CN115108932B - 一种芳香酰胺类化合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芳香酰胺类化合物的制备方法，该方法包括如下步骤：在溶剂存在下，将化合物1、N,N‑二甲基甲酰胺、有机碱、催化剂进行反应，得到化合物2；其中，化合物1和化合物2的结构式如下：其中，R1为一个或多个取代基，R1选自H、卤素、C1～6的烷基、C1～6的烷氧基、硝基或烷基取代的氨基；催化剂包括碘、亚甲基蓝三水化合物、含铜催化剂、含钌催化剂中的至少一种。该方法利用化合物1、N,N‑二甲基甲酰胺作为起始原料，其具有制备简单、操作方便和产率高等特点。除终产物外，一系列转化过程中的中间体均无需分离和纯化。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，尤其是涉及一种芳香酰胺类化合物的制备方法。
背景技术
近年来，人们对芳香酰胺类衍生物的研究越来越深入，这是因为芳香酰胺化合物是一类非常重要的有机含酰胺键化合物，这种化合物具有多种生物活性和药理活性，例如：抗菌、杀虫、除草、抗病毒等。而且，芳香酰胺类化合物也是许多重要天然产物的重要单元组成。例如：紫杉醇，天然青霉素。通常，合成芳香酰胺类衍生物的方法是将有机酸、酰卤或酸酐与有机胺发生亲核加成反应制备得到。上述方法均存在明显的缺陷。例如使用活性高、价格较贵且较危险的试剂(如酰卤等)，反应产生卤化氢而导致酰胺化反应的原子经济性不高，且会腐蚀设备以及污染环境。同时，文献报道了合成芳香酰胺类衍生物的许多方法，它们通常是通过两组分缩合来完成的，这些方法使用了不同的催化剂及体系和不同的氮源，尽管这些方法有许多优点，但是它们中至少有以下任何一种局限性：产率低、底物普适性差、反应时间长、对环境有害、反应条件苛刻、复杂的产物处理手段等。
因此，有必要提供一种新的芳香酰胺类化合物的制备方法。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种芳香酰胺类化合物的制备方法。
根据本发明的第一方面实施例的芳香酰胺类化合物的制备方法，包括如下步骤：
在溶剂存在下，将化合物1、N,N-二甲基甲酰胺、有机碱、催化剂进行反应，得到化合物2；
其中，化合物1和化合物2的结构式如下：
其中，R1为一个或多个取代基，所述R1选自H、卤素、C1～6的烷基、C1～6的烷氧基、硝基或烷基取代的氨基；
所述催化剂包括碘、亚甲基蓝三水化合物、含铜催化剂、含钌催化剂中的至少一种。
根据本发明实施例的，至少具有如下有益效果：
本发明将化合物1、N,N-二甲基甲酰胺、有机碱和催化剂加入到溶剂中，加热条件下一步合成芳香酰胺类化合物，该合成方法利用化合物1、N,N-二甲基甲酰胺作为起始原料，其具有制备简单、操作方便和产率高等特点。除终产物外，一系列转化过程中的中间体均无需分离和纯化，且催化剂量极少，能减少资金和劳动力的投入量，为芳香酰胺类化合物提供一种绿色简洁高效的制备方法。
根据本发明的一些实施例，所述含钌催化剂包括三氯化钌、二氯双(4-甲基异丙基苯基)钌(II)二聚体、三(2,2’-联吡啶)二氯化钌中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述含钌催化剂为三(2,2’-联吡啶)二氯化钌。
根据本发明的一些实施例，所述含铜催化剂包括碘化铜或硫酸铜中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述溶剂包括正己烷、1,2-二氯乙烷、乙醇、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲亚砜、水中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述溶剂包括二甲亚砜和水的混合物。
根据本发明的一些实施例，所述反应的温度为25℃～80℃。
根据本发明的一些实施例，所述反应的时间为1h～10h。
根据本发明的一些实施例，所述有机碱选自叔丁醇钾、叔丁醇钠、叔丁醇锂、双(三甲基硅烷基)氨基钾中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述制备方法还包括叔丁基过氧化氢。由此，加入的叔丁基过氧化氢能够与有机碱进行协同作用，一方面能够降低有机碱的添加量，另一方面能够提升产率和底物普适性。
根据本发明的一些实施例，所述叔丁基过氧化氢和所述有机碱的摩尔比为1:(0.8～1.2)。
根据本发明的一些实施例，所述化合物1、N,N-二甲基甲酰胺、有机碱和催化剂的摩尔比为1：(1～2)：(0.2～08)：(0.005～0.02)。
根据本发明的一些实施例，所述化合物1、N,N-二甲基甲酰胺、有机碱和催化剂的摩尔比为1：1.5：0.5：0.01。
定义和一般术语
“C1-6的烷基”表示碳原子总数为1-6的烷基，包括C1-6的直链烷基、C1-6的支链烷基和C3-6的环烷基，例如可以为碳原子总数为1、2、3、4、5或6的直链烷基、碳原子总数为1、2、3、4、5或6的支链烷基或者碳原子总数为3、4、5或6的环烷基，例如可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、环丙基、甲基环丙基、乙基环丙基、环戊基、甲基环戊基、环己基等。
“C1-6的烷氧基”表示碳原子总数为1-6的烷氧基，包括C1-6的直链烷氧基、C1-6的支链烷氧基和C2-6的环烷氧基，例如可以为碳原子总数为1、2、3、4、5或6的直链烷氧基、碳原子总数为1、2、3、4、5或6的支链烷氧基或者碳原子总数为2、3、4、5或6的环烷氧基，例如可以为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基等。
“卤素”包括氟、氯、溴、碘中的任意一个或两个以上。
“烷基取代的氨基”表示为一个或多个C1-6的烷基取代氨基中的氢原子，例如可以为二乙基氨基、甲基氨基、二甲基氨基等等。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本发明所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
实施例1提供一种芳香酰胺类化合物的制备方法，反应式如下，步骤如下：
在圆底反应器中依次加入化合物1a苯甲醛(106mg，1.0mmo1)、N,N-二甲基甲酰胺(0.116mL，1.5mmo1)、叔丁醇钾(48mg，0.5mmo1)，叔丁基过氧化氢(45mg，0.5mmo1)和三(2,2'-联吡啶)二氯化钌(6.4mg，1mmol％)，4mL 95％二甲亚砜和5％的水，60℃电磁搅拌反应8个小时。反应完成后，将烧瓶内产物二甲亚砜体系倒入水中，加入20mL乙酸乙酯混合均匀，室温静置30min得到上层有机相和下层水相，取上层有机相，置于旋转蒸发仪旋去多余的溶剂得到粗产物，通过薄层层析法及过柱法分离提纯得到芳香酰胺类化合物(127mg，85％)。
产物检测数据如下：
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.45(d,J＝5.0Hz,2H),7.36(d,J＝3.7Hz,2H),7.05(s,1H),3.18(s,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ162.51,129.46,128.30,126.97,36.46.
实施例2
实施例2提供一种芳香酰胺类化合物的制备方法，反应式如下，步骤如下：
在圆底反应器中依次加入化合物1b对氯苯甲醛(140mg，1.0mmo1)、N,N-二甲基甲酰胺(0.116mL，1.5mmo1)、叔丁醇钾(48mg，0.5mmo1)，叔丁基过氧化氢(45mg，0.5mmo1)和三(2,2'-联吡啶)二氯化钌(6.4mg，1mmol％)，4mL 95％二甲亚砜和5％的水，60℃电磁搅拌反应8个小时。反应完成后，将烧瓶内产物二甲亚砜体系倒入水中，加入20mL乙酸乙酯混合均匀，室温静置30min得到上层有机相和下层水相，取上层有机相，置于旋转蒸发仪旋去多余的溶剂得到粗产物，通过薄层层析法及过柱法分离提纯得到酰胺类化合物(163mg，89％)。
产物检测数据如下：
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.36(s,4H),3.08(s,3H),2.96(s,3H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ170.61,135.60,134.53,131.31,128.63,36.58.
实施例3
实施例3提供一种芳香酰胺类化合物的制备方法，反应式如下，步骤如下：
在圆底反应器中依次加入化合物1c N,N-二乙基-4-氨基苯甲醛(177mg，1.0mmo1)、N,N-二甲基甲酰胺(0.116mL,1.5mmo1)、叔丁醇钾(48mg，0.5mmo1)，叔丁基过氧化氢(45mg，0.5mmo1)和三(2,2'-联吡啶)二氯化钌(6.4mg，1mmol％)，4mL 95％二甲亚砜和5％的水，60℃电磁搅拌反应8个小时。反应完成后，将烧瓶内产物二甲亚砜体系倒入水中，加入20mL乙酸乙酯混合均匀，室温静置30min得到上层有机相和下层水相，取上层有机相，置于旋转蒸发仪旋去多余的溶剂得到粗产物，通过薄层层析法及过柱法分离提纯得到酰胺类化合物(191mg，87％)。
产物检测数据如下：
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.32(d,J＝9.0Hz,2H),6.58(d,J＝9.0Hz,2H),3.33(q,J＝7.1Hz,4H),3.04(s,6H),1.13(t,J＝7.1Hz,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ172.25,162.54,148.79,129.61,110.32,44.33,36.48,12.51.
实施例4
实施例4提供一种芳香酰胺类化合物的制备方法，反应式如下，步骤如下：
在圆底反应器中依次加入化合物1d对甲基苯甲醛(120mg，1.0mmo1)、N,N-二甲基甲酰胺(0.116mL，1.5mmo1)、叔丁醇钾(48mg，0.5mmo1)，叔丁基过氧化氢(45mg，0.5mmo1)和三(2,2'-联吡啶)二氯化钌(6.4mg，1mmol％)，4mL 95％二甲亚砜和5％的水，60℃电磁搅拌反应8个小时。反应完成后，将烧瓶内产物二甲亚砜体系倒入水中，加入20mL乙酸乙酯混合均匀，室温静置30min得到上层有机相和下层水相，取上层有机相，置于旋转蒸发仪旋去多余的溶剂得到粗产物，通过薄层层析法及过柱法分离提纯得到酰胺类化合物(140mg，86％)。
产物检测数据如下：1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.23(d,J＝7.3Hz,2H),7.10(d,J＝7.3Hz,2H),2.95(s,6H),2.28(s,3H)；13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ172.6,139.4,133.1,128.7,126.9,39.3,35.1,21.2.
实施例5
实施例5提供一种芳香酰胺类化合物的制备方法，反应式如下，步骤如下：
在圆底反应器中依次加入化合物1e对硝基苯甲醛(151mg，1.0mmo1)、N,N-二甲基甲酰胺(0.116mL，1.5mmo1)、叔丁醇钾(48mg，0.5mmo1)，叔丁基过氧化氢(45mg，0.5mmo1)和三(2,2'-联吡啶)二氯化钌(6.4mg，1mmol％)，4mL 95％二甲亚砜和5％的水，60℃电磁搅拌反应8个小时。反应完成后，将烧瓶内产物二甲亚砜体系倒入水中，加入20mL乙酸乙酯混合均匀，室温静置30min得到上层有机相和下层水相，取上层有机相，置于旋转蒸发仪旋去多余的溶剂得到粗产物，通过薄层层析法及过柱法分离提纯得到酰胺类化合物(144mg，74％)。
产物检测数据如下：1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.72(d,J＝8.2Hz,2H),7.53(d,J＝8.2Hz,2H),3.13(s,3H),2.96(s,3H)；13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ169.3,140.5,132.1,127.5,118.0,113.0,39.1,35.1.
实施例6
实施例6提供一种芳香酰胺类化合物的制备方法，反应式如下，步骤如下：
在圆底反应器中依次加入化合物1a苯甲醛(106mg，1.0mmo1)、N,N-二甲基甲酰胺(0.116mL，1.5mmo1)、叔丁醇钾(48mg，0.5mmo1)，叔丁基过氧化氢(45mg，0.5mmo1)和碘化亚铜(3.2mg，1mmol％)，4mL 95％二甲亚砜和5％的水，60℃电磁搅拌反应8个小时。反应完成后，将烧瓶内产物二甲亚砜体系倒入水中，加入20mL乙酸乙酯混合均匀，室温静置30min得到上层有机相和下层水相，取上层有机相，置于旋转蒸发仪旋去多余的溶剂得到粗产物，通过薄层层析法及过柱法分离提纯得到芳香酰胺类化合物(107mg，72％)。
产物检测数据如下：
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.45(d,J＝5.0Hz,2H),7.36(d,J＝3.7Hz,2H),7.05(s,1H),3.18(s,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ162.51,129.46,128.30,126.97,36.46.
实施例7
实施例7提供一种芳香酰胺类化合物的制备方法，反应式如下，步骤如下：
在圆底反应器中依次加入化合物1a苯甲醛(106mg，1.0mmo1)、N,N-二甲基甲酰胺(0.116mL，1.5mmo1)、叔丁醇钾(48mg，0.5mmo1)，叔丁基过氧化氢(45mg，0.5mmo1)和碘单质(2.5mg，1mmol％)，4mL 95％二甲亚砜，60℃电磁搅拌反应8个小时。反应完成后，将烧瓶内产物二甲亚砜体系倒入水中，加入20mL乙酸乙酯混合均匀，室温静置30min得到上层有机相和下层水相，取上层有机相，置于旋转蒸发仪旋去多余的溶剂得到粗产物，通过薄层层析法及过柱法分离提纯得到芳香酰胺类化合物(116mg，78％)。
产物检测数据如下：
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.45(d,J＝5.0Hz,2H),7.36(d,J＝3.7Hz,2H),7.05(s,1H),3.18(s,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ162.51,129.46,128.30,126.97,36.46.
实施例8
实施例8提供一种芳香酰胺类化合物的制备方法，反应式如下，步骤如下：
在圆底反应器中依次加入化合物1a苯甲醛(106mg，1.0mmo1)、N,N-二甲基甲酰胺(0.116mL，1.5mmo1)、叔丁醇钾(48mg，0.5mmo1)，叔丁基过氧化氢(45mg，0.5mmo1)和三(2,2'-联吡啶)二氯化钌(6.4mg，1mmol％)，4mL 50％二甲亚砜：50％水＝2：2mL，60℃电磁搅拌反应8个小时。反应完成后，将烧瓶内产物二甲亚砜体系倒入水中，加入20mL乙酸乙酯混合均匀，室温静置30min得到上层有机相和下层水相，取上层有机相，置于旋转蒸发仪旋去多余的溶剂得到粗产物，通过薄层层析法及过柱法分离提纯得到芳香酰胺类化合物(92mg，62％)。
产物检测数据如下：
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.45(d,J＝5.0Hz,2H),7.36(d,J＝3.7Hz,2H),7.05(s,1H),3.18(s,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ162.51,129.46,128.30,126.97,36.46.
实施例9
实施例9提供一种芳香酰胺类化合物的制备方法，反应式如下，步骤如下：
在圆底反应器中依次加入化合物1a苯甲醛(106mg，1.0mmo1)、N,N-二甲基甲酰胺(0.116mL，1.5mmo1)、叔丁醇钾(48mg，0.5mmo1)和三(2,2'-联吡啶)二氯化钌(6.4mg，1mmol％)，4mL 95％二甲亚砜和5％的水，60℃电磁搅拌反应8个小时。反应完成后，将烧瓶内产物二甲亚砜体系倒入水中，加入20mL乙酸乙酯混合均匀，室温静置30min得到上层有机相和下层水相，取上层有机相，置于旋转蒸发仪旋去多余的溶剂得到粗产物，通过薄层层析法及过柱法分离提纯得到芳香酰胺类化合物(36mg，25％)。
产物检测数据如下：
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.45(d,J＝5.0Hz,2H),7.36(d,J＝3.7Hz,2H),7.05(s,1H),3.18(s,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ162.51,129.46,128.30,126.97,36.46.
在实施例9中，若不加入叔丁基过氧化氢，产率较低；即使将叔丁醇钾的摩尔用量提升数倍，依然也不能达到更好的产率。
对比例1
对比例1提供一种芳香酰胺类化合物的制备方法，反应式如下，步骤如下：
在圆底反应器中依次加入化合物1a苯甲醛(106mg，1.0mmo1)、N,N-二甲基甲酰胺(0.116mL，1.5mmo1)、叔丁醇钾(48mg，0.5mmo1)，叔丁基过氧化氢(45mg，0.5mmo1)和4mL95％二甲亚砜，60℃电磁搅拌反应8个小时。反应完成后，将烧瓶内产物二甲亚砜体系倒入水中，加入20mL乙酸乙酯混合均匀，室温静置30min得到上层有机相和下层水相，取上层有机相，置于旋转蒸发仪旋去多余的溶剂得到粗产物，通过薄层层析法及过柱法分离提纯得到芳香酰胺类化合物(12mg，8％)。
产物检测数据如下：
1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ7.45(d,J＝5.0Hz,2H),7.36(d,J＝3.7Hz,2H),7.05(s,1H),3.18(s,6H).13C NMR(126MHz,Chloroform-d)δ162.51,129.46,128.30,126.97,36.46.
上面结合本发明实施例作了详细说明，但本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (6)
1.一种芳香酰胺类化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在溶剂存在下，将化合物1、N,N-二甲基甲酰胺、叔丁基过氧化氢、有机碱与催化剂进行反应，得到化合物2；
其中，化合物1和化合物2的结构式如下：
；
其中，R1为一个或多个取代基，所述R1选自H、卤素、C1~6的烷基、硝基、烷基取代的氨基；
所述催化剂为三(2,2’-联吡啶)二氯化钌；所述有机碱为叔丁醇钾；
所述化合物1、N,N-二甲基甲酰胺、有机碱和催化剂的摩尔比为1：1~2：0.2~0.8：0.005~0.02。
2.根据权利要求1所述的芳香酰胺类化合物的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括正己烷、1,2-二氯乙烷、乙醇、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲亚砜、水中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的芳香酰胺类化合物的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括二甲亚砜和水的混合物。
4.根据权利要求1所述的芳香酰胺类化合物的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为25 ℃~80 ℃。
5.根据权利要求1所述的芳香酰胺类化合物的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为1h~10h。
6.根据权利要求1所述的芳香酰胺类化合物的制备方法，其特征在于，所述化合物1、N,N-二甲基甲酰胺、有机碱和催化剂的摩尔比为1 ：1.5 ：0.5 ：0.01。
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