一种甲酰胺类化合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种甲酰胺类化合物的合成方法，所述合成方法是以氨基甲酰咪唑类化合物为原料，在四氢呋喃和水的混合溶液中以硼氢化物为还原剂制得所述的甲酰胺类化合物。本发明专利技术中所用的催化剂硼氢化物具有环境友好、性能稳定、转换率高等优点。而且，本发明专利技术起始原料和所用试剂简单易得，成本低，操作简单易行，因此，本路线是一条成本较低、操作简单和适合工业化生产的路线。

Synthesis method of formamide compound

The invention discloses a method for synthesizing methyl amide compounds, the synthesis method is based on the carbamoyl imidazole compounds as raw materials in the mixed solution of water and tetrahydrofuran with borohydride as formamide compound reducing agent prepared by the. The catalyst borohydride has the advantages of friendly environment, stable performance and high conversion rate. Moreover, the starting material and the reagent used in the invention are simple and easy to obtain, low in cost and simple in operation, so the route is a low cost, simple operation and suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种甲酰胺类化合物的合成方法
本专利技术涉及一种甲酰胺类化合物的合成方法。
技术介绍
甲酰胺类化合物是合成氮杂环类药物的重要中间体，广泛应用于合成取代芳基咪唑类、氟代喹啉类、1,2-二氢喹啉类、噁唑烷酮类等药物。其合成主要通过催化胺与甲酸的氮甲酰化反应制得。用于该反应的催化剂主要有:HClO4-SiO2，TiO2-P25，TiO2-SO4，纳米催化剂MgO，I2，VB1，包裹纳米Fe2O3羟基磷石灰上负载的磺酸，ZnCl2，PEG-400及ZnO2等。这些催化剂有的难以制备，有的昂贵，有的制备中有副产物生成等缺陷。文献报道的合成甲酰胺类化合物主要有以下几种方法：文献1(KrishnakumarB,SwaminathanM.AconvenientmethodfortheN-formylationofaminesatroomtemperatureusingTiO2-P25orsulfatedtitania[J].JournalofMolecularCatalysis,2011,334(1-2):98-102)报道了胺与甲酸在纳米颗粒光催化剂TiO2-P25或硫酸化二氧化钛进行甲酰化反应，该催化剂可作为对半导体光催化剂的研究的延伸。在这项工作中，TiO2-P25或TiO2-SO42-催化的胺与甲酸在室温中可以短时间内进行甲酰化。该方法适用于取代的芳族胺以及伯和仲脂族胺。文献2(NaleDB,BhanageBM.AnefficientprotocolforformylationofaminesusingcarbondioxideandPMHSundertransition-metal-freeconditions[J].Synlett,2016,27(9):1413-1417)报道的是一种以胺为原料在一种温和的条件下，在CO2和PMHS的作用下得到甲酰胺类化合物。该反应是一种高效率，绿色的并且具有高产率的合成甲酰胺类化合物的方法。但是，上述方法有的原料成本较高，有的反应时间较长。因此，寻找一条成本较低、操作简单和适合工业化生产的路线尤其重要。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题提供一种高效且成本低的甲酰胺类化合物的合成方法。本专利技术的具体方案如下：一种甲酰胺类化合物的合成方法，所述合成方法是以氨基甲酰咪唑类化合物为原料，在四氢呋喃和水的混合溶液中以硼氢化物为还原剂制得所述甲酰胺类化合物。上述方案中，所述的原料氨基甲酰咪唑类化合物为式I所示：其中，R1、R2为相同或不相同的原子或基团，各自独立选自氢原子、C1-C20的直链或支链烷烃、C5-C10的环烷基、苯基或取代苯基中的任意一种。上述方案中，所述取代苯基的苯环上被单取代或多取代。上述方案中，所述硼氢化物为硼氢化钠或硼氢化钾。上述方案中，所述合成方法的具体步骤为：将氨基甲酰咪唑类化合物溶于四氢呋喃中，加入硼氢化钠和水，在室温下反应30min-2h，反应完全；将反应液进行洗涤、分离、纯化即得到甲酰胺类化合物。上述方案中，洗涤步骤是在冰浴中依次用5wt％的盐酸，水，5wt％的碳酸钠洗涤，水洗涤。上述方案中，分离纯化步骤是真空旋蒸除去溶剂，粗产物用柱层层析法来分离纯化。上述方案中，所述硼氢化物与氨基甲酰咪唑类衍生物的摩尔比为0.5:1-5:1，所述四氢呋喃和水的体积比为0.5:1-99:1。本专利技术的有益效果是：起始原料和所用试剂简单易得，成本低，操作简单易行，因此，本路线是一条成本较低、操作简单和适合工业化生产的路线。具体实施方式：通过下述实施例将有助于理解本专利技术，但不能局限本专利技术的内容。本专利技术以氨基甲酰咪唑类化合物为原料，在四氢呋喃和水的混合溶液中以硼氢化钠为还原剂制得所述的甲酰胺类化合物。具体方法是将氨基甲酰咪唑类化合物溶于THF中，加入硼氢化钠和水，室温下反应30min-2h，反应完全。将反应液在冰浴中依次用5％的盐酸，水，5％的碳酸钠洗涤，水洗涤，用二氯甲烷萃取多次，合并有机层，卤盐水洗涤依次，无水硫酸钠干燥过夜，真空旋蒸除去溶剂，粗产物用柱层层析法分离纯化。产率84-94％。硼氢化物与氨基甲酰咪唑类衍生物的摩尔比为0.5:1-5:1，四氢呋喃和水的体积比为0.5:1-99:1。本专利技术的主要合成路线如下：其中，R1、R2为相同或不相同的原子或基团，各自独立选自氢原子、C1-C20的直链或支链烷烃、C5-C10的环烷基、苯基或取代苯基中的任意一种。实施例1N-环己烷甲酰胺的合成在50mL圆底烧瓶中加入200mg(1mmol)N-环己烷-1-咪唑甲酰胺，加入10mLTHF使之溶解，剧烈搅拌下加入溶有152mg(4mmol)硼氢化钠的冰水5mL，TLC检测其反应进程，反应30min反应完全。在冰浴中，依次用5％的盐酸，水，5％碳酸钠，水洗涤，用80mL二氯甲烷萃取一次，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。旋蒸除去溶剂，粗产物用色谱分析法分离纯化，得到目标产物N-环己烷甲酰胺120mg，产率94％。展开剂：乙酸乙酯/石油醚＝5/2，Rf＝0.7，显色：高锰酸钾。N-环己烷甲酰胺的核磁表征数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.05(d,J＝14.1Hz,1H),6.06(d,J＝57.9Hz,1H),3.97–3.10(m,1H),1.85(t,J＝13.3Hz,2H),1.75–1.53(m,3H),1.39–1.21(m,3H),1.19–1.04(m,2H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ163.70,160.47,51.05,47.08,34.61,32.94,25.40,24.99,24.72.ESI-MS,m/zcalcd.forC7H14NO[M+H]+128.100；found128.097.实施例2N-间甲苯甲酰胺的合成在50mL圆底烧瓶中加入450mg(2.2mmol)N-间甲苯-1-咪唑甲酰胺，加入10mLTHF使之溶解，剧烈搅拌下加入溶有84mg(2.2mmol)硼氢化钠的冰水2mL，TLC检测其反应进程，反应25min反应完全。在冰浴中，依次用5％的盐酸，水，5％碳酸钠，水洗涤，用80mL二氯甲烷萃取一次，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。旋蒸除去溶剂，粗产物用色谱分析法分离纯化，得到目标产物N-间甲苯甲酰胺255mg，产率84％。展开剂：乙酸乙酯/石油醚＝1/1，Rf＝0.6，显色：紫外。N-间甲苯甲酰胺的核磁表征数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.74(s,1H),8.68(d,J＝11.1Hz,1H),8.34(s,1H),7.83(s,1H),7.40(s,1H),7.32(d,J＝8.0Hz,1H),7.21(dt,J＝15.6,8.0Hz,2H),6.99(d,J＝7.6Hz,1H),6.96–6.89(m,4H),2.33(d,J＝9.1Hz,7H).13CNMR(100MHz,CDCl3)δ162.98,159.34,139.86,139.06,136.89,136.73,129.54,128.90,126.07,125.60,120.72,119.52,117.15,115.78,21.38.ESI-MS,m/zcalcd.forC8H10NO[M+H]+136.068；found本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲酰胺类化合物的合成方法，其特征在于，所述合成方法是以氨基甲酰咪唑类化合物为原料，在四氢呋喃和水的混合溶液中以硼氢化物为还原剂制得所述甲酰胺类化合物。

【技术特征摘要】
1.一种甲酰胺类化合物的合成方法，其特征在于，所述合成方法是以氨基甲酰咪唑类化合物为原料，在四氢呋喃和水的混合溶液中以硼氢化物为还原剂制得所述甲酰胺类化合物。2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的原料氨基甲酰咪唑类化合物为式I所示：其中，R1、R2为相同或不相同的原子或基团，各自独立选自氢原子、C1-C20的直链或支链烷烃、C5-C10的环烷基、苯基或取代苯基中的任意一种。3.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述取代苯基的苯环上被单取代或多取代。4.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述硼氢化物为硼氢化钠或硼氢化钾。5.如权利要求1所述的合...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕汉兵，周旋，陈志勇，田泽宇，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42