芳香硼酸和氟代烷基胺偶联制备氟代烷基芳胺的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备氟代烷基芳胺的方法，该方法以芳香硼酸、氟代烷基胺为原料，利用廉价的铜盐作为催化剂，加入一定量的三乙胺，60～80℃下在乙腈中反应得到各种氟代烷基芳胺，其反应式为(1)。本发明专利技术实现了一种铜盐催化/辅助下以芳香硼酸作为反应底物，通过C‑N键的构建，来制备芳香氟代芳胺的方法，该方法简洁可行，应用前景广泛。

【技术实现步骤摘要】
芳香硼酸和氟代烷基胺偶联制备氟代烷基芳胺的方法
本专利技术涉及有机化学领域，尤其涉及一种制备氟代烷基芳胺的方法。
技术介绍
苯胺是大量且越来越多的天然和非天然生物活性化合物的结构组分。与吸电子基团(EWG)相连的苯胺在药物开发中比相应的母体分子更重要，因为通过引入EWG可以显着减轻需氧或代谢降解(苯胺遇到的常见问题)。在各种EWG中，2,2,2-三氟乙基非常吸引人，因为它通常赋予候选药物更好的药代动力学和药效学性质，例如亲脂性，膜渗透性和代谢稳定性。合成三氟甲基化苯胺的常规方法包括SNAr反应，还原胺化和使用高价碘试剂进行N-三氟乙基化。最近，分别用2,4,6-三(2,2,2-三氟乙氧基)-1,3,5-三嗪-5和三氟乙酸也实现了N-三氟乙基化芳胺的合成。在各种新开发的方法中，过渡金属催化合成三氟甲基化苯胺是有吸引力的。2015年，Hartwig及其同事报道了钯催化的三氟乙胺与芳基溴化物和芳基氯化物的偶联反应，为N-三氟乙基化苯胺提供了一种有效的方法，具有广泛的底物范围和优异的官能团相容性(J.Am.Chem.Soc.,2015,137,8460-8468)。在这种情况下，Wang(Angew.Chem.Int.Ed.Engl.,2015,54,14503-14507)和Gouverneur的研究小组独立开发了银和铜催化的插入反应，用于合成N-三氟乙基化芳胺。然而，这些方法通常需要使用昂贵的过渡金属催化剂和配体，复杂的反应设定(空气和水分挤出)和/或不容易获得的试剂(CF3CHN2)。1998年，Chan、Lam和Evans的研究小组同时开发了Cu介导的芳基硼酸与胺的氧化交叉偶联。由于使用温和的条件和廉价的铜促进剂，这种反应在有机群体中受到了极大的关注。尽管在Chan-Lam-Evans反应中已经成功地使用了许多不同类型的胺，但据我们所知，Cu介导/催化的芳基硼酸与三氟乙胺的氧化交叉偶联尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种成本低简单易行的制备氟代烷基芳胺的方法，相比现有的制备方法，本专利技术提供的方法简洁易行，应用较为廉价的过渡金属铜，原料廉价易得，应用前景广泛。本专利技术通过乙酸铜催化/辅助芳香硼酸和氟代烷基芳胺的氧化交叉偶联来制备氟代烷基芳胺，本专利技术的技术方案具体如下：以芳香硼酸、氟代烷基胺为原料，铜作为催化剂/辅助剂，三乙胺作为碱，在有机溶剂中，60～80℃下反应得到氟代烷基芳胺，其反应式为(1)。其中：式中1表示芳香硼酸，式中2表示氟代烷基胺，式中3表示氟代烷基芳胺。R为芳环上取代的烷基、芳基、供电子基、拉电子基或卤素取代基(取代烷基R选自4-叔丁基，取代芳基R选自4-苯基，拉电子基R选自3-硝基、4-氰基、4-乙氧羰基、4-乙酰基，供电子基R选自4-甲氧基等，卤素取代基选自4-溴基)；Rf为CF3、CF2H、CF3CF2或CF3CF2CF2等氟代烷基基团。优选的，R为对位取代的叔丁基、氰基、苯基或Br原子，优选的Rf基团为-CF2H。上述制备方法的具体步骤为：(1)在干净的反应管中加入芳香硼酸、乙酸铜、搅拌子，塞紧橡胶塞，然后依次注射加入三乙胺、氟代烷基胺、有机溶剂，置于80℃下反应，TLC点板检测；(2)反应结束后，垫一层硅藻土进行抽滤，最后要用有机溶剂多润洗几遍硅藻土，加入硅胶旋干溶剂，经柱层析分离得到氟代烷基化芳胺。上述制备方法中，芳香硼酸和氟代烷基胺的摩尔比为0.25～0.5。上述制备方法中，所用催化剂的量为20％或者1个当量的乙酸铜；所用碱为3当量的三乙胺。上述制备方法中，所用的有机溶剂为乙腈。上述制备方法中，反应温度为80℃。上述制备方法中，反应时间为10小时(过夜)。上述制备方法中，合成N-二氟代乙基芳胺的收率达36％～93％，最优选的N-二氟代乙基芳胺类化合物如下列式1～11所示：本专利技术的技术效果是：实现了一种通过铜催化(辅助)的chan-lam制备氟代烷基芳胺的较为高效的方法。该合成方法的优点为原料芳香硼酸廉价易得，底物的耐受性很好，应用相当廉价的铜盐，打破一直以来依赖贵金属(Pd、Ag)制备氟代烷基芳胺的境况。反应操作简单易行，并且，利用空气作为氧化剂。更重要的是我们发现四种氟代烷基胺的一个有趣的反应趋势，反应活性二氟乙胺>三氟乙胺>五氟丙胺≈七氟丁胺。附图说明图1是实施例6制得的目标化合物的单晶化学结构式。具体实施方式下面结合实施例来对本专利技术作进一步说明，帮助阅读者更好地理解本专利技术的实质，但不能对本专利技术的实施和保护范围构成任何限定。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。实施例1在干净的反应管中加入4-苯基苯硼酸(0.25mmol)、乙酸铜(20mol％)、搅拌子，然后用软胶塞塞住管口，然后依次加入三乙胺(0.75mmol)、二氟乙胺(0.5mmol)、干燥的乙腈(2.5ml)，将反应管置于80℃的加热模块中，反应过夜，TLC点板检测；待反应结束后，垫一层硅藻土进行抽滤，最后要用有机溶剂多润洗几遍硅藻土，加入硅胶旋干溶剂，经柱层析分离得到目标化合物，白色固体，收率81％。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.58–7.50(m,2H),7.45(J＝8.6Hz,2H),7.39(t,J＝7.7Hz,2H),7.30–7.24(m,1H),6.71(d,J＝8.6Hz,2H),5.92(tt,J＝56.2,4.4Hz,1H),3.92(s,1H),3.55(tdd,J＝14.3,6.6,4.2Hz,2H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)δ146.2,140.9,131.7,128.7,128.2,126.4,126.4,114.5,(t,J＝241.8Hz),113.4,46.5(t,J＝25.7Hz)；19FNMR(376MHz,CDCl3)δ-122.61(dt,J＝56.3,14.5Hz,2F)；19F{1H}NMR(376MHz,CDCl3)δ-122.61(s,2F)；HRMS(ESI)m/zcalcdforC14H14F2N+[M+H]+234.10888,found234.10902.实施例2在干净的反应管中加入4-叔丁基苯硼酸(0.25mmol)、乙酸铜(20mol％)、搅拌子，然后用软胶塞塞住管口，然后依次加入三乙胺(0.75mmol)、二氟乙胺(0.5mmol)、干燥的乙腈(2.5ml)，将反应管置于80℃的加热模块中，反应过夜，TLC点板检测；待反应结束后，垫一层硅藻土进行抽滤，最后要用有机溶剂多润洗几遍硅藻土，加入硅胶旋干溶剂，经柱层析分离得到目标化合物，浅黄色液体，收率86％。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.23(d,J＝8.7Hz,2H),6.60(d,J＝8.7Hz,2H),5.88(tt,J＝56.1,4.2Hz,1H),3.76(s,1H),3.49(td,J＝14.3,4.3Hz,2H),1.28(s,9H)；13CNMR(100MHz,CDCl3)δ144.4,141.6,126.3,114.7(t,J＝241.8Hz),112.9,46.8(t,J＝26.2Hz),34.0,31.6；19FNMR(376MHz,CDCl3)δ-122.57(dt,J＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备氟代烷基芳胺的方法，其特征在于，以芳香硼酸、氟代烷基胺为原料，铜盐作为催化剂，在碱参与下，在有机溶剂中，在温度为60～80℃条件下反应得到氟代烷基芳胺，其反应式为(1)：

【技术特征摘要】
1.一种制备氟代烷基芳胺的方法，其特征在于，以芳香硼酸、氟代烷基胺为原料，铜盐作为催化剂，在碱参与下，在有机溶剂中，在温度为60～80℃条件下反应得到氟代烷基芳胺，其反应式为(1)：其中：式中1表示芳香硼酸类化合物，式中2表示氟代烷基胺类，式中3表示氟代烷基芳胺类；R为芳环上取代的烷基、芳基、拉电子基、供电子基或卤素取代基，Rf为氟代烷基。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，芳香硼酸化合物1中的取代基R选自4-叔丁基、4-苯基、3-硝基、4-氰基、4-乙氧羰基、4-乙酰基、4-甲氧基、4-溴基。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，Rf为CF3、CF2H、CF3CF2或CF3CF2CF2。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体步骤为：(1)在干净的反应管中加入芳香...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡祥国，王辉，
申请(专利权)人：江西师范大学，
类型：发明
国别省市：江西,36