的油浴中反应8小时。反应结束后，反应液依次过滤、洗涤、干燥、柱层析分离提纯得到白色固体0.201g，产率88％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.45(d,J＝7.8Hz,2H),7.18(d,J＝7.6Hz,2H),3.81–3.74(m,2H),3.67–3.60(m,2H),2.38(s,3H),1.73–1.54(m,6H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ153.3,140.5,137.3,132.8,129.1,128.8,128.3,127.7,116.8,85.5,82.4,43.8,21.6。
实施例3 N-甲基-N-苄基-4-甲基苯乙炔基甲酰胺的合成
称取4-甲基苯乙炔0.116g(1.0mmol)、N-甲基-N-苄基-O-苯甲酰基羟胺0.265g(1.1mmol)和醋酸亚铜0.006g(0.05mmol)，依次加入装有磁力搅拌子的25mL反应管中，抽真空除去空气，鼓入1个大气压的CO，再加入5.0mL DMF，并置于80℃的油浴中反应8小时。反应结束后，反应液依次过滤、洗涤、干燥、柱层析分离提纯得到白色固体0.226g，产率86％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.48(d,J＝7.8Hz,1H),7.44–7.28(m,6H),7.17(dd,J＝12.4,7.6Hz,2H),4.84(s,1H),4.69(s,1H),3.21(s,1H),2.95(s,2H),2.35(s,1H),2.33(s,2H)；13CNMR(101MHz,CDCl3)δ155.3,155.1,141.0,136.7,136.3,132.6,132.6,129.5,129.2,128.8,128.5,128.1,127.8,127.5,117.3,91.5,91.0,81.6,81.4,55.0,50.2,36.3,31.8,21.6,21.5。
实施例4不同铜催化剂催化合成N,N-二异丙基-4-甲基苯乙炔基甲酰胺
参照实施例1，将醋酸亚铜分别替换为碘化亚铜、溴化亚铜、氯化亚铜，其他不变，相应的制备结果如表1所示。
表1不同铜催化剂的制备结果
催化剂 产率
醋酸亚铜 91％
碘化亚铜 73％
溴化亚铜 70％
氯化亚铜 68％
实施例5不同溶剂合成N,N-二异丙基-4-甲基苯乙炔基甲酰胺
参照实施例1，将DMF分别替换为二氯乙烷(DCE)、乙腈、氯苯、二氧六环、二甲基亚砜(DMSO)，其他不变，相应的制备结果如表2所示。
表2不同溶剂的制备结果
溶剂 产率
DMF 91％
DCE 54％
CH<sub>3</sub>CN 75％
氯苯 45％
二氧六环 50％
DMSO 83％
对比例1
与实施例1相比，采用芳乙炔基溴类化合物和二异丙基胺、Co2(CO)8为反应原料制备芳香族酰胺类化合物，需要采用贵金属钯作催化剂，且还需额外添加当量的无机碱以及多种添加剂，反应底物不易得到，操作更加复杂，反应经济成本更高。
对比例2
与实施例1相比，采用芳乙炔基甲酸类化合物和N,N-二异丙基甲酰胺为反应底物合成相应的酰胺化合物，需要添加等当量的氧化剂和有机碱、更长的反应时间(反应过夜、即12h以上)，而且反应底物不易得到、普适性较差、经济成本高。
对比例3
与实施例1相比，采用芳乙炔基类化合物和N,N-二异丙基氯甲酰胺为反应底物合成相应的酰胺化合物，需要额外添加贵金属钯，大量的有机碱和膦配体，经济成本高、原子经济性差。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (8)

1.一种芳乙炔基甲酰胺类化合物的合成方法，其特征在于，以式(I)所示的芳基乙炔化合物、式(II)所示的O-芳基甲酰羟胺类化合物作为反应底物，通过CO，在一价铜盐的催化下进行反应，得到式(III)所示的芳乙炔基甲酰胺类化合物；
Figure FDA0003913882390000011
其中，R1、R4分别独立选自C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、芳基、卤素、氰基、硝基、C1-C8烷氧基、C1-C4烷氧甲酰基；R2、R3分别独立选自C1-C8烷基、芳基、或者-NR2R3为
Figure FDA0003913882390000012
n＝1或2；
反应是在有机溶剂中进行的，所述有机溶剂包括氯苯、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的一种或多种；
所述一价铜盐包括过碘化亚铜、溴化亚铜、氯化亚铜和醋酸亚铜的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，芳基乙炔化合物和O-芳基甲酰羟胺类化合物的摩尔比为1：(1-2)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜盐和芳基乙炔化合物的摩尔比为(1-5)：100。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应的反应时间为8-12h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应的反应温度为80-100℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过1个大气压的CO进行反应。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法的合成路线如下所示：
Figure FDA0003913882390000013
8.权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述合成方法，还包括：反应结束，反应液依次过滤、洗涤、干燥、柱层析分离提纯得到芳乙炔基甲酰胺类产物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Title
Electrochemical oxidative aminocarbonylation of terminal alkynes;Li Zeng etal;《Nature Catalysis》;20201231;438-445 *
Palladium-catalyzed decarboxylative aminocarbonylation with alkynoic acid and tertiary amine for the synthesis of alkynyl amide;Idris, Muhammad Aliyu etal;《Tetrahedron》;20191231;4130-4137 *
铜催化的苯并恶唑、五氟苯与O-苯甲酰羟胺的C—H 键胺化反应;洪建权等;《合成化学》;20201231;672-680 *

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