一种脂肪酰胺的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种脂肪酰胺的制备方法，该方法是指将盐酸羟胺、过渡金属、膦配体、烯烃和溶剂依次加入到高压反应釜中，在压力为5~30 atm的一氧化碳气氛中于50~150℃发生氢胺羰基化反应，1~48h后反应结束，经抽干溶剂、柱层析分离即得脂肪酰胺类化合物。本发明专利技术工艺简单、合成成本低、产率高，底物适用性范围宽，易于工业化。

A preparation method of aliphatic amide

The present invention relates to a method for preparing aliphatic amides. The method is to add hydroxylamine hydrochloride, transition metal, phosphine ligands, olefins and solvents into the autoclave in turn. The carbonylation of aliphatic amides takes place at 50-150 ~C in the atmosphere of carbon monoxide with pressure of 5-30 atm. After 1-48 hours, the reaction ends and the aliphatic amides are separated by solvent extraction and column chromatography. The invention has the advantages of simple process, low synthesis cost, high yield, wide applicability of substrates and easy industrialization.

【技术实现步骤摘要】
一种脂肪酰胺的制备方法
本专利技术涉及有机化学合成
，尤其涉及一种脂肪酰胺的制备方法。
技术介绍
酰胺化合物普遍存在于天然产物、药物、农药、生物活性分子、合成中间体和功能材料中。例如，N-[(1-乙基-2-吡咯烷基)甲基]-2-甲氧基苯酰胺（舒必利）是一种非典型抗精神病药，具有一定的抗抑郁、木僵、退缩、幻觉、妄想及精神错乱的作用，还可治疗呕吐、酒精中毒性精神病、智力发育不全伴有人格障碍、胃及十二指肠溃疡等疾病；N,N,N’,N’-四乙酰基乙二胺（TAED4303）是一种过氧化物活化剂，用于提高过氧化物在低温水中的洗涤功效和消毒、杀菌功能，现已实现万吨级的生产规模，广泛使用于洗衣粉、彩漂粉、洗碗剂及其它各类固体洗涤剂及去污剂中。由于酰胺化合物用途广泛，近年来人们开发了大量的合成方法。传统的合成酰胺化合物的方法有很多种，例如：⑴酰氯和胺的缩合反应；⑵羧酸类化合物和胺的缩合反应；⑶肟的Beckman重排反应；⑷羰基化合物和叠氮酸的Schmidt重排反应；⑸腙和胺类化合物的反应；⑹过渡金属催化下有机卤代物和酰胺化合物的反应；⑺过渡金属催化下烯烃或炔烃和酰胺的反应。虽然上述方法有较高的收率，但是这些方法受到当量的强碱、强酸、有机卤代物、各种添加剂和底物适应性的限制，实际应用受到极大地限制。为克服上述反应的种种弊端，人们发展了过渡金属催化下烯烃、盐酸胺和一氧化碳反应合成酰胺类化合物的方法，合成路线如下所示，具体参考文献：J.Liu,H.Li,A.Spannenberg,R.Franke,R.Jackstell,M.Beller.Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,13544-13548.虽然这一方法较之前的方法有所进步，但是仍然存在一些不足：其一，该反应底物适应性受到限制，仅适用于末端烯烃，1,-2-二取代的烯烃、环状烯烃、和乙烯不参与反应；其二，利用该方法仅能合成烷二级酰胺化合物，无法一步合成三级酰胺；其三，一氧化碳的压力较高，需要40bar，难以实现工业化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种简单、高效的脂肪酰胺的制备方法。为解决上述问题，本专利技术所述的一种脂肪酰胺的制备方法，其特征在于：将盐酸羟胺、过渡金属、膦配体、烯烃和溶剂依次加入到高压反应釜中，在压力为5~30atm的一氧化碳气氛中于50~150℃发生氢胺羰基化反应，1~48h后反应结束，经抽干溶剂、柱层析分离即得脂肪酰胺类化合物；所述盐酸羟胺、所述烯烃、所述过渡金属的摩尔比为1:2~5:0.005~0.05；所述过渡金属和所述膦配体的摩尔比为1:2~2.5；所述溶剂以盐酸羟胺为基准，其浓度为0.25~1.25mol/L。合成路线如下所示：；或；或；所述烯烃的结构式为，其中R选自C4~C30的芳香基团；R1选自氢或C1~C20的脂肪基团。所述R选自取代的苯基、萘基或噻吩基；R1选自甲基。所述烯烃的结构式为，其中R2选自氢或C1~C20的脂肪基团。所述R2选自正己基、环己基或叔丁基中的任意一种。所述烯烃的结构式为，其中R3选自C0~C6的脂肪基团；R4选自C0~C20的脂肪基团或C4~C30的芳香基团。所述R3选自C0、-CH2-、-CH2CH2-或-CH2CH2CH2-中的任意一种；所述R4选自C0、-CH2-或-CHCH-中的任意一种。所述过渡金属是指4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽二氯化钯（Pd(Xantphos)Cl2）、二（三苯基膦）二氯化钯（Pd(PPh3)2Cl2）、乙腈二氯化钯（Pd(CH3CN)2Cl2）、四（三苯基膦）钯（Pd(PPh3)4）、二（三叔丁基膦）钯（Pd(t-Bu3P)2）或烯丙基氯化钯（[Pd(allyl)Cl]2）中的任意一种。所述膦配体是指2-二环己基膦-2',4',6'-三异丙基联苯（XPhos），2-二环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯（SPhos），2-叔丁基膦-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯（tBu-XPhos）、2-二环己基膦-2',6'-二异丙氧基-1,1'-联苯（RuPhos）、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽（XantPhos）中的任意一种。所述溶剂是指四氢呋喃、苯甲醚、1,4-二氧六环、乙二醇二甲醚、甲苯中的任意一种。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术由盐酸羟胺、烯烃和一氧化碳进行反应，通过氢胺羰基化的方法，仅一步即可高效制得脂肪酰胺化合物，极大地简化了合成工艺，拓展了脂肪酰胺合成反应的范围。2、本专利技术反应原料及催化剂廉价易得，大大降低了合成成本。3、本专利技术反应条件温和，操作简单，产率高，底物适用性范围宽，易于工业化。4、本专利技术反应原料及催化剂清洁无毒，反应过程清洁，对环境污染小，更符合绿色化学的要求。具体实施方式实施例1脂肪酰胺化合物2a和2a’的制备，其合成路线如下：将盐酸羟胺(0.5mmol),Pd(CH3CN)2Cl2(0.025mmol),RuPhos(0.055mmol),烯烃1a(1.2mmol)和苯甲醚(1.0mL)加入高压反应釜中。随后将一氧化碳(20atm)充入高压反应釜，在120℃下搅拌12h。停止反应后冷却至室温，缓慢放出剩余的一氧化碳后，反应液用气相分析出非对映异构体的摩尔比例为2a:2a’=1:1。蒸干溶剂，柱层析分离，所用洗脱剂的体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:100~1:1，得到脂肪酰胺化合物2a和2a’，总收率为96%。1(400MHz,CDCl3)δ1.35(d,J=6.8Hz,3H),1.52(d,J=7.2Hz,3H),3.56(q,J=6.8Hz,1H),5.05-5.12(m,1H),5.61(d,J=7.2Hz,1H),7.20-7.37(m,10H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ18.6,21.6,47.1,48.7,126.1,127.3,127.3,127.6,128.6,128.9,141.5,143.2,173.2;HRMS(ESI)calcd.forC17H20NO[M+H]:254.1539,found:254.1544.2a':1HNMR(400MHz,CDCl3)δ1.33(d,J=6.8Hz,3H),1.44(d,J=7.2Hz,3H),3.53(q,J=7.2Hz,1H),4.97-5.04(m,1H),5.51(d,J=6.8Hz,1H),6.99-7.02(m,2H),7.10-7.21(m,6H),7.23-7.27(m,2H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ18.5,21.9,47.1,48.7,125.8,127.1,127.3,127.7,128.5,128.9,141.4,143.3,173.2;HRMS(ESI)calcd.forC17H19NNaO[M+Na]:276.1359,found:276.1370.实施例2脂肪酰胺化合物2b和2b’的制备，其合成路线如下：将盐酸羟胺(0.5mmol),Pd(CH3CN)2Cl2(0.025mmol),RuPhos(0.055mmol),烯烃1b(1.2mmol)和苯甲醚(1.0mL)加入高压反应釜中。随后将一氧化碳(20atm)充入高压反应釜，在120℃下搅拌12h。停本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脂肪酰胺的制备方法，其特征在于：将盐酸羟胺、过渡金属、膦配体、烯烃和溶剂依次加入到高压反应釜中，在压力为5~30 atm的一氧化碳气氛中于50~150℃发生氢胺羰基化反应，1~48h后反应结束，经抽干溶剂、柱层析分离即得脂肪酰胺类化合物；所述盐酸羟胺、所述烯烃、所述过渡金属的摩尔比为1 : 2~5 : 0.005~0.05；所述过渡金属和所述膦配体的摩尔比为1 : 2~2.5；所述溶剂以盐酸羟胺为基准，其浓度为0.25~1.25 mol/L。

【技术特征摘要】
1.一种脂肪酰胺的制备方法，其特征在于：将盐酸羟胺、过渡金属、膦配体、烯烃和溶剂依次加入到高压反应釜中，在压力为5~30atm的一氧化碳气氛中于50~150℃发生氢胺羰基化反应，1~48h后反应结束，经抽干溶剂、柱层析分离即得脂肪酰胺类化合物；所述盐酸羟胺、所述烯烃、所述过渡金属的摩尔比为1:2~5:0.005~0.05；所述过渡金属和所述膦配体的摩尔比为1:2~2.5；所述溶剂以盐酸羟胺为基准，其浓度为0.25~1.25mol/L。2.如权利要求1所述的一种脂肪酰胺的制备方法，其特征在于：所述烯烃的结构式为，其中R选自C4~C30的芳香基团；R1选自氢或C1~C20的脂肪基团。3.如权利要求2所述的一种脂肪酰胺的制备方法，其特征在于：所述R选自取代的苯基、萘基或噻吩基；R1选自甲基。4.如权利要求1所述的一种脂肪酰胺的制备方法，其特征在于：所述烯烃的结构式为，其中R2选自氢或C1~C20的脂肪基团。5.如权利要求4所述的一种脂肪酰胺的制备方法，其特征在于：所述R2选自正己基、环己基或叔丁基中的任意一种。6.如权利要求1所述的一种脂肪酰胺的制备方法，其特征在于：所述烯烃的结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄汉民，李加文，钱波，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62