一种由醇和胺制备胺衍生物的绿色方法技术

本发明专利技术公开了一种由醇和胺制备胺衍生物的绿色方法，由醇与胺类化合物在非过渡金属催化剂催化和无溶剂条件下经可控高选择脱水烷基化反应制备不同胺衍生物，非过渡金属催化剂为卤代烃，卤代烃的用量为1～50mol％，醇与胺在卤代烃催化下可直接进行脱水反应得到胺衍生物，反应温度为100～180℃，反应时间为12～48小时，副产物为水，反应需惰性气体保护下进行，条件简单、易于操作，副产物为水，反应选择性可控、目标选择性高。对反应条件的要求较低，可利用伯醇和仲醇为烷基化试剂，适用于伯胺和仲胺的脱水单烷基化反应，也适用于伯胺的脱水双烷基化反应，具有较广的适用范围，也应具有一定的研究和工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学合成
，具体涉及由醇和胺制备胺衍生物的绿色方法。
技术介绍
有机氮化合物如胺类是重要的合成原料，有机合成和药物合成中占有重要地位，几乎所有的药物分子当中都含有氮原子；很多胺类化合物还广泛参与到生物化学过程和天然产物合成中。如氨基酸和构筑生命体必须的核苷酸，以及维生素、激素类、生物碱等生物活性物质都包含氨基官能团因此各种胺类及其衍生物广泛应用于农药、医药、染料、高分子材料、食品添加剂等各类工农业生产中。因此，近几十年来，化学家们陆续报道各种过渡金属催化的胺类化合物合成新方法，但这些催化方法仍有一些缺点：如以Pd或者Cu催化的方法需要使用过量的碱，还原胺化方法使用醛酮为反应原料并需要大量的还原剂，过渡金属催化剂价格昂贵，空气下不稳定、不易制备和获取，大大降低了反应的实用性和推广潜力。因此，传统的Hofmann烷基化方法由于其简单快速仍是常用的一种合成胺衍生物的方法之一。但是该方法存在副反应多、副产物多，反应选择性不高，目标产物难于分离等缺点。但是自1850年左右被德国化学家Hofmann报道以来，该方法没有得到什么改进。同时，醇可以代替卤代烃作为烷基化试剂，与胺进行烷基化反应得到胺衍生物，副产物为水。目前已知的醇与胺反应制备胺衍生物的方法中，很多需要过渡金属催化剂、配体和无氧条件。因此，寻找一种无需过渡金属催化的新方法实现醇和胺的直接脱水烷基化反应制备胺衍生物的新方法，对研究界和工业界都具有重要意义。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种廉价易得、来源广泛、稳定低毒、绿色环保、对反应条件的要求较低、且适用范围较广的由醇和胺制备胺衍生物的绿色方法。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种由醇和胺制备胺衍生物的绿色方法，由醇与胺类化合物在非过渡金属催化剂催化和无溶剂条件下经可控高选择脱水烷基化反应制备不同胺衍生物，非过渡金属催化剂为卤代烃，非过渡金属催化剂的用量为1～50mol％，醇与胺在非过渡金属催化剂催化下可直接进行脱水反应得到胺衍生物，反应温度为100～180℃，反应时间为12～48小时，副产物为水，反应需惰性气体保护下进行，反应式为：上式中：R1、R3可以是各种官能团取代在2-、3-或4-的苯基或是取代呋喃、取代噻吩、取代吡啶等各类取代杂芳基或是各种碳链长度和支链取代的烷基；R2为氢或与R1相同；R4为氢或与R3相同。作为优选的，非过渡金属催化剂的用量为5-20mol％。作为优选的，反应温度为140-160℃。作为优选的，反应时间为24-36小时。R2也可以跟R1不同，R4也可以跟R3不同。本专利技术采用的非过渡金属催化剂为与底物醇对应的卤代烃，是与醇底物相应的氯代、溴代或碘代烃，其中溴代烃化合物相对稳定、易得、又能保持一定的催化活性。反应无需任何溶剂。本专利技术中所使用的卤代烃催化剂可以直接购买得到。本专利技术的优点：与现有技术相比，本专利技术使用廉价易得、来源广泛、稳定低毒、绿色的醇类化合物为烷基化试剂，不使用任何过渡金属催化剂和配体，反应需在惰性气体保护下直接进行，不使用有机溶剂，易于操作，副产物为水，相对环保绿色，且可通过可控的脱水反应分别实现伯胺和仲胺的单烷基化反应，以及伯胺的脱水双烷基化反应。因此，本专利技术方法对反应条件的要求较低、适用范围较广，与已知方法相比优势明显，具有潜在广泛的应用前景。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。具体实施方式本专利技术旨在开发一种卤代烃为非过渡金属催化剂，以绿色的醇为烷基化试剂，与胺类化合物在无溶剂无氧条件下进行可控高选择脱水烷基化反应合成胺衍生物的绿色方法，也是对Hofmann烷基化方法的一种改进。使用来源广泛、廉价易得、稳定低毒的醇类为烷基化试剂，在非过渡金属催化剂卤代烃的催化和无溶剂条件下，实现醇与胺类化合物的可控高选择脱水烷基化反应，副产物为水，开发环境污染小、高效的胺衍生物的选择性绿色合成方法。一种由醇和胺制备胺衍生物的绿色方法，由醇与胺类化合物在非过渡金属催化剂催化和无溶剂条件下经可控高选择脱水烷基化反应制备不同胺衍生物，其特征在于：非过渡金属催化剂为卤代烃，非过渡金属催化剂的用量为1～50mol％，醇与胺在非过渡金属催化剂催化下可直接进行脱水反应得到胺衍生物，反应温度为100～180℃，反应时间为12～48小时，副产物为水，反应需惰性气体保护下进行，反应式为：上式中：R1、R3可以是各种官能团取代在2-、3-或4-的苯基或是取代呋喃、取代噻吩、取代吡啶等各类取代杂芳基或是各种碳链长度和支链取代的烷基；R2为氢或与R1相同或不同；R4为氢或与R3相同或不同。作为优选的，非过渡金属催化剂的用量为5-20mol％。作为优选的，反应温度为140-160℃。作为优选的，反应时间为24-36小时。通过下述实施方式将有助于理解本专利技术，但并不限制于本专利技术的内容。实施例1苯甲醇和苯胺制备N-苄基苯胺管形反应器中依次加入溴化苄(0.0257g，7.5mol％)，苯胺(3mmol，1.5equiv.)和苯甲醇(0.2163g，2mmol)，直接在空气下密封、然后在无溶剂条件下加热到160℃反应24h。TLC监测反应完全后，产物用柱色谱分离提纯，分离收率82％。1H NMR(500MHz，CDCl3)：δ7.35-7.30(m，4H)，7.26-7.24(m，1H)，7.17-7.14(m，2H)，6.71-6.68(m，1H)，6.61-6.59(m，2H)，4.28(s，2H)，3.97(b，1H).13C NMR(125.4MHz，CDCl3)：δ148.1，139.4，129.2，128.6，127.4，117.5，112.8，48.2.MS(EI)：m/z(％)184(7)，183(47)，182(18)，181(4)，180(6)，106(18)，104(10)，92(9)，91(100)，89(3)，78(4)，77(23)，65(20)，63(4)，51(11)。实施例2苯甲醇和2-甲基苯胺制备N-苄基-2-甲基苯胺管形反应器中依次加入溴化苄(0.0257g，7.5mol％)，2-甲基苯胺(3mmol，1.5equiv.)和苯甲醇(0.2163g，2mmol)，直接在空气下密封、然后在无溶剂条件下加热到160℃反应24h。TLC监测反应完全后，产物用柱色谱分离提纯，分离收率64％。1H NMR(500MHz，CDC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由醇和胺制备胺衍生物的绿色方法，由醇与胺类化合物在非过渡金属催化剂催化和无溶剂条件下经可控高选择脱水烷基化反应制备不同胺衍生物，其特征在于：非过渡金属催化剂为卤代烃，非过渡金属催化剂的用量为1～50mol％，醇与胺在非过渡金属催化剂催化下可直接进行脱水反应得到胺衍生物，反应温度为100～180℃，反应时间为12～48小时，副产物为水，反应需惰性气体保护下进行，反应式为： 上式中：R1、R3可以是各种官能团取代在2‑、3‑或4‑的苯基或是取代呋喃、取代噻吩、取代吡啶等各类取代杂芳基或是各种碳链长度和支链取代的烷基； R2为氢或与R1相同或与R1不同； R4为氢或与R3相同或与R3不同。

【技术特征摘要】
1.一种由醇和胺制备胺衍生物的绿色方法，由醇与胺类化合物在非过渡金属催化剂催化和无溶剂条件下经可控高选择脱水烷基化反应制备不同胺衍生物，其特征在于：非过渡金属催化剂为卤代烃，非过渡金属催化剂的用量为1～50mol％，醇与胺在非过渡金属催化剂催化下可直接进行脱水反应得到胺衍生物，反应温度为100～180℃，反应时间为12～48小时，副产物为水，反应需惰性气体保护下进行，反应式为： 
上式中：R1、R3可以是各种官能团取代在2-、3-或4-的苯基或是取代呋喃、取代噻吩、取代吡啶等各...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐清，谢华楣，张二磊，陈建辉，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33