一种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由醛与仲胺偶联制备酰胺类化合物的合成方法，将具有式(I)结构的醛与具有式(II)结构的仲胺类化合物以有机溶剂为媒介，在金属氧化物、碱及光的作用下制得具有式(III)结构的酰胺类化合物；本发明专利技术的合成方法反应效率高、反应条件温和、操作简便，酰胺产物易于分离，且金属氧化物催化剂可循环使用，易于实现工业化生产。易于实现工业化生产。易于实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种酰胺类化合物的合成方法


[0001]本专利技术属于光催化合成酰胺
，涉及一种醛与一级胺偶联制备酰胺类化合物的合成方法，特别涉及一种采用金属氧化物光催化醛与一级胺偶联制备酰胺类化合物的方法。

技术介绍

[0002]酰胺是常见的工业原料和合成中间体，酰胺官能团是天然产物、治疗药物和合成聚合物中的重要化学单元。酰胺存在于超过25％的药物分子中，绿色、经济、高效制备酰胺一直是亟待解决的难题。酰胺键的合成方法有：缩合法、酰卤法、混合酸酐法以及酰基迭氮法。这些方法在实际生产中面临一些问题，如偶联剂使用使后续分离提纯不便，副产物难以分离；酰卤法会造成设备腐蚀以及污染环境，限制后续反应、原子经济经济性差、不利于工业化大批量生产。几十年来，为酰胺合成开发了新的化学方法，包括胺的新酰化反应，醇或醛与胺的氧化酰胺化，转酰胺反应和可见光介导的C
‑
H酰胺化。特别是，醛与胺的氧化酰胺化最近受到越来越多的关注，因为它提供了传统酰胺合成的有吸引力的替代方法。然而，大多数报道的氧化酰胺涉及使用过渡贵金属和化学计量的氧化剂。专利CN 104418762A公开了一种热催化醛和胺反应合成酰胺的方法，采用金属铱络化合物催化剂，反应物需在120℃下进行，反应过程需蒸发除去水。这类需要高反应温度、惰性气氛和/或无水有机溶剂。
[0003]因此，开发在温和反应条件下进行氧化酰胺化的新方法引起了极大兴趣。醛与仲胺在四碘四氯荧光素光催化剂作用下，可使醛与二级胺形成酰胺，但此方法仅适用二级胺，且催化剂与反应液分离难(Leung K C,Cui J F,Hui T W,et al.Photooxidative Amidation of Aldehydes with Amines Catalyzed by Rose Bengal[J].Asian Journal ofOrganic Chemistry,2015,4(6):533
‑
536.)。有文献报道在硫酸铜及叔丁基过氧化氢的作用，醛可与胺反应制得酰胺，该方法反应条件较为温和，但反应过程中须使用过量的叔丁基过氧化氢，且采用过渡金属盐不利于后续地分离(Ghosh S C,Ngiam J,Seayad A M,et al.Copper
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Catalyzed Oxidative Amidation of Aldehydes with Amine Salts:Synthesis of Primary,Secondary,and Tertiary Amides[J].Journal of Organic Chemistry,2012,77(18):8007
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8015)。醛与胺偶联制备酰胺，通过Fe均相催化剂及卡宾催化发生氧化胺化，形成酰胺，但是该方法反应温度高，且均相催化剂存在与反应液分离难的问题，而且该合成方法只适用于芳香醛为原料反应。(SinghA,Azad C S,NarulaAK.OxidativeAmidation ofAldehydes withAmines Catalysedby Fe(II)
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Hydride Complex and N
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Heterocyclic Carbenes(NHC)[J].ChemistrySelect,2020,5(30):9417
‑
9423.)。光催化选择性氧化技术一般在室温下进行，采用非均相催化剂，催化剂易分离可重复使用，且光催化采用氧气或空气为氧化剂，其反应条件温和，且对酰胺的选择性高，有利于实现酰胺的绿色合成。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种酰胺类化合物的合成方法，其目的是为了避免高温反应、高含量膦配体对环境的污染等技术问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的实施例提供了一种酰胺类化合物的合成方法，
[0006]将具有式(I)结构的醛与具有下经光催化反应制得具有式(III)结构的酰胺类化合物；
[0007][0008]其中，式(I)结构的醛中，所述R1为C6～C
20
芳香基、C4～C
20
杂环芳香、C1～C
10
烷基和C2～C
10
烯烃基；式(II)结构的胺类化合物中，所述R2为C1～C
20
烷基、C3～C
20
环烷基、C2～C
20
烯烃基、C2～C
20
炔烃基、C6～C
20
芳香基。
[0009]进一步地，所述R1为C6～C
12
芳香基、C4～C6杂环芳香基、C4～C8烷基和C4～C9烯烃基；所述R2为C1～C
12
烷基、C3～C
12
环烷基、C2～C
12
烯烃基、C2～C
12
炔烃基、C6～C
12
芳香基，或它们相连的N原子一起形成C1～C6杂环基。
[0010]进一步的，所述烷基、环烷基、烯烃基、炔烃基、芳香基、杂环芳香基和杂环基的取代基任选地被卤素、羟基、氰基、硝基、烷氧基或芳香基单取代或相同或不同的多取代。
[0011]进一步地，所述R1为苯基、4
‑
甲基苯基、4
‑
甲氧基苯基、呋喃基、吡啶基、噻吩基、萘基、已二烯基；所述R2为甲基、乙基、丁基、辛烷基、环己基、苯基、或萘基，或与相连的N原子一起形成氮杂环庚
‑1‑
基或吡咯烷
‑1‑
基。
[0012]进一步地，所述醛和胺类化合物的摩尔比为1:1～2。
[0013]进一步地，所述有机溶剂为甲苯、环已烷、二甲苯、苯、正已烷、乙醚、1,4
‑
二氧六环、四氢呋喃、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮或石油醚中的一中或几种。
[0014]进一步地，所述光催化反应在碱存在或不存在的条件下进行。
[0015]更进一步地，所述碱为叔丁醇钾、叔丁基醇钠、氢化钠、氢化钾、甲醇钠、乙醇钠、异丙醇钠中的一种或几种；
[0016]进一步地，所述醛和碱的摩尔比为1:0.1～3。
[0017]进一步地，所述金属氧化物为Co3O4、WO3、CuO、TiO2、Mn3O4、Ru2O3、SnO2、Fe3O4、Ag2O、Ni2O3中的一种或几种。
[0018]进一步地，所述合成方法的具体过程包括如下步骤：
[0019](1)将醛、仲胺类化合物、光催化剂、碱和有机溶剂投入至反应器中；
[0020](2)在15W～100W的光源照射下不断搅拌反应，得到酰胺类化合物。
[0021]进一步地，所述步骤(2)中反应时间为1～10h。
[0022]进一步地，所述光源为氙灯、发光二极管、汞灯、金卤灯中的一种或几种。
[0023]本专利技术的上述方案有如下的有益效果：
[0024](1)本专利技术利用光催化醛和胺制备具有催化效率高、反应条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酰胺类化合物的合成方法，其特征在于，将具有式(I)结构的醛与具有式(II)结构的仲胺类化合物以有机溶剂为媒介，在催化剂金属氧化物存在条件下经光催化反应制得具有式(III)结构的酰胺类化合物；其中，式(I)结构的醛中，所述R1为C6～C
20
芳香基、C4～C
20
杂环芳香、C1～C
10
烷基和C2～C
10
烯烃基；式(II)结构的仲胺类化合物中，所述R2为C1～C
20
烷基、C3～C
20
环烷基、C2～C
20
烯烃基、C2～C
20
炔烃基、C6～C
20
芳香基。2.根据权利要求1所述的酰胺类化合物的合成方法，其特征在于，所述R1为C6～C
12
芳香基、C4～C6杂环芳香基、C4～C8烷基和C4～C9烯烃基；所述R2为C1～C
12
烷基、C3～C
12
环烷基、C2～C
12
烯烃基、C2～C
12
炔烃基、C6～C
12
芳香基。3.根据权利要求2所述的酰胺类化合物的合成方法，其特征在于，所述R1为苯基、4
‑
甲基苯基、4
‑
甲氧基苯基、呋喃基、吡啶基、噻吩基；所述R2为甲基、乙基、丁基、辛烷基、十二烷基、环己基、苯基、或萘基，或...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓兰青，朱良娣，鲁曼霞，肖梦武，罗大光，唐昱，
申请(专利权)人：湖南中医药大学，
类型：发明
国别省市：