CN117510291A - 一种丙烯酰胺类化合物的制备方法 - Google Patents

一种丙烯酰胺类化合物的制备方法 Download PDF

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CN117510291A CN202311457164.2A CN202311457164A CN117510291A CN 117510291 A CN117510291 A CN 117510291A CN 202311457164 A CN202311457164 A CN 202311457164A CN 117510291 A CN117510291 A CN 117510291A
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Abstract

本发明公开一种丙烯酰胺类化合物的制备方法，属于有机合成技术领域。本发明以α‑三氟甲基苯乙烯、脂肪胺以及水为原料，在催化剂作用下发生脱氟偶联取代反应，生成丙烯酰胺化合物。本发明所述方法合成的丙烯酰胺化合物具有丙烯酰基官能团，可作为许多药物、功能材料的合成前体。本发明方法具有非常广泛的底物适应性，反应的起始原料α‑三氟甲基苯乙烯、脂肪胺廉价易得，反应投料过程简便，反应后处理步骤简单，适合工业化的大规模合成，可为药物的合成以及新材料的开发提供一种新方法和新目标。

Description

一种丙烯酰胺类化合物的制备方法
技术领域
本发明涉及一种丙烯酰胺类化合物的制备方法，属于有机合成技术领域。
背景技术
丙烯酰胺类衍生物是一类日益重要的化合物，广泛存在于天然产物、生物活性分子、和功能化材料中，以丙烯酰胺类化合物合成的水凝胶在组织工程、隐形眼镜、伤口敷料和人造肌腱中都有应用，其中最突出的当属在生物医药的药物输送系统。由丙烯酰胺类化合物合成的小分子单体水凝胶，已被用作从心脏病学、肿瘤学、免疫学和伤口愈合到疼痛管理等不同医疗领域的药物输送系统。与天然水凝胶相比，通过丙烯酰胺所合成的人工水凝胶具有更好的耐久性和化学强度。
因此，有机合成的一个重要目标是高效经济地合成含丙烯酰胺基团的有机化合物。目前已经开发了不同的丙烯酰胺类化合物构建方法，例如专利CN 102241673 B、CN109456219 B、CN 107011206 B、CN 111440172 B、CN 113636989 B等都进行了丙烯酰胺类化合物制备过程的叙述，但是以上专利中制备丙烯酰胺类化合物的过程对反应条件要求苛刻，如低温，或需要危险性的实验试剂，同时实验实施过程复杂。另一种常用的方法依然以丙烯腈水化法为主，但是这种方法受底物范围的限制。相比已有的丙稀酰胺类化合物合成方法，本发明方法无需使用危险性的化学试剂，且避免使用酰氯类化合物；在生产生活方面，本发明反应时间短、投料简便，安全性高，适合在工业生产上推广使用。
发明内容
针对现有技术中丙烯酰胺类化合物合成方法的问题，本发明提供了一中丙烯酰胺类化合物的制备方法，具体步骤为：
将α-三氟甲基苯乙烯、脂肪胺、水、碱、催化剂加到溶剂中得到反应体系，在加热至60℃条件下反应2小时，减压蒸馏除去溶剂后，柱层析分离提纯，即得到丙烯酰胺类化合物。
优选的，α-三氟甲基苯乙烯、脂肪胺、水、碱、催化剂、溶剂的摩尔比为1:(2～4):10:3:(0.01～0.05):(10～200)。
优选的，所述柱层析分离提纯的条件为：通过硅胶柱色谱，洗脱液为乙酸乙酯：石油醚，体积比为1:3～1:20。
优选的，所述α-三氟甲基苯乙烯结构式如式II所示：
其中：R1为H、Me、OMe、CF3、F、Cl、Br、CN中的一种。
优选的，所述脂肪胺结构式如式III所示：
其中：R1为H、Me、Et、n-Pr、i-Pr、Bn、中的一种；R2为Me、Et、n-Pr、i-Pr、Cy、Bn、t-Bu、Ph中的一种。
优选的，所述碱为碳酸铯(Cs2CO3)、碳酸钾(K2CO3)、叔丁醇钾(KOtBu)、叔丁醇钠(NaOtBu)、乙酸钠(NaOAc)、氟化钠(NaF)的一种；
优选的，所述催化剂为双(三苯基膦)合氯化钯(PdCl2(PPh3)2)、双(三苯基膦)二氯化镍(NiCl2(PPh3)2)、三苯基膦氯化铑(RhCl(PPh3)3)的一种。
优选的，所述溶剂为乙腈(MeCN)、1，4-二氧六环(1，4-Dioxane)、四氢呋喃(THF)、二氯甲烷(DCM)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基亚砜(DMSO)中的一种。
所制备的丙烯酰胺类化合物具有如式Ⅰ所示的结构式。
其中：R1为H、Me、OMe、CF3、F、Cl、CN中的一种；R2为H、Me、Et、n-Pr、i-Pr、Bn、中的一种；R3为Me、Et、n-Pr、i-Pr、Cy、Bn、t-Bu中的一种。
本发明的有益效果
(1)在加热条件下以高效且易于操作的方案实现了α-三氟甲基苯乙烯、脂肪胺和水的双分子亲核取代反应，由于苯基的存在，其剩余位置位阻较小可以在苯环上引入不同的原子或者具有特定效用的官能团来改变化合物的物理化学性质，同时脂肪胺的种类也同样拓展了该发明的实际效用。这些特点使得该发明具有广泛的底物范围和良好的官能团耐受性。
(2)本发明所用的合成原料α-三氟甲基苯乙烯及其衍生物引入了卤素原子、甲基、甲氧基、氰基、三氟甲基等基团，引入的氯原子和氰基提升了该丙烯酰胺的拓展的特性，可以合成更加复杂的丙烯酰胺；引入的氟原子和三氟甲基可以提升化合物的耐久性，引入的甲基甲氧基可以增强该化合物的活性。通过不同官能团对该类丙烯酰胺类化合物的改性，可以将其转化为不同功能的水凝胶或者分子探针。
(3)本发明所制备的丙烯酰胺类化合物含有一端为两个氢原子的烯烃官能团，苯基上可以引入其他官能团进行分子修饰，同时可以用不同的脂肪胺来替换，这大大提升了该类化合物的在合成应用的潜力，通过本发明制备的丙烯酰胺类化合物可应用于合成水凝胶、胶粘剂、多功能分子探针、吸附剂以及涂料等。
(4)相较于现有的丙烯酰胺类化合物，本发明可以根据产品所需来引入相应的元素来改善产品性能。例如，在苯基引入氟原子的丙烯酰胺类化合物，由此制作的产品具有良好的耐腐蚀性和耐久性；在制备丙烯酰胺类化合物前，可以根据需要选用不同的脂肪胺，以此来改变化合物的溶解度、细胞膜透过性以及代谢稳定性等。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不局限于所述内容。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过购买获得的常规产品。
实施例1
2-(4-氯苯基)-1-(吡咯烷-1-基)丙-2-烯-1-酮4a的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.03:100，将1-氯-4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1a(0.3mmol)、吡咯烷2a(0.9mmol)、水3a(3mmol)、碳酸铯(0.9mmol)、三苯基膦氯化铑(3mol％)、乙腈(30mmol)添加到干燥的试管中。
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时，反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:20)，即得到化合物2-(4-氯苯基)-1-(吡咯烷-1-基)丙-2-烯-1-酮4a，产率70％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(600MHz，CDCl3)δ7.35(d，J＝8.7Hz，2H)，7.29(d，J＝8.8Hz，2H)，5.68(s，1H)，5.41(s，1H)，3.56(t，J＝7.0Hz，2H)，3.19(t，J＝6.8Hz，2H)，1.91–1.85(m，2H)，1.80(p，J＝6.8Hz，2H)；13CNMR(151MHz，CDCl3)δ168.80，145.18，134.38，134.15，129.02，127.33，115.17，48.24，45.59，26.04，24.50；HRMS(ESI)calcd for C13H15ClNO[(M+H)+]:236.0842，found 236.0835。
实施例2
2-(3-氯苯基)-1-(吡咯烷-1-基)丙-2-烯-1-酮4b的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.03:200，将1-氯-3-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1b(0.3mmol)、吡咯烷2a(0.9mmol)、水3a(3mmol)、氟化钠(0.9mmol)、三苯基膦氯化铑(3mol％)、四氢呋喃(60mmol)添加到干燥的试管中。
(2)然后密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:18)，即得到化合物2-(3-氯苯基)-1-(吡咯烷-1-基)丙-2-烯-1-酮4b，产率65％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(500MHz，CDCl3)δ7.37(dd，J＝2.5，1.5Hz，1H)，7.26–7.20(m，3H)，5.66(s，1H)，5.40(s，1H)，3.52(t，J＝6.9Hz，2H)，3.16(t，J＝6.7Hz，2H)，1.84(dt，J＝13.3，6.6Hz，2H)，1.80–1.73(m，2H)；13CNMR(126MHz，CDCl3)δ168.54，145.15，137.58，134.80，130.10，128.56，126.07，124.27，115.95，48.28，45.61，26.05，24.49；HRMS(ESI):calcd for C13H15ClNO[(M+H)+]:236.0842，found 236.0841。
实施例3
2-(2-氯苯基)-1-(吡咯烷-1-基)丙-2-烯-1-酮4c的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:4:10:3:0.05:100，将1-氯-2-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1c(0.3mmol)、吡咯烷2a(1.2mmol)、水3a(3mmol)、乙酸钠(1.2mmol)、双(三苯基膦)合氯化钯(5mol％)、N，N-二甲基甲酰胺(30mmol)添加到干燥的试管中。
(2)然后密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时，反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:20)，即得到化合物2-(2-氯苯基)-1-(吡咯烷-1-基)丙-2-烯-1-酮4c，产率45％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(500MHz，CDCl3)δ7.35–7.32(m，1H)，7.29–7.26(m，1H)，7.21–7.14(m，2H)，5.73(s，1H)，5.62(s，1H)，3.47(t，J＝6.5Hz，2H)，3.27(t，J＝6.1Hz，2H)，1.77(dt，J＝20.7，6.4Hz，4H).；13CNMR(126MHz，CDCl3)δ168.10，144.39，137.12，132.33，131.10，129.86，129.47，127.24，122.71，48.88，46.27，26.37，24.37；HRMS(ESI):calcd for C13H15ClNO[(M+H)+]:236.0842，found 236.0847。
实施例4
2-苯基-1-(吡咯烷-1-基)丙-2-烯-1-酮4d的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.05:50，将(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1d(0.3mmol)、吡咯烷2a(0.9mmol)、水3a(3mmol)、碳酸铯(0.9mmol)、双(三苯基膦)二氯化镍(5mol％)、二甲基亚砜(15mmol)添加到干燥的试管中。
(2)然后密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:5)，即得到化合物2-苯基-1-(吡咯烷-1-基)丙-2-烯-1-酮4d，产率40％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(600MHz，CDCl3)δ7.41(d，J＝7.5Hz，2H)，7.33(t，J＝7.4Hz，2H)，7.29(t，J＝7.2Hz，1H)，5.70(s，1H)，5.41(s，1H)，3.58(t，J＝7.0Hz，2H)，3.20(t，J＝6.8Hz，2H)，1.91–1.84(m，2H)，1.80(p，J＝6.7Hz，2H)；13CNMR(151MHz，CDCl3)δ169.30，146.36，135.65，128.84，128.50，125.97，114.67，48.19，45.55，26.06，24.53；HRMS(ESI):calcd for C13H16NO[(M+H)+]:202.1232，found 202.1224。
实施例5
1-(吡咯烷-1-基)-2-(对甲苯基)丙-2-烯-1-酮4e的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.05:100，将1-甲基-4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1e(0.3mmol)、吡咯烷2a(0.9mmol)、水3a(3mmol)、叔丁醇钠(0.9mmol)、双(三苯基膦)二氯化镍(5mol％)、二氯甲烷(30mmol)添加到干燥的试管中。
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:3)，即得到化合物1-(吡咯烷-1-基)-2-(对甲苯基)丙-2-烯-1-酮4e，产率40％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(600MHz，CDCl3)δ7.31(d，J＝8.1Hz，2H)，7.14(d，J＝8.0Hz，2H)，5.65(s，1H)，5.35(s，1H)，3.58(t，J＝7.0Hz，2H)，3.20(t，J＝6.8Hz，2H)，2.33(s，3H)，1.91–1.84(m，2H)，1.79(p，J＝6.7Hz，2H)；13CNMR(151MHz，CDCl3)δ169.49，146.21，138.43，132.79，129.52，125.84，113.65，48.14，45.51，26.04，24.53，21.30；HRMS(ESI):calcd for C14H18NO[(M+H)+]:216.1388，found 216.1383。
实施例6
2-(4-甲氧基苯基)-1-(吡咯烷-1-基)丙-2-烯-1-酮4f的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.05:100，将1-甲氧基-4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1f(0.3mmol)、吡咯烷2a(0.9mmol)、水3a(3mmol)、叔丁醇钠(0.9mmol)、双(三苯基膦)二氯化钯(5mol％)、二氯甲烷(30mmol)添加到干燥的试管中；
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品；
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:3)，即得到化合物2-(4-甲氧基苯基)-1-(吡咯烷-1-基)丙-2-烯-1-酮4f，产率51％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(500MHz，CDCl3)δ7.35(d，J＝8.8Hz，2H)，6.86(d，J＝8.8Hz，2H)，5.59(s，1H)，5.28(s，1H)，3.79(s，3H)，3.58(t，J＝6.9Hz，2H)，3.21(t，J＝6.6Hz，2H)，1.88(dt，J＝13.1，6.5Hz，2H)，1.84–1.76(m，2H)；13CNMR(126MHz，CDCl3)δ169.62，159.86，145.77，128.24(s)，127.28，114.20，112.53，55.40，48.19，45.53，26.07，24.57；HRMS(ESI):calcd for C14H18NO2[(M+H)+]:232.1337，found 232.1334。
实施例7
1-(吡咯烷-1-基)-2-(4-(三氟甲基)苯基)丙-2-烯-1-酮4g的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.03:100，将1-三氟甲基-4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1g(0.3mmol)、吡咯烷2a(0.9mmol)、水3a(3mmol)、叔丁醇钾(0.9mmol)、双(三苯基膦)二氯化镍(3mol％)、乙腈(30mmol)添加到干燥的试管中；
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品；
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:3)，即得到化合物1-(吡咯烷-1-基)-2-(4-(三氟甲基)苯基)丙-2-烯-1-酮4g，产率59％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(600MHz，CDCl3)δ7.58(d，J＝8.4Hz，2H)，7.54(d，J＝8.3Hz，2H)，5.79(s，1H)，5.52(s，1H)，3.58(t，J＝7.0Hz，2H)，3.20(t，J＝6.7Hz，2H)，1.92–1.86(m，2H)，1.85–1.78(m，2H)；13CNMR(151MHz，CDCl3)δ168.43，145.15，139.23，130.34(q，J＝32.6Hz)，126.37，125.81(q，J＝3.7Hz)，125.05–121.25(m)，116.92，48.30，45.65，26.04，24.47；HRMS(ESI)：calcd for C14H15F3NO[(M+H)+]：270.1105，found270.1008。
实施例8
2-(4-氟苯基)-1-(吡咯烷-1-基)丙-2-烯-1-酮4h的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.03:100，将1-氟-4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1h(0.3mmol)、吡咯烷2a(0.9mmol)、水3a(3mmol)、叔丁醇钠(0.9mmol)、双(三苯基膦)二氯化镍(3mol％)、四氢呋喃(30mmol)添加到干燥的试管中。
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:10)，即得到化合物2-(4-氟苯基)-1-(吡咯烷-1-基)丙-2-烯-1-酮4h，产率50％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(600MHz，CDCl3)δ7.39(dd，J＝8.7，5.4Hz，2H)，7.01(t，J＝8.6Hz，2H)，5.63(s，1H)，5.37(s，1H)，3.56(t，J＝7.0Hz，2H)，3.20(t，J＝6.7Hz，2H)，1.91–1.85(m，2H)，1.83–1.77(m，2H)；13CNMR(151MHz，CDCl3)δ169.07，162.88(d，J＝248.2Hz)，145.21，131.84(d，J＝3.3Hz)，127.81(d，J＝8.2Hz)，115.80(d，J＝21.7Hz)，114.47(d，J＝1.5Hz)，48.26，45.59，26.06，24.52；HRMS(ESI)：calcdforC13H15FNO[(M+H)+]：220.1137，found 220.1144。
实施例9
4-(3-氧代-3-(吡咯烷-1-基)丙-1-烯-2-基)苄腈4i的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.03:50，将4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苄腈1i(0.3mmol)、吡咯烷2a(0.9mmol)、水3a(3mmol)、叔丁醇钠(0.9mmol)、三苯基膦氯化铑(3mol％)、二甲基亚砜(15mmol)添加到干燥的试管中。
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:10)，即得到化合物4-(3-氧代-3-(吡咯烷-1-基)丙-1-烯-2-基)苄腈4i，产率40％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(600MHz，CDCl3)δ7.64(d，J＝8.3Hz，2H)，7.54(d，J＝8.3Hz，2H)，5.83(s，1H)，5.57(s，1H)，3.58(t，J＝7.0Hz，2H)，3.22(t，J＝6.7Hz，2H)，1.95–1.88(m，2H)，1.87–1.81(m，2H)；13CNMR(151MHz，CDCl3)δ168.04，144.81，140.15，132.72，126.74，118.72，117.84，112.07，48.43，45.73，26.10，24.52；HRMS(ESI)：calcd forC14H15N2O[(M+H)+]：227.1184，found 227.1180。
实施例10
2-(4-氯苯基)-N，N-二甲基丙烯酰胺5a的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.05:100，将1-氯-4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1a(0.3mmol)、二甲胺2b(0.9mmol)、水3a(3mmol)、叔丁醇钠(0.9mmol)、双(三苯基膦)二氯化镍(5mol％)、二甲基亚砜(30mmol)添加到干燥的试管中。
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:8)，即得到化合物2-(4-氯苯基)-N，N-二甲基丙烯酰胺5a，产率70％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(600MHz，CDCl3)δ7.34(d，J＝8.8Hz，2H)，7.30(d，J＝8.8Hz，2H)，5.71(s，1H)，5.35(s，1H)，3.05(s，3H)，2.88(s，3H)；13CNMR(151MHz，CDCl3)δ170.36，144.00，134.40，133.98，128.98，126.99，114.56，38.52，34.65；HRMS(ESI)calcd for C11H13ClNO[(M+H)+]：210.0685，found 210.0690。
实施例11
2-(4-氯苯基)-N，N-二乙基丙烯酰胺5b的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.05:100，将1-氯-4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1a(0.3mmol)、二乙胺2c(0.9mmol)、水3a(3mmol)、叔丁醇钾(0.9mmol)、双(三苯基膦)二氯化镍(5mol％)、N，N-二甲基甲酰胺(30mmol)添加到干燥的试管中。
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:8)，即得到化合物2-(4-氯苯基)-N，N-二乙基丙烯酰胺5b，产率65％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(500MHz，CDCl3)δ7.30(d，J＝8.6Hz，2H)，7.24(d，J＝8.5Hz，2H)，5.60(s，1H)，5.26(s，1H)，3.42(q，J＝7.1Hz，2H)，3.14(q，J＝7.1Hz，2H)，1.13(t，J＝7.1Hz，3H)，0.93(t，J＝7.1Hz，3H)；13CNMR(126MHz，CDCl3)δ169.76，144.30，134.40，134.25，128.97，126.95，113.48，42.82，38.85，14.06，12.79；HRMS(ESI)calcd for C13H17ClNO[(M+H)+]：238.0998，found 238.0991。
实施例12
2-(4-氯苯基)-N，N-二丙基丙烯酰胺5c的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.03:100，将1-氯-4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1a(0.3mmol)、二丙胺2d(0.9mmol)、水3a(3mmol)、叔丁醇钾(0.9mmol)、双(三苯基膦)二氯化钯(3mol％)、二甲基亚砜(30mmol)添加到干燥的试管中。
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:8)，即得到化合物2-(4-氯苯基)-N，N-二丙基丙烯酰胺5c，产率65％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(600MHz，CDCl3)δ7.35(d，J＝8.7Hz，2H)，7.30(d，J＝8.5Hz，2H)，5.65(s，1H)，5.30(s，1H)，3.40–3.35(m，2H)，3.09–3.04(m，2H)，1.67–1.58(m，2H)，1.45–1.37(m，2H)，0.92(t，J＝7.4Hz，3H)，0.71(t，J＝7.4Hz，3H)；13CNMR(151MHz，CDCl3)δ170.28，144.55，134.45，134.44，129.04，127.05，113.94，50.26，46.09，21.95，20.66，11.47，11.19；HRMS(ESI)calcd for C15H21ClNO[(M+H)+]：266.1311，found266.1315。
实施例13
2-(4-氯苯基)-N，N-二异丙基丙烯酰胺5d的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.03:200，将1-氯-4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1a(0.3mmol)、二异丙胺2e(0.9mmol)、水3a(3mmol)、叔丁醇钠(0.9mmol)、双(三苯基膦)二氯化钯(3mol％)、二氯甲烷(60mmol)添加到干燥的试管中。
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:6)，即得到化合物2-(4-氯苯基)-N，N-二异丙基丙烯酰胺5d，产率35％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(600MHz，CDCl3)δ7.38(d，J＝8.7Hz，2H)，7.32(d，J＝8.7Hz，2H)，5.60(s，1H)，5.26(s，1H)，3.93(dt，J＝13.4，6.7Hz，1H)，3.42(dt，J＝13.6，6.8Hz，1H)，1.52(d，J＝6.8Hz，6H)，1.01(d，J＝6.7Hz，6H)；13CNMR(151MHz，CDCl3)δ169.71，145.64，134.45，134.41，129.05，127.05，112.14，50.86，45.76，20.53(d，J＝3.7Hz)；HRMS(ESI)calcd for C15H21ClNO[(M+H)+]：266.1311，found 266.1307。
实施例14
2-(4-氯苯基)-1-(哌啶-1-基)丙-2-烯-1-酮5e的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.03:200，将1-氯-4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1a(0.3mmol)、哌啶2f(0.9mmol)、水3a(3mmol)、碳酸钾(0.9mmol)、双(三苯基膦)二氯化钯(3mol％)、四氢呋喃(60mmol)添加到干燥的试管中。
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:9)，即得到化合物2-(4-氯苯基)-1-(哌啶-1-基)丙-2-烯-1-酮5e，产率56％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(600MHz，CDCl3)δ7.35(d，J＝8.7Hz，2H)，7.30(d，J＝8.6Hz，2H)，5.67(s，1H)，5.32(s，1H)，3.65(t，J＝4.8Hz，2H)，3.29–3.24(m，2H)，1.59(d，J＝2.6Hz，4H)，1.34(d，J＝4.6Hz，2H)；13CNMR(151MHz，CDCl3)δ168.78，144.07，134.46，134.20，129.03，127.09，113.94，48.08，42.51，26.41，25.68，24.51；HRMS(ESI)calcd for C14H17ClNO[(M+H)+]:250.0998，found 250.0992。
实施例15
N、N-二苄基-2-(4-氯苯基)丙烯酰胺5f的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.03:100，将1-氯-4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1a(0.3mmol)、二苄基胺2g(0.9mmol)、水3a(3mmol)、碳酸铯(0.9mmol)、双(三苯基膦)二氯化钯(3mol％)、1，4-二氧六环(30mmol)添加到干燥的试管中。
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:9)，即得到化合物N、N-二苄基-2-(4-氯苯基)丙烯酰胺5f，产率41％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1H NMR(600MHz，CDCl3)δ7.33(d，J＝8.6Hz，2H)，7.30–7.21(m，8H)，7.18(d，J＝5.0Hz，2H)，6.99(d，J＝7.1Hz，2H)，5.63(s，1H)，5.41(s，1H)，4.56(s，2H)，4.24(s，2H)；13C NMR(151MHz，CDCl3)δ170.89，143.83，136.80，136.04，134.76，134.30，129.20，128.96，128.84，128.72，127.90，127.81，127.28，127.19，114.92，50.93，46.42；HRMS(ESI)calcd for C23H21ClNO[(M+H)+]：362.1311，found 362.1306。
实施例16
N-苄基-2-(4-氯苯基)-N-甲基丙烯酰胺5g的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.05:100，将1-氯-4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1a(0.3mmol)、N-甲基-1-苯基甲胺2h(0.9mmol)、水3a(3mmol)、叔丁醇钠(0.9mmol)、双(三苯基膦)二氯化钯(5mol％)、二甲基亚砜(30mmol)添加到干燥的试管中。
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:5)，即得到化合物N-苄基-2-(4-氯苯基)-N-甲基丙烯酰胺5g，产率55％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(600MHz，CDCl3)δ7.35–7.17(m，8H)，6.99(d，J＝7.3Hz，1H)，5.65(d，J＝22.9Hz，1H)，5.35(d，J＝23.4Hz，1H)，4.49(d，J＝168.4Hz，2H)，2.80(d，J＝112.5Hz，3H)；13CNMR(151MHz，CDCl3)δ170.66(d，J＝57.8Hz)，143.92(d，J＝35.8Hz)，136.48(d，J＝105.0Hz)，134.59(d，J＝17.9Hz)，134.11(d，J＝19.3Hz)，129.11(d，J＝2.5Hz)，128.82(d，J＝10.5Hz)，128.28，127.74(d，J＝16.7Hz)，127.37–126.82(m)，114.78(d，J＝23.8Hz)，52.37(d，J＝637.3Hz)，34.22(d，J＝537.6Hz)；HRMS(ESI)：calcdfor C17H17ClNO[(M+H)+]：286.0998，found 286.0993。
实施例17
2-(4-氯苯基)-N-环己基丙烯酰胺5h的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.03:100，将1-氯-4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1a(0.3mmol)、环己胺2i(0.9mmol)、水3a(3mmol)、叔丁醇钠(0.9mmol)、双(三苯基膦)二氯化镍(3mol％)、乙腈(30mmol)添加到干燥的试管中。
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:5)，即得到化合物2-(4-氯苯基)-N-环己基丙烯酰胺5h，产率40％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(600MHz，CDCl3)δ7.34(d，J＝8.8Hz，2H)，7.31(d，J＝8.7Hz，2H)，6.02(d，J＝0.9Hz，1H)，5.60(d，J＝0.8Hz，1H)，5.53(s，1H)，3.92–3.82(m，1H)，1.97–1.88(m，2H)，1.72–1.54(m，3H)，1.36(qt，J＝14.0，5.3Hz，2H)，1.11(ddd，J＝26.0，12.0，4.7Hz，3H)；13CNMR(151MHz，CDCl3)δ166.39，144.28，135.49，134.61，129.39，128.97，121.55，48.68，33.06，25.55，24.89；HRMS(ESI)：calcd for C15H19ClNO[(M+H)+]：264.1155found 264.1162。
实施例18
N-(叔丁基)-2-(4-氯苯基)丙烯酰胺5i的制备，包括以下步骤：
(1)按照摩尔比1:3:10:3:0.03:100，将1-氯-4-(3，3，3-三氟丙基-1-烯-2-基)苯1a(0.3mmol)、2-甲基丙烷-2-胺2j(0.9mmol)、水3a(3mmol)、叔丁醇钾(0.9mmol)、双(三苯基膦)二氯化镍(3mol％)、二甲基亚砜(30mmol)添加到干燥的试管中。
(2)密封试管并在加热至60℃的条件下搅拌混合物2小时；反应完成后，减压蒸馏除去溶剂得到反应粗产品。
(3)通过硅胶柱色谱纯化粗产品(洗脱液为乙酸乙酯：石油醚＝1:5)，即得到化合物N-(叔丁基)-2-(4-氯苯基)丙烯酰胺5i，产率45％。
反应方程式如下：
产物核磁共振谱表征数据如下：1HNMR(600MHz，CDCl3)δ7.34–7.30(m，4H)，5.95(d，J＝0.8Hz，1H)，5.55(d，J＝0.9Hz，1H)，5.53(s，1H)，1.37(s，9H)；13CNMR(151MHz，CDCl3)δ166.79，145.08，135.63，134.48，129.28，128.90，120.79，51.76，28.75；HRMS(ESI)：calcdfor C13H17ClNO[(M+H)+]：238.0998，found 238.0992。
实施例1～18中所制备得到的丙烯酰胺类化合物可以用于制备水凝胶以及分子探针，不同性质的水凝胶可以用于农业上的保水材料制造、工业中的堵水剂以及生物医药的药物载体；该丙烯酰胺类化合物经过化学修饰可以合成多功能分子探针用以生物标记或者成像剂。由以上丙烯酰胺类化合物制备的产品，具有寿命长、活性高等特点。

Claims (8)

1.一种丙烯酰胺类化合物的制备方法，其特征在于：α-三氟甲基苯乙烯、脂肪胺、水、碱、催化剂加到溶剂中得到反应体系，在加热至60℃条件下反应2小时，减压蒸馏除去溶剂后，柱层析分离提纯，即得到丙烯酰胺类化合物；
所述α-三氟甲基苯乙烯、脂肪胺、水、碱、催化剂、溶剂的摩尔比为1:(3～4):10:3:(0.03～0.05):(50～200)。
2.根据权利要求1所述丙烯酰胺类化合物的制备方法，其特征在于：所述柱层析分离提纯的条件为：通过硅胶柱色谱，洗脱液为乙酸乙酯：石油醚，体积比为1:3～1:20。
3.根据权利要求1所述丙烯酰胺类化合物的制备方法，其特征在于：所述α-三氟甲基苯乙烯结构式如式II所示：
其中：R1为H、Me、OMe、CF3、F、Cl、Br、CN中的一种。
4.根据权利要求1所述丙烯酰胺类化合物的制备方法，其特征在于：所述脂肪胺结构式如式III所示：
其中：R1为H、Me、Et、n-Pr、i-Pr、Bn、中的一种；R2为Me、Et、n-Pr、i-Pr、Cy、Bn、t-Bu、Ph中的一种。
5.根据权利要求1所述丙烯酰胺类化合物的制备方法，其特征在于：所述碱为碳酸铯、碳酸钾、叔丁醇钾、叔丁醇钠、乙酸钠、氟化钠中的一种。
6.根据权利要求1所述丙烯酰胺类化合物的制备方法，其特征在于：所述催化剂为双(三苯基膦)合氯化钯、双(三苯基膦)二氯化镍、三苯基膦氯化铑中的一种。
7.根据权利要求1所述丙烯酰胺类化合物的制备方法，其特征在于：所述溶剂为乙腈、1，4-二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的一种。
8.权利要求1所述制备方法得到的丙烯酰胺类化合物，其特征在于：具有如式Ⅰ所示的结构式，
其中：R1为H、Me、OMe、CF3、F、Cl、CN中的一种；R2为H、Me、Et、n-Pr、i-Pr、Bn、中的一种；R3为Me、Et、n-Pr、i-Pr、Cy、Bn、t-Bu中的一种。
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