一种合成N-甲基脂肪胺的方法技术

本发明专利技术公开了一种合成N‑甲基脂肪胺的方法，以脂肪胺和甲醇为原料，采用过渡金属铱催化剂催化N‑甲基化反应。本发明专利技术使用无毒无害的水做溶剂，避免使用有机试剂；反应只生成水作为副产物，无环境危害；反应原子经济性高，具有广阔的应用前景。

A method of synthesis of n-methylfatty amine

【技术实现步骤摘要】
一种合成N-甲基脂肪胺的方法
本专利技术属有机合成化学
，具体涉及一种合成N-甲基脂肪胺的方法。
技术介绍
脂肪胺甲基化反应是一类重要的有机合成反应，其广泛应用于医药、染料、颜料和农业领域。(a.K.L.Seim,A.ObermeyerandM.B.Francis,J.Am.Chem.Soc.,2011,133,16970-16976.b.L.G.XieandZ.X.Wang,Angew.Chem.,Int.Ed.,2011,50,4901-4904.c.D.A.Davis,A.Hamilton,J.Yang,L.D.Cremar,D.VanGough,S.L.Potisek,M.T.Ong,P.V.Braun,T.J.Martinez,S.R.White,J.S.MooreandN.R.Sottos,Nature,2009,459,68-72.d.A.Yu,Z.Gu,D.Chen,W.He,P.TanandJ.Xiang,Catal.Commun.,2009,11,162-166.)近年来，通过使用钌，铱，锰等金属催化剂，激活甲醇作为甲基化试剂已经引起了广泛关注。(a.Huh,K.T.；Tsuji,Y.；Kobayashi,M.；Okuda,F.；Watanabe,Y.Chem.Lett.1988,17,449-452；b.Dang,T.T.；Ramalingam,B.；Seayad,M.A.ACSCatal.2015,5,4082-4088.c.Li,F.；Xie,J.J.；Shan,H.；Sun,C.；L.Chen,L.RSCAdv.2012,2,8645-8652.)该类反应的优势：使用价格低廉低毒的甲醇为甲基化试剂，反应的副产物只生成水的生成，对环境友好，反应原子经济性高。但是这类反应仍需较高温度，反应时间长，大量的强碱，氮气保护等苛刻条件。最近，我们课题组使用金属催化剂作为催化剂实现了利用醇作为甲基化试剂N-甲基化脂肪胺。(RSCAdv.,2012,2,8645-8652；Org.Lett.2017,19,5790-5793).然而，之前报导的反应都在大量的甲醇作为溶剂中进行，容易造成溶剂的浪费和环境污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供种合成N-甲基脂肪胺的方法。本专利技术通过下述技术方案实现：一种种合成N-甲基脂肪胺(式Ⅰ)的方法，其包含使胺(式Ⅱ)与甲醇(式III)反应MeOHIII反应是在过渡金属铱催化剂存在下发生，其反应通式为其中，R、R’选自C1-C4烷基。本专利技术通过下述具体步骤实现：在反应容器中，加入胺、甲醇、铱络合物催化剂、碱，混合物反应数小时后，冷却到室温，旋转蒸发除去溶剂，然后通过柱分离，得到目标化合物。其中所述的过渡金属铱催化剂为金属铱络合物[{Ir(Cp*)(OH2)Cl}2(thbpym)][Cl]2，其结构如下所示：碱选用氢氧化钾，碱对于胺的摩尔量为1equiv，过渡金属铱催化剂的用量为胺的1mol％，甲醇与水的体积比为1:3，反应在130℃下反应12小时。同现有技术相比，本专利技术使用水溶性过渡金属催铱化剂，反应展现出以下显著的优点，使用水为溶剂，因此避免了使用甲醇作为溶剂，因而该反应符合绿色化学的要求，具有广阔的发展前景。具体实施方式展示一下实例来说明本专利技术的某些实施例，且不应解释为限制本专利技术的范围。对本专利技术公开的内容可以同时从材料，方法和反应条件上进行许多改进，变化和改变。所有这些改进，变化和改变均确定地落入本专利技术的精神和范围之内。实施例1:2-甲基-1,2,3,4-四氢异喹啉2-methyl-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline将四氢异喹啉(66.6mg,0.5mmol)、铱催化剂(5.1mg,0.005mmol,1mol％)、氢氧化钾(28mg,0.5mmol,1equiv)、和甲醇(0.3mL)、水(0.9mL)依次加入到10mL克氏管中。反应混合物在反应容器中130℃下反应12小时后，冷却到室温。旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：87％。1HNMR(500MHz,CDCL3)δ7.20-7.07(m,3H,ArH),7.06-6.98(m,1H,ArH),3.58(s,2H,CH2),2.93(t,J＝6.0Hz,2H,CH2),2.69(t,J＝6.0Hz,2H,CH2),2.46(s,3H,CH3)；13C{1H}NMR(125MHz,CDCL3)δ134.9,133.9,128.7,126.5,126.2,125.7,58.1,53.1,46.3,29.4.实施例2:4,4′-三亚甲基双(1-甲基哌啶)1,3-bis(1-methylpiperidin-4-yl)propane将1,3-二(4-哌啶基)丙烷(105.2mg,0.5mmol)、铱催化剂(5.1mg,0.005mmol,1mol％)、氢氧化钾(28mg,0.5mmol,1equiv)、和甲醇(0.3mL)、水(0.9mL)依次加入到10mL克氏管中。反应混合物在反应容器中130℃下反应12小时后，冷却到室温。旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：85％。1HNMR(500MHz,CDCL3)δ2.67(d,J＝11.6Hz,4H),2.10(s,6H),1.73(t,J＝11.3Hz,4H),1.51(d,J＝11.2Hz,4H),1.20-1.00(m,12H)；13C{1H}NMR(125MHz,CDCL3)δ56.0,46.5,36.7,35.1,32.4,23.8.。实施例3:1,4-二甲基哌嗪1,4-dimethylpiperazine将哌嗪(43.1mg,0.5mmol)、铱催化剂(5.1mg,0.005mmol,1mol％)、氢氧化钾(28mg,0.5mmol,1equiv)、和甲醇(0.3mL)、水(0.9mL)依次加入到10mL克氏管中。反应混合物在反应容器中130℃下反应12小时后，冷却到室温。旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：83％1HNMR(500MHz,CDCL3)δ3.20-2.00(s,8H),2.25-2.21(m,6H)；13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ55.2,46.1.。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.合成N-甲基脂肪胺Ⅰ的方法，其特征是，/n

【技术特征摘要】
1.合成N-甲基脂肪胺Ⅰ的方法，其特征是，



其包含使胺Ⅱ



与甲醇III反应



反应是在过渡金属铱催化剂和碱存在下发生，
其中，R、R’选自C1-C4烷基。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，过渡金属铱催化剂结构如下：





3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，催化剂用量相对胺摩尔量为1mol％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤亚文，胥婧，孟冲，李峰，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32