一种低压制备甲酰胺的方法技术

本发明专利技术公开了一种低压制备甲酰胺的方法，属于有机物合成技术领域。针对目前无法利用由简单芳基胺化合物通过插羰反应，仅一步低压即可高效的制备甲酰苯胺化合物的问题，本发明专利技术通过以芳基胺为原料，增加碱促进剂和溶剂在低压条件下发生插羰反应，反应结束后抽干溶剂，通过柱层析得到甲酰胺化合物。本反应中原料和促进剂在工业上廉价易得，合成工艺简单高效，大大降低了合成成本；本发明专利技术可以低压高效合成甲酰胺化合物，反应条件温和，产率高，底物适用性范围宽，经济价值和实用价值较高，反应转化效率较高，可以实现克级放大实验，易于实现工业化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
一种低压制备甲酰胺的方法


[0001]本专利技术涉及一种低压制备甲酰胺的制备方法，具体地来说，利用简单的胺和一氧化碳为原料，通过碱促进剂在低压条件下发生羰基化反应，得到甲酰胺类化合物。属于有机学合成


技术介绍

[0002]甲酰胺化合物是一类重要的化合物，因其结构中含有酰胺官能团，可作为合成咪唑、四氮唑、喹唑啉酮、喹啉、喹诺酮以及其他杂环化合物的重要的中间体。广泛存在于各种天然产物和医农药化学品中，通常表现出特殊价值的理化性质和重要的生物学活性。因此，关于该类化合物的合成，特别是发展一种简单的环境友好的合成路径，显得尤为重要。
[0003]甲酰胺化合物的合成方法有很多种，早期的制备方法一般是在高温高压下实现甲酰胺的制备，反应效率低，产率较低，且会产生大量的副产物。为了解决此类反应带来的弊端，科学工作者们在反应体系中引入了过度金属催化剂，一步催化胺制备甲酰胺化合物，虽然实现了良好的催化性能以及底物适应性，同时还需要加入复杂的原料以及活性试剂，不仅要求苛刻的反应条件，一氧化碳的压力一般超过50压力，反应温度基本上在130℃以上。反应的效率大大降低，且会产生大量的副产物，不符合绿色合成化学的基本要求。
[0004]为了解决此类问题，需要开发一种新的合成方法：不加采用金属催化剂、配体或高危活性的添加剂的情况下，使用绿色的碱来促进廉价易得胺类化合物直接反应制备甲酰胺化合物。目前，有几类利用促进实现了胺类的羰基化反应制备甲酰胺化合物，但是一氧化碳的压力仍不低于10个压力，而且温度基本上都在110℃以上。因此，在1
‑
2个大气压的低压条件下实现碱促进的此类反应，至目前为止还没有相关报道。
[0005]因此，发展一类绿色、快速、实用和方便的甲酰胺合成方法成为了亟待解决的问题，直接利用胺的羰基化反应，低压条件下高原子经济性制备底物适用性范围广泛的甲酰胺具有要的理论意义和广泛的应用前景。

技术实现思路

[0006]针对传统甲酰胺化合物的合成方法是在高压高温条件下完成反应，反应效率低，产率较低，且会产生大量的副产物等问题，本专利技术提供了一种低压制备甲酰胺的方法。
[0007]本方法在不采用金属催化剂、配体或高危活性添加剂的情况下，使用绿色的碱来促进廉价易得胺类化合物直接反应制备甲酰胺化合物。在1
‑
2个大气压的低压条件下实现碱促进的此类反应，至目前为止还没有相关报道。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
[0009]一种低压制备甲酰胺的方法，以芳基胺为原料，增加碱促进剂和溶剂在低压条件下发生插羰反应，反应结束后抽干溶剂，通过柱层析得到甲酰胺化合物。
[0010]所述低压条件下发生插羰反应是在手套箱里往带有磁力搅拌子的干燥反应小瓶里加入芳基胺原料、碱促进剂和溶剂，将反应小瓶放置于高压釜中，于高压釜中置换CO气体
三次后，充入1
‑
2巴CO；在室温下搅拌均匀后，最后在油浴中加热搅拌反应。
[0011]所述插羰反应是在油浴中加热至40
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140℃，反应时间为3
‑
15h。
[0012]所述芳基胺：碱促进剂的摩尔比是1:1。
[0013]进一步，所述芳基胺中的芳基R基团(其结构式如图2所示)选自：脂肪类取代基团(如对甲基、间甲基、邻甲基、对叔丁基、邻叔丁基、邻苯基、对甲氧基、间甲氧基、邻甲氧基，对三氟甲基、对腈基、邻腈基、对羟基)，卤素类取代基团(对氟基、邻氯基、间氯基、对氯基、邻溴基、对溴基、邻碘基、对碘基)，杂环及稠环类取代基团(乙缩醛基、2
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呋喃基、α
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萘基、β
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萘基)。
[0014]进一步，所述碱促进剂为叔丁醇钾(t
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BuOK)、叔丁醇钠(t
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BuONa)，优选的碱促进剂为叔丁醇钠(t
‑
BuONa)。
[0015]进一步，所述溶剂为:二甲基亚砜(DMSO)、N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)、N,N
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二甲基乙酰胺(DMAc)、甲基吡咯烷酮(NMP),优选的溶剂为N,N
‑
二甲基乙酰胺(DMAc)。
[0016]与现有技术相比本专利技术具有以下优点：
[0017]本专利技术在工业上廉价易得的碱促进剂的催化下，由简单的芳基胺化合物通过插羰反应，仅一步低压即可高效的制备甲酰胺化合物，该反应中原料及和促进剂在工业上廉价易得，合成工艺简单，大大降低了合成成本；本专利技术可以低压高效合成甲酰胺化合物，反应条件温和，产率高，底物适用性范围宽，经济价值和实用价值较高；反应原料及促进剂清洁无毒，对环境污染小，反应过程清洁，操作简单，更符合绿色化学的要求；该反应转化效率较高，可以实现克级放大实验，易于实现工业化。
附图说明
[0018]图1为本专利技术甲酰胺的合成路线示意图；
[0019]图2为甲芳基胺衍生物结构式示意图；
[0020]图3为本实施例1甲酰苯胺B1的合成路线示意图；
[0021]图4为本实施例22甲酰基对甲苯胺B2的合成路线示意图；
[0022]图5为本实施例23甲酰基对甲苯胺B2的合成路线示意图；
[0023]图6为本实施例24间甲基甲酰苯胺B3的合成路线示意图；
[0024]图7为本实施例25邻甲基甲酰苯胺B4的合成路线示意图；
[0025]图8为本实施例26对叔丁基甲酰苯胺B5的合成路线示意图；
[0026]图9为本实施例27对叔丁基甲酰苯胺B5的合成路线示意图；
[0027]图10为本实施例28邻苄基甲酰苯胺B6的合成路线示意图；
[0028]图11为本实施例292
‑
甲酰胺基联苯B7的合成路线示意图；
[0029]图12为本实施例30对甲氧基甲酰苯胺B8的合成路线示意图；
[0030]图13为本实施例31对甲氧基甲酰苯胺B8的合成路线示意图；
[0031]图14为本实施例32间甲氧基甲酰苯胺B9的合成路线示意图；
[0032]图15为本实施例33邻甲氧基甲酰苯胺B10的合成路线示意图；
[0033]图16为本实施例34甲酰基对氟苯胺B11的合成路线示意图；
[0034]图17为本实施例35甲酰基对氟苯胺B11的合成路线示意图；
[0035]图18为本实施例36对氯甲酰苯胺B12的合成路线示意图；
[0036]图19为本实施例37间氯甲酰苯胺B13的合成路线示意图；
[0037]图20为本实施例38邻氯甲酰苯胺B14的合成路线示意图；
[0038]图21为本实施例39对溴甲酰苯胺B15的合成路线示意图；
[0039]图22为本实施例40对溴甲酰苯胺B15的合成路线示意图；
[0040]图23为本实施例41间溴甲酰苯胺B16的合成路线示意图；
[0041本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压制备甲酰胺的方法，其特征在于:以芳基胺为原料，增加碱促进剂和溶剂在低压条件下发生插羰反应，反应结束后抽干溶剂，通过柱层析得到甲酰胺化合物。2.根据权利要求1所述的一种低压制备甲酰胺的方法，其特征在于:所述低压条件下发生插羰反应是在手套箱里往带有磁力搅拌子的干燥反应小瓶里加入芳基胺原料、碱促进剂和溶剂，将反应小瓶放置于高压釜中，于高压釜中置换CO气体三次后，充入1
‑
2巴CO；在室温下搅拌均匀后，最后在油浴中加热搅拌反应。3.根据权利要求1所述的一种低压制备甲酰胺的方法，其特征在于：所述插羰反应是在油浴中加热至40
‑
140℃，反应时间为3
‑
15h。4.根据权利要求1所述的一种低压制备甲酰胺的方法，其特征在于：所述芳基胺：碱促进剂的摩尔比是1:1。5.根据权利要求1所述的一种低压制备甲酰胺的方法，其特征在于:所述芳基胺中的芳基R基团选自：脂肪类取代基团、卤素类取代基团或杂环及稠环类...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国营，张春艳，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：