一种芳基酰胺类化合物的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种芳基酰胺类化合物的合成方法。以Ru(p‑cymene)Cl2为催化剂，K2S2O8为氧化剂，Xantphos为配体，以其中一反应物(N，N‑二烷基甲酰胺)为溶剂，底物芳基羧酸与N，N‑二烷基甲酰胺发生偶联反应而得到芳基酰胺化合物。反应底物廉价易得，性质稳定、毒性小，反应条件温和，对不同官能团的底物具有广泛的适用性。本发明专利技术高效构建的芳基酰胺类化合物是很多药物、生物活性分子和天然产物的重要分子骨架，本发明专利技术所述的合成方法为这类化合物的合成提供了一个广泛适用的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种芳基酰胺类化合物的合成方法。
技术介绍
在有机合成中，酰胺键是非常重要的功能基团，在很多有机化合物和生物活性化合物及天然产物中都能看到酰胺键的影子。自从1974年Heck报道了Pd催化的酰胺化反应后((a)A.Schoenberg，I.BartolettiandR.F.Heck，J.Org.Chem.，1974，39，3318-3326；(b)A.SchoenbergandR.F.Heck，J.Org.Chem.，1974，39，3327-3331)，制备酰胺类化合物的方法层出不穷，包括不同底物、不同催化剂、不同方法的文献屡有报道。最为经典的制备芳基酰胺的反应是以芳基羧酸为底物，加入活化试剂，然后与二烷基胺反应生成相应的芳基甲酰胺，这类反应通常需要加入过量的活化试剂以确保芳基羧酸的反应完全(L.Zhang，W.Wang，A.Wang，Y.Cui，X.Yang，Y.Huang，X.Liu，W.Liu，J.-Y.Son，H.OjiandT.Zhang，GreenChem.，2013，15，2680-2684)。另一类以芳基羧酸为底物制备芳基酰胺的方法是在铜催化剂催化下经自由基反应得到目标物。如Kantam等人报道了在CuO纳米颗粒的催化下，TBHP做氧化剂，在很温和的条件下由芳基羧酸制备取代的芳基酰胺类化合物的方法，作者推测反应经历了自由基的反应过程，反应底物与氧化剂生成羧酸铜，再与失去一个氢自由基的甲酰胺自由基反应并脱去一分子CO2生成目标物(Y.-X.Xie，R.-J.Song，X.-H.Yang，J.-N.XiangandJ.-H.Li，Eur.J.Org.Chem.，2013，25，5737-5742.)。此外，以芳基卤代物为反应底物，过渡金属催化制备芳基酰胺的反应也屡有报道。2002年，Tamejiro报道了碘代烃(芳烃、烷烃)与DMF在Pd催化下POCl3促进的胺基羰基化反应。2011年Bhalchandra将这一反应的底物拓展为了溴代芳烃。并将反应时间从10-36小时缩短为6小时。在这一反应中，POCl3起到了关键的作用，POCl3的加入生成了Vilsmeier-type类型的中间体，这一中间体的生成在反应中起到了至关重要的作用。然而让人困惑的是，我们在重复此类反应时却仅能得到少量产物((a)K.Hosoi，K.NozakiandT.Hiyama，Org.Lett.，2002，4，2849-2851；(b)D.N.Sawant，Y.S.Wagh，K.D.BhatteandB.M.Bhanage，J.Org.Chem.，2011，76，5489-5494)。此外，还有一类以苯甲醇、苯甲胺、苯甲醛等为底物制备酰胺化合物的方法。苯甲醇或苯甲醛在催化剂的作用下，与二烷基胺或DMF发生反应，生成相应的芳基酰胺化合物((a)D.SaberiandA.Heydari，Appl.Organomet.Chem.，2014，28，101-108；(b)K.Xu，Y.Hu，S.Zhang，Z.ZhaandZ.Wang，Chem.Eur.J.，2012，18，9793-9797)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一条高效的合成芳基酰胺类化合物的合成方法。本专利技术采用的技术方案：芳基酰胺类化合物的合成方法是将芳基羧酸、N，N-二烷基甲酰胺、Ru(p-cymene)Cl2、Xantphos、K2S2O8按摩尔比1∶0.05∶0.1∶2混匀，在160℃下反应12～24小时，以气相色谱或薄层层析监测反应进程，待反应完全后，过滤反应液，将滤液旋转蒸发除溶剂后，再进行柱色谱分离，得到所需的芳基酰胺化合物，产率为83～90％；所述的Ru(p-cymene)Cl2为二氯双(4-甲基异丙基苯基)钌(II)，Xantphos为4，5-双二苯基膦-9，9-二甲基氧杂蒽，K2S2O8为硫代硫酸钾；所述合成方法的反应式如下：其中：R1为甲基、羟基、氯、硝基、氰基或二甲基胺基，R2为烷基。芳基羧酸为苯甲酸、3-甲基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、2-氯苯甲酸、2-三氟甲基苯甲酸、2-硝基苯甲酸、3-硝基苯甲酸、4-硝基苯甲酸、4-二甲胺基苯甲酸、4-氰基苯甲酸、2-甲酸吡啶、2-萘甲酸、2-氯-5-硝基苯甲酸、2-硝基-4-氯苯甲酸或2-硝基-3-甲基苯甲酸。所述N，N-二烷基甲酰胺为N，N-二甲基甲酰胺或哌啶-1-甲醛。本专利技术提供的合成方法是以Ru(p-cymene)Cl2为催化剂，K2S2O8为氧化剂，Xantphos为配体，以其中一反应物(N，N-二烷基甲酰胺)为溶剂，底物芳基羧酸与N，N-二烷基甲酰胺发生偶联反应而得到芳基酰胺化合物，相比于现有技术中的合成方法。本专利技术的有益效果：(1)所用底物为芳基羧酸，其为固体，性质稳定，价廉易得，无难闻气味，毒性小。而文献中所用的卤代芳烃气味难闻，毒性较大。(2)所用的底物芳基羧酸，其性质与产物相差较大，如溶解性(羧酸水溶性好，产物酯溶性好)、极性(大部分芳基羧酸极性很大，产物极性相对较小)，很容易将产物与未反应完的原料进行分离。(3)本专利技术的方法得到芳基酰胺类化合物产率为83～90％。本专利技术高效构建的芳基酰胺类化合物是很多药物、生物活性分子和天然产物的重要分子骨架，本专利技术所述的合成方法为这类化合物的合成提供了一个广泛适用的制备方法。具体实施方式实施例1以苯甲酸(1a)和DMF(2a)为原料合成苯甲酰胺(3a)：在装有磁子的20mL反应瓶中加入苯甲酸(0.036g，0.3mmol)、Xantphos(0.017g，0.03mmol)、K2S2O8(0.162g，0.6mmol)、Ru(p-cymene)Cl2(0.0092g，0.015mmol)、DMF(2mL)，向其中充入氩气，拧紧瓶盖，外温160℃密闭反应12h；气相色谱监测反应完全；将反应液过滤，旋转蒸发除溶剂，经柱层析(乙酸乙酯∶正己烷＝1∶1)分离后得到无色透明液体3a，产率88％。1HNMR(300MHz，CDCl3)δ7.39(s，5H)，3.10(s，3H)，2.96(s，3H)；13CNMR(75MHz，CDCl3)δ171.76(s)，136.34(s)，129.61(s)，128.43(s)，127.11(s)，39.69(s)，35.43(s)；MS(70eV，EI)m/z(EI)C9H11NO[M]：149.19，51(36)，77(100)，105(29)，148(56)，149(5).实施例2以3-甲基苯甲酸(1b)和DMF(2a)为原料合成3-甲基苯甲酰胺(3b)：在装有磁子的20mL反应瓶中加入3-甲基苯甲酸(0.041g，0.3mmol)、Xantphos(0.017g，0.03mmol)、K2S2O8(0.162g，0.6mmol)、Ru(p-cymene)Cl2(0.0092g，0.015mmol)、DMF(2mL)，向其中充入氩气，拧紧瓶盖，外温160℃密闭反应12h；气相色谱监测反应完全；将反应液过滤，旋转蒸发除溶剂，经柱层析(乙酸乙酯∶正己烷＝1∶1)分离后得到无色透明液体3b，产率90％。1HNMR(300MHz，CDCl3)δ7.23(dq，J＝13.0，7.4Hz，4H)，3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芳基酰胺类化合物的合成方法，其特征是芳基酰胺类化合物的合成方法是将芳基羧酸、N，N‑二烷基甲酰胺、Ru(p‑cymene)Cl2、Xantphos、K2S2O8按摩尔比1∶0.05∶0.1∶2混匀，在160℃下反应12～24小时，以气相色谱或薄层层析监测反应进程，待反应完全后，过滤反应液，将滤液旋转蒸发除溶剂后，再进行柱色谱分离，得到所需的芳基酰胺化合物，产率为83～90％；所述的Ru(p‑cymene)Cl2为二氯双(4‑甲基异丙基苯基)钌(II)，Xantphos为4，5‑双二苯基膦‑9，9‑二甲基氧杂蒽，K2S2O8为硫代硫酸钾；所述合成方法的反应式如下：其中，R1为甲基、羟基、氯、硝基、氰基或二甲基胺基，R2为烷基。

【技术特征摘要】
1.一种芳基酰胺类化合物的合成方法，其特征是芳基酰胺类化合物的合成方法是将芳基羧酸、N，N-二烷基甲酰胺、Ru(p-cymene)Cl2、Xantphos、K2S2O8按摩尔比1∶0.05∶0.1∶2混匀，在160℃下反应12～24小时，以气相色谱或薄层层析监测反应进程，待反应完全后，过滤反应液，将滤液旋转蒸发除溶剂后，再进行柱色谱分离，得到所需的芳基酰胺化合物，产率为83～90％；所述的Ru(p-cymene)Cl2为二氯双(4-甲基异丙基苯基)钌(II)，Xantphos为4，5-双二苯基膦-9，9-二甲基氧杂蒽，K2S2O8为硫代硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖军华，毕晓静，李君臣，王红梅，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九七五部队，
类型：发明
国别省市：北京;11