CN1271050C - 2－取代烯胺或烯酰胺化合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2-取代烯胺或烯酰胺化合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：卤代烃与烯胺或烯酰胺在离子液体中，在催化剂、配体、有机胺存在下，于20℃～150℃下搅拌反应1～50小时，后处理得产物2-芳基烯丙醇；本发明所述的制备方法，制备工艺简单、收率高，易操作，催化体系易循环使用，对环境污染小。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种不饱合胺化合物的制备方法，尤其涉及一种芳烯基胺化合物的制备方法。
(二)背景技术
具有胺基、取代胺基或酰胺基(吡咯烷酮类化合物)的末端烯烃化合物是许多药物的重要中间体，是一个具有多功能性的化合物，由该化合物开发新药或对相应药物进行传统工艺的改造，有着重要的学术意义和广阔的应用前景。
利用Friedel-Crafts合成具有胺基、取代胺基或酰胺基(吡咯烷酮类化合物)的末端烯烃化合物副产物较多，反应选择性差，难以进行工业化生产。Heck反应是Friedel-Crafts反应的一个重要补充，利用该反应与离子液体结合，可以解决催化体系的循环使用，达到工业化生产的目的。
在金属钯催化下的Heck反应是合成烯基衍生物的重要方法。离子液体作为新兴的绿色化学溶剂，不挥发，不易燃易爆，对有机物和无机物有良好的溶解性，使反应可在均相进行，对水和空气稳定，便于反应操作和处理，易回收。离子液体还可催化加速化学反应的过程及提高反应的选择性。同时使用离子液体为反应介质，合成具有末端烯烃的化合物，也是一种有应用前景的的绿色合成技术。
(三)发明内容
为克服现有技术中制备工艺复杂、收率低、对环境污染严重的缺点，本发明提供了一种2-取代烯胺或烯酰胺化合物的制备方法。本发明采用的技术方案是：
一种如式(I)所示的2-取代烯胺或烯酰胺化合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：卤代烃与式(II)所示的烯胺或烯酰胺在离子液体中，在催化剂、配体、有机胺存在下，于20℃～150℃下搅拌反应1～50小时，后处理得产物2-芳基烯丙醇；
其中式(I)和式(II)中n＝0、1、或2，R1代表脂肪烃基或取代芳香基，用于取代芳香基的取代基为下列之一：-CHO，-CN，-F，-COCH3，-CF3，-CH3，-OCH3，-OC2H5，-OC3H7，-COOCH3，-Ph，-OH，-NH2；
R2、R3与N组成杂环或R2、R3各自独立代表芳香基或C1～C4的烷基；
作为本发明的优选，式(I)和式(II)中的n＝0或1；R1代表取代芳香基；R2、R3各自独立代表下列之一：甲基、苄基、乙酰基。作为进一步的优选，n＝0或1；R1为下列之一：对乙酰苯基、对氟苯基、苯基、1-(4-异丁基)环乙烯基；R2、R3各自独立代表下列之一：甲基、苄基、乙酰基。
作为本发明的另一优选，式(I)和式(II)中的n＝0，R1为下列之一：对乙酰苯基、对氟苯基、对甲氧苯基、2-萘基，所述的烯酰胺为N-乙烯基-2-吡咯烷酮。
所述的离子液体为如式(III)所示的3-甲基咪唑无机酸盐或1-烷基-3-甲基咪唑无机酸盐[Bmim]+L-，式(III)中R表示H或含碳原子数为1～18的烷基，L为下列之一：BF4、PF6、OAc、CF3SO3、N(SO2CF3)2；离子液体优选为3-甲基咪唑四氟硼酸盐或1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，烷基为含碳原子数n＝1～18的烷基；更优选为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。
所述的催化剂为二价或零价的镍或钯化合物，优选为醋酸镍或醋酸钯。
所述的配体为1，2-双(二苯基膦)乙烷或1，3-双(二苯基膦)丙烷(DPPP)或1，4-双(二苯基膦)丁烷。
所述的有机胺优选为三乙胺。
上述的产物后处理可以是将反应液分层除去离子液体，二氯甲烷萃取得产物2-取代烯胺或烯酰胺。
所述的反应温度优选为50℃～140℃，反应时间优选为5～40小时。
本发明所述的各物质推荐按如下配比进行反应：
卤代烃、烯胺或烯酰胺、催化剂、配体、有机胺的摩尔比为1∶2～5∶0.04～0.1∶0.08～0.2∶0.16～0.4。
本发明中所述的2-取代烯胺或烯酰胺优选按以下步骤制备：
将卤代烃1毫摩尔，醋酸钯0.04毫摩尔或醋酸镍0.1，1，3-双(二苯基膦)丙烷0.08毫摩尔或0.2毫摩尔，烯胺或烯酰胺3毫摩尔，三乙胺0.16毫摩尔或0.2毫摩尔，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2毫升，置于10毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在110℃反应12个小时。反应结束后，冷却，后处理，将产物用核磁共振谱和质谱进行鉴定。
上述反应的反应式为：
所述的钯或镍催化剂和离子液体反应结束后，可回收循环使用。
本发明所述的制备方法，制备工艺简单、收率高，易操作，对环境污染小。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述的的制备方法作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1 1-[1-(4-乙酰基苯基)乙烯基]-2-吡咯烷酮的制备
将4-溴苯乙酮199毫克(1毫摩尔)，醋酸钯9毫克(0.04毫摩尔)，1，3-双(二苯基膦)丙烷33毫克(0.08毫摩尔)，N-乙烯基-2-吡咯烷酮334毫克(3毫摩尔)，三乙胺17毫克(0.16毫摩尔)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2毫升，置于50毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在110℃反应15个小时。反应结束后，冷却，反应液分层除去离子液体，二氯甲烷萃取得产物206毫克，收率90％。
1H NMR(CDCl3)δppm：7.92～7.94(m，2H)，7.44～7.41(m，2H)，5.40(s，1H)，5.30(s，1H)，3.60(t，J＝7.0Hz，2H)，2.60(s，3H)，2.58(t，J＝7.5Hz，2H)，2.16(dd，J＝7.0，7.5Hz，2H)；
13C NMR(CDCl3)δppm：198.8，174.8，143.6，140.6，137.3，128.9，126.9，110.4，49.9，32.5，27.0，19.0；
MS(m/z)：229(M+)。
实施例2 10[1-(4-氟苯基)乙烯基]-2-吡咯烷酮的制备
将4-氟溴苯175毫克(1毫摩尔)，醋酸钯9毫克(0.04毫摩尔)，1，3-双(二苯基膦)丙烷33毫克(0.08毫摩尔)，N-乙烯基-2-吡咯烷酮334毫克(3毫摩尔)，三乙胺17毫克(0.16毫摩尔)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2毫升，置于50毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在125℃反应20个小时。反应结束后，冷却，反应液分层除去离子液体，二氯甲烷萃取得产物180毫克，收率88％。
1H NMR(CDCl3)δppm：7.92～7.94(m，2H)，7.06～7.01(m，2H)，5.30(s，1H)，5.25(s，1H)，3.55(t，J＝7.0Hz，2H)，2.56(t，J＝8.0Hz，2H)，2.12(dd，J＝7.0，8.0Hz，2H)；
13C NMR(CDCl3)δppm：174.8，164.8，162.6，143.6，128.3，115.9，109.2，49.9，32.3，19.0；
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实施例3 1-[1-(4-甲氧基苯基)乙烯基]-2-吡咯烷酮的制备
将4-溴苯甲醚187毫克(1毫摩尔)，醋酸钯9毫克(0.04毫摩尔)，1，3-双(二苯基膦)丙烷33毫克(0.08毫摩尔)，N-乙烯基-2-吡咯烷酮334毫克(3毫摩尔)，三乙胺17毫克(0.16毫摩尔)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2毫升，置于50毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在115℃反应20个小时。反应结束后，冷却，反应液分层除去离子液体，二氯甲烷萃取得产物198毫克，收率91％。
1H NMR(CDCl3)δppm：7.06～6.97(m，2H)，6.75～6.47(m，2H)，4.98(s，1H)，4.87(s，1H)，3.45(s，3H)，2.19(dd，J＝7.0，8.0Hz，2H)，2.10(t，J＝8.0Hz，2H)，1.76(m，2H)；
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实施例4 1-[1-(4-乙酰基苯基)乙烯基]-2-吡咯烷酮
离子液体由实施例1回收而得，其它反应物及其用量、操作步骤同实施例1，得产物197毫克，收率86％。
实施例5 1-(2-萘基乙烯基)-2-吡咯烷酮的制备
将2-溴萘207毫克(1毫摩尔)，醋酸镍26毫克(0.1毫摩尔)，1，3-双(二苯基膦)丙烷49毫克(0.12毫摩尔)，N-乙烯基-2-吡咯烷酮334毫克(3毫摩尔)，三乙胺20毫克(0.2毫摩尔)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2毫升，置于50毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在110℃反应15个小时。反应结束后，冷却，反应液分层除去离子液体，二氯甲烷萃取得产物218毫克，收率92％。
1H NMR(CDCl3)δppm：7.58～7.78(m，3H)，7.54～7.44(m，3H)，7.34～7.32(m，1H)，5.51(s，1H)，5.39(s，1H)，3.59(t，J＝7.0Hz，2H)，2.61(t，J＝8.0Hz，2H)，2.29(dd，J＝7.0，8.0Hz，2H)；
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实施例6 1-[1-(4-乙酰基苯基)]-1-N，N-二甲基烯丙胺的制备
将4-溴苯乙酮199毫克(1毫摩尔)，醋酸镍26毫克(0.1毫摩尔)，1，3-双(二苯基膦)丙烷49毫克(0.12毫摩尔)，N，N-二甲基烯丙胺255毫克(3毫摩尔)，三乙胺20毫克(0.2毫摩尔)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2毫升，置于50毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在120℃反应30个小时。反应结束后，冷却，反应液分层除去离子液体，二氯甲烷萃取得产物185毫克，收率91％。
1H-NMR(CDCl3)δppm：7.92～7.54(m，4H)，5.54(s，1H)，5.33(s，1H)，3.41(s，2H)，2.56(s，3H)，2.29(s，3H)；
13C NMR(CDCl3)δppm：200.02，138.9，137.1，128.9，129，1，127.2，126.9，101.1，60.9，41.1，40.9；
MS(m/z)：203(M+)。
实施例7 1-[1-(4-氟苯基)]-1-N，N-二苄基烯丙胺的制备
将4-氟溴苯175毫克(1毫摩尔)，醋酸镍26毫克(0.1毫摩尔)，1，3-双(二苯基膦)丙烷49毫克(0.12毫摩尔)，N，N-二苄基烯丙胺734毫克(3毫摩尔)，三乙胺20毫克(0.2毫摩尔)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2毫升，置于50毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在120℃反应25个小时。反应结束后，冷却，反应液分层除去离子液体，二氯甲烷萃取得产物295毫克，收率89％。
1H NMR(CDCl3)δppm：7.38～7.20(m，12H)，6.99(t，J＝8.6Hz，2H)，5.44(s，1H)，5.33(s，1H)，3.53(s，4H)，3.42(s，2H)；
13C NMR(CDCl3)δppm：163.6，145.5，139.3，136.1，129.5，128.6，128.1，127.1，115.1，114.8，114.5，58.4，57.9；
MS(m/z)：331(M+)。
实施例8 1-苯基-1-(N-甲基-N-乙酰基)乙烯胺的制备
将溴苯157毫克(1毫摩尔)，醋酸镍26毫克(0.1毫摩尔)，1，3-双(二苯基膦)丙烷49毫克(0.12毫摩尔)，N-甲基-N-乙酰基乙烯胺297毫克(3毫摩尔)，三乙胺20毫克(0.2毫摩尔)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2毫升，置于50毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在120℃反应15个小时。反应结束后，冷却，反应液分层除去离子液体，二氯甲烷萃取得产物149毫克，收率85％。
1H NMR(CDCl3)δppm：7.30～7.20(m，5H)，4.98(s，1H)，4.78(s，1H)，2.73(s，3H)，2.32(s，3H)；
13C NMR(CDCl3)δppm：168.6，143.9，134.3，128.9，128.7，128.0，127.1，126.6，126.4，106.5，30.4，21.4；
MS(m/z)：175(M+)。
实施9 N-[1-(1-(4-叔丁基环己烯基)乙烯基)-N-甲基乙酰胺的制备
将4-叔丁基-1-溴环己烯217毫克(1毫摩尔)，醋酸钯9毫克(0.04毫摩尔)，1，3-双(二苯基膦)丙烷33毫克(0.08毫摩尔)，N-甲基-N-乙酰基乙烯胺297毫克(3毫摩尔)，三乙胺17毫克(0.16毫摩尔)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2毫升，置于50毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在120℃反应15个小时。反应结束后，冷却，反应液分层除去离子液体，二氯甲烷萃取得产物186毫克，收率79％。
1H NMR(CDCl3)δppm：5.88～5.80(m，1H)，5.18(s，1H)，4.98(s，1H)，3.07(s，3H)，3.02(s，3H)，2.25～2.30(m，1H)，2.07～2.22(m，2H)，1.95(s，1H)，1.85～1.99(m，2H)，1.15～1.30(m，2H)，0.89(s，9H)；
13C NMR(CDCl3)δppm：170.9，150.5，131.6，127.9，110.3，43.8，35.9，32.2，27.3，27.1，26.9，23.5，21.3；
MS(m/z)：235(M+)。
实施例10 1-[1-(4-乙酰基苯基)乙烯基]-2-吡咯烷酮的制备
将4-溴苯乙酮199毫克(1毫摩尔)，醋酸钯9毫克(0.04毫摩尔)，1，4-双(二苯基膦)丁烷68毫克(0.16毫摩尔)，N-乙烯基-2-吡咯烷酮334毫克(3毫摩尔)，三乙胺34毫克(0.32毫摩尔)，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2毫升，置于50毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在50℃反应45个小时。反应结束后，冷却，反应液分层除去离子液体，二氯甲烷萃取得产物206毫克，收率90％。
实施例11 1-[1-(4-氟苯基)乙烯基]-2-吡咯烷酮的制备
将4-氟溴苯175毫克(1毫摩尔)，醋酸钯18毫克(0.08毫摩尔)，1，4-双(二苯基膦)丁烷34毫克(0.08毫摩尔)，N-乙烯基-2-吡咯烷酮334毫克(3毫摩尔)，三乙胺17毫克(0.16毫摩尔)，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2毫升，置于50毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在125℃反应20个小时。反应结束后，冷却，反应液分层除去离子液体，二氯甲烷萃取得产物180毫克，收率88％。
实施例12 1-[1-(4-甲氧基苯基)乙烯基]-2-吡咯烷酮的制备
将4-溴苯甲醚187毫克(1毫摩尔)，醋酸钯9毫克(0.04毫摩尔)，1，2-双(二苯基膦)乙烷32毫克(0.08毫摩尔)，N-乙烯基-2-吡咯烷酮334毫克(3毫摩尔)，三乙胺17毫克(0.16毫摩尔)，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2毫升，置于50毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在70℃反应35个小时。反应结束后，冷却，反应液分层除去离子液体，二氯甲烷萃取得产物198毫克，收率91％。
实施例13 1-(2-萘基乙烯基)-2-吡咯烷酮的制备
将2-溴萘207毫克(1毫摩尔)，醋酸镍26毫克(0.1毫摩尔)，1，3-双(二苯基膦)丙烷74毫克(0.18毫摩尔)，N-乙烯基-2-吡咯烷酮556毫克(5毫摩尔)，三乙胺20毫克(0.2毫摩尔)，1-十二烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐2毫升，置于50毫升三口烧瓶中，搅拌加热，在140℃反应10个小时。反应结束后，冷却，反应液分层除去离子液体，二氯甲烷萃取得产物218毫克，收率92％。
Claims (10)
1、一种如式(I)所示的2-取代烯胺或烯酰胺化合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：卤代烃与式(II)所示的烯胺或烯酰胺在离子液体中，在催化剂、配体、有机胺存在下，于20℃～150℃下搅拌反应1～50小时，后处理得产物2-芳基烯丙醇；
其中式(I)和式(II)中n＝0、1、或2，R1代表脂肪烃基或取代芳香基，用于取代芳香基的取代基为下列之一：-CHO，-CN，-F，-COCH3，-CF3，-CH3，-OCH3，-OC2H5，-OC3H7，-COOCH3，-Ph，-OH，-NH2；
R2、R3与N组成杂环或R2、R3各自独立代表芳香基或C1～C4的烷基；所述的离子液体为如式(III)所示的3-甲基咪唑无机酸盐或1-烷基-3-甲基咪唑无机酸盐[Bmim]+L-，式(III)中R表示H或含碳原子数为1～18的烷基，L为下列之一：BF4、PF6、OAc、CF3SO3、N(SO2CF3)2；
所述的催化剂为二价或零价的镍或钯化合物；
所述的配体为1，2-双(二苯基膦)乙烷或1，3-双(二苯基膦)丙烷或1，4-双(二苯基膦)丁烷。
2、根据权利要求1所述的2-取代烯胺或烯酰胺化合物的制备方法，其特征在于所述的n＝0或1；R1代表取代芳香基，R2、R3各自独立代表下列之一：甲基、苄基、乙酰基。
3、根据权利要求2所述的2-取代烯胺或烯酰胺化合物的制备方法，其特征在于所述的n＝0或1；R1为下列之一：对乙酰苯基、对氟苯基、苯基、1-(4-异丁基)环乙烯基；R2、R3各自独立代表下列之一：甲基、苄基、乙酰基。
4、根据权利要求1所述的2-取代烯胺或烯酰胺化合物的制备方法，其特征在于所述的n＝0，R1为下列之一：对乙酰苯基、对氟苯基、对甲氧苯基、2-萘基，所述的烯酰胺为N-乙烯基-2-吡咯烷酮。
5、根据权利要求1所述的2-取代烯胺或烯酰胺化合物的制备方法，其特征在于所述的催化剂为醋酸镍或醋酸钯。
6、根据权利要求1所述的2-取代烯胺或烯酰胺化合物的制备方法，其特征在于所述的有机胺为三乙胺。
7、根据权利要求1所述的2-取代烯胺或烯酰胺化合物的制备方法，其特征在于所述的离子液体为为3-甲基咪唑四氟硼酸盐或1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，烷基为含碳原子数n＝1～18的烷基。
8、根据权利要求7所述的2-取代烯胺或烯酰胺化合物的制备方法，其特征在于所述的离子液体为为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。
9、根据权利要求1～8之一所述的2-取代烯胺或烯酰胺化合物的制备方法，其特征在于所述的后处理为：将反应液分层除去离子液体，二氯甲烷萃取得产物。
10、根据权利要求9所述的2-取代烯胺或烯酰胺化合物的制备方法，其特征在于：所述的反应温度为50℃～140℃，反应时间为5～40小时；所述的卤代烃、烯胺或烯酰胺、催化剂、配体、有机胺的摩尔比为1∶2～5∶0.04～0.1∶0.08～0.2∶0.16～0.4。
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