一种光催化含氮杂环化合物制备酰胺类化合物的方法技术

本发明专利技术提供了一种光催化含氮杂环化合物制备酰胺类化合物的方法，将含氮杂环化合物、有机羧酸及四卤甲烷混合于溶剂中，加入催化剂，在光照条件下反应制得酰胺类化合物；本发明专利技术以有机羧酸、氮原子上含有活泼氢的含氮杂环化合物和四卤甲烷为原料，不仅原料来源广，成本低，而且具有较高的安全性，有利于大规模生产；反应过程中联产卤素单质，附加值较高，避免了产生大量废弃物，具有较高的原子经济性和环境友好性；采用光照条件替代传统的加热以及高压条件，反应条件温和，减少了环境污染，降低了反应成本；本发明专利技术具有很好的底物适用性，而且工艺条件温和，绿色环保，工艺简单，操作方法简单易行，有利于推广应用。有利于推广应用。有利于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种光催化含氮杂环化合物制备酰胺类化合物的方法


[0001]本专利技术涉及有机化学
，特别涉及一种光催化含氮杂环化合物制备酰胺类化合物的方法。

技术介绍

[0002]酰胺键不仅是蛋白质类中的关键化学键，同时也是合成很多高分子的基础单元。酰胺类化合物广泛应用于药物、杀虫剂、天然产物和功能材料中。
[0003]酰胺的合成方法主要有：一是以羧酸为底物，在偶合试剂、碱和溶剂存在下与胺作用生成酰胺；另一种方法是使用酰卤、酸酐等与有机胺发生亲核加成反应得到。有文献报道以醛为原料，催化氧化胺解制得酰胺，但是该方法存在底物的适应性，反应时间较长等不足(Bode JW,Sohn SS.N
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heterocyclic carbene
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catalyzed redox amidations of alpha
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functionalized aldehydes with amines[J].Journal of the American Chemical Society,2007,129(45):13798
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13799.)。Bantreil等用叔丁基过氧化氢作氧化剂，氧化铜作催化剂，醇和胺的盐酸盐在80℃下反应4h,制得酰胺(Bantreil X,Fleith C,Martinez J,Lamaty F.Copper
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Catalyzed Direct Synthesis of Benzamides from Alcohols andAmines[J].ChemCatChem,2012,4:1922.)Ding等报道了用一价铜作催化剂，TBHP作氧化剂，醛和胺在室温、大气中、无溶剂条件下反应12h制得酰胺(Yu L,Luan J,Xu L,Xu Q.Proline and secondary amine co
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catalyzed condensation of cyclobutanone with aldehydes:a facile access to2
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methylenecyclobutanones under near neutral conditions[J].Tetrahedron Letters,2015,56,831.)。Kawahata等用芳酯或内酯在四烷基羟胺经水解，脱水生成酰胺(Kawahata N H,Brookes J,Makara G M.A Single Vessel Protocol for the Efficient Formation ofAmide Bonds from Esters and Lactones[J].Tetrahedron Lett.2002,43(40):7221
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7223.)。专利CN112110856A公开了以2
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氨基
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甲氧基
‑5‑
氰基苯甲酸和乙醛为原料，经关环反应、氯代反应、和水解反应制备4
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氯
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甲氧基喹啉
‑6‑
酰胺的方法。专利CN112047854A公开了一种制备N
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乙烯基烷基酰胺的方法。专利CN112062688A公开了一种N,N
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二乙基乙酰胺的制备方法。专利CN106928083A公开了一种以酯和液氨为原料、金属钠为催化剂在高压釜中于90～140℃反应制备酰胺化合物。专利CN108558692A公开了一种在惰性气体氛围和碱存在下，氮杂环卡宾、有机酸酯和有机胺反应得到酰胺类化合物。专利CN101235078A公开了一种在磷酰卤、N,N
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二甲基吡啶和有机碱的存在下合成酰胺的方法。专利CN103492360A公开了一种酯与羟烷基胺在无水溶液中和催化剂的作用下反应制得羟烷基酰胺。专利CN106045870A公开了在三苯氧膦、草酰氯、有机酸和有机胺在有机溶剂中反应生成酰胺。专利CN106674040A公开了在反应温度100～150℃下米氏酸与N
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取代芳胺反应合成酰胺的方法。专利CN104058983A公开了以水合肼、1
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苄基
‑3‑
甲基咪唑溴化盐和三苯基膦等为复合催化在甲苯溶剂中实现羧酸与胺类的酰化反应。专利CN104418762A公开了一种从醛合成酰胺的方法。专利CN 109810015A公开了羧酸与胺类化合物在偶联试剂存在的条件下经研磨反应制得酰胺类化合物。专利CN 109761836A公开了
有机羧酸酯与胺类化合物经研磨反应制得酰胺类化合物的方法。
[0004]综上所述，由羧酸和胺反应合成酰胺的现有方法存在如转化率低，反应时间较长，副产物难以分离，或使用活性高、价格较贵且较危险的试剂(如酰卤等)，原子经济性不高，设备腐蚀、环境污染等问题。因此，开发绿色、高效的酰胺制备方法十分迫切。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种光催化含氮杂环化合物制备酰胺类化合物的方法，其目的是解决酰胺制备过程原料转化率低、副产物分离困难等技术问题，提供一种产品收率高，操作过程简单、安全，环境友好的酰胺类化合物的制备方法。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种光催化含氮杂环化合物制备酰胺类化合物的方法，将含氮杂环化合物、有机羧酸及四卤甲烷混合于溶剂中，加入金属氧化物，在光照条件下反应制得酰胺类化合物。
[0007]优选地，所述有机羧酸的结构为：
[0008][0009]其中，R1为C1～C
20
烷基、C3～C
20
环烷基、C3～C
20
烯烃基、C3～C
20
炔烃基、C3～C
20
杂环基、C5～C
12
杂芳基或C6～C
20
芳香基中的一种，所述烷基和环烷基可进一步任选地被卤素、羟基、烷氧基单取代或相同或不同的多取代。
[0010]优选地，所述含氮杂环化合物的结构包括：
[0011][0012]中的一种或几种；
[0013]所述酰胺类化合物的结构包括：
[0014][0015]中的一种或几种；
[0016]其中，所述R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9为为H、卤素、烷氧基、C1～C
20
烷基、C3～C
20
环烷基、C3～C
20
烯烃基、C3～C
20
炔烃基、C3～C
20
杂环基、C5～C
12
杂芳基或C6～C
20
芳香基中的一种；
[0017]所述烷基和环烷基可进一步任选地被卤素、羟基、烷氧基单取代或相同或不同的多取代；
[0018]所述结构式中n为1～8的整数。
[0019]优选地，所述四卤甲烷结构式为CX4，其中X为F元素、Cl元素、Br元素和I本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化含氮杂环化合物制备酰胺类化合物的方法，其特征在于，将含氮杂环化合物、有机羧酸及四卤甲烷混合于溶剂中，加入金属氧化物，在光照条件下反应制得酰胺类化合物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机羧酸的结构为：其中，R1为C1～C
20
烷基、C3～C
20
环烷基、C3～C
20
烯烃基、C3～C
20
炔烃基、C3～C
20
杂环基、C5～C
12
杂芳基或C6～C
20
芳香基中的一种，所述烷基和环烷基可进一步任选地被卤素、羟基、烷氧基单取代或相同或不同的多取代。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氮杂环化合物的结构包括：中的一种或几种；所述酰胺类化合物的结构包括：中的一种或几种；其中，所述R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9为为H、卤素、烷氧基、C1～C
20
烷基、C3～C
20
环烷基、C3～C
20
烯烃基、C3～C
20
炔烃基、C3～C
20
杂环基、C5～C
12
杂芳基或C6～C
20
芳香基中的一种；所述烷基和环烷基可进一步任选地被卤素、羟基、烷氧基单取代或相同或不同的多取代；所述结构式中n为1～8的整数。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：马鑫，邓兰青，费玲云，钟宏，曹占芳，王帅，
申请(专利权)人：湖南中医药大学，
类型：发明
国别省市：