催化剂、其制备方法及N-烷基吡咯衍生物的制备方法技术

技术编号:5915247 阅读:181 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种催化剂的制备方法及由其制得的催化剂。本发明专利技术还公开了一种N-烷基吡咯类化合物的制备方法,其包含下列步骤:有机溶剂中,在脱水剂以及上述催化剂的存在下,将化合物(VI)、(VII)、(VIII)、(IX)或(X)和烷基醇R1OH进行吡咯类化合物的氮烷基化反应,即可。本发明专利技术的N-烷基吡咯衍生物的制备方法是一种以醇为原料来合成N-烷基吡咯衍生物的方法,该方法反应温和、反应速度快、产率高、成本低、选择性高且环境友好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体的涉及一种催化剂、其制备方法及N-烷基吡咯衍生物的制备方法。
技术介绍
从廉价试剂为原料,发展高效、温和、高选择性的合成方法是有机合成化学的重要 挑战之一。吡咯及其衍生物的合成和有关反应研究已有一百多年的历史,是因为它广泛存 在于天然产物中,是生物碱的主要组成部分,具有广泛的生物活性,是许多天然和化学合成 药物的组成部分。吡咯类化合物中,N-烷基吡咯衍生物的合成方法主要有以下三种1、以卤代烃R1K其中X= LBnCLR1为烷基)为原料,采用碱,比如氢氧化钾、氢 氧化钠,再加其他的一些特殊试剂来合成N-烷基衍生物。比如采用CH3I为原料,该反应除 了卤代烃R1-X和碱之外,还需要添加其他的一些试剂,比如在文献Synthesis[(8),617-18 ; 1979]中采用冠醚(18-cr0wn-6)来合成N-烷基吡咯,该反应的试剂昂贵,反应的产率不高。 采用卤代烃R1-X为原料往往伴随着有碳烷基化的副反应发生,导致反应产率的下降、反应 后处理复杂化。2、以Me2CO3为原料来合成N-甲基吡咯衍生物。在文献Catalysis Letters [120 (3-4),299-302, 2008]中报道采用 Me2CO3 为原料, 添加CaOjiO2等氧化物来实现N-甲基吡咯的合成,该合成方法中有大量的N-甲酸甲酯吡 咯副产物生成,导致该方法的收率不高,而且该方法只能合成N-甲基吡咯,其他的烷基吡 咯化合物不能合成。3、以R1OTs为原料来合成N-甲基吡咯衍生物。在文献Journal of Heterocyclic Chemistry [31 (6), 1715-17 ; 1994]中报道采用 R1OTs为原料,添加碱以及相转移催化剂来实现N-甲基吡咯的合成,该反应产率较高,但是 要用到R1OTs和相转移催化剂这两种特殊的试剂,导致合成的成本高。归纳起来,以上的合成方法,要么反应的产率低,要么采用特殊的试剂,比如采用 价格昂贵的18-冠-6冠醚,或采用毒性大的CH3I,ife2C03试剂来实现N-烷基化反应。而且 这些方法经常需要是比较苛刻的反应条件,较长的反应时间,有时较低的反应产率,以及用 到环境不友好的试剂和催化剂。因此发展温和、高效、高选择性和环境友好的的合成N-烷 基吡咯类化合物的方法是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有的制备N-烷基吡咯衍生物的方法中 反应物毒性大、产物收率低、后处理复杂、合成产物类型单一以及成本较高的缺陷,提供一 种催化剂及其制备方法,以及一种N-烷基吡咯衍生物的制备方法。本专利技术的N-烷基吡咯 衍生物的制备方法是一种以醇为原料来合成N-烷基吡咯衍生物的方法,该方法反应温和、 反应速度快、产率高、成本低、选择性高且环境友好。为达到上述目的,本专利技术人经过深入研究,首先采用醇和吡咯类化合物直接加热 回流,发现没有N-烷基吡咯类化合物生成;在反应体系中加入苯、甲苯等能够与水共沸的 溶剂,采用共沸反应蒸馏脱水的反应技术,发现也没有产物生成。因为采用醇为原料直接和 吡咯类化合物反应生成N-烷基吡咯类化合物的同时有水生成,因此考虑在反应体系中加 入脱水剂使水除掉,反应平衡有利于生成N-烷基吡咯类化合物来实现该反应,比如在反 应体系中加入氧化钙、氧化锆、五氧化二磷、三氯氧磷、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠 等脱水剂均没有成功获得N-烷基吡咯类化合物。因此本专利技术涉及一种催化剂的制备方法,其包含下列步骤(1)溶剂中,在AlCl3的作用下,将通式(I)、(II)、(III)、(IV)或(V)表示的化合 物和CCI3COCI进行傅克反应,反应完成即可;(2)将步骤⑴所得反应混合物冷却,然后滴加甲醇,控制内温-30 30°C,进行 回流反应0.5 M小时,蒸出溶剂,控制内温10 60°C,滴加碱(Κ0Η和/或NaOH)的甲醇 溶液,控制反应液的pH值为6 8,然后回流反应0. 5 12小时,蒸出溶剂,即可;(3)有机溶剂中,将步骤(2)得到的物质,在脱水剂的作用下,和烷基醇R1OH进行 吡咯的氮烷基化反应,反应完全后,将反应液过滤,滤饼即为该催化剂;本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种催化剂的制备方法,其特征在于包含下列步骤:(1)溶剂中,在AlCl3的作用下,将通式(I)、(II)、(III)、(IV)或(V)表示的化合物和CCl3COCl进行傅克反应,反应完成即可;(2)将步骤(1)所得反应混合物冷却,然后滴加甲醇,控制内温-30~30℃,进行回流反应0.5~24小时,蒸出溶剂,控制内温10~60℃,滴加KOH和/或NaOH的甲醇溶液,控制反应液的pH值为6~8,然后回流反应0.5~12小时,蒸出溶剂,即可;(3)有机溶剂中,将步骤(2)得到的物质,在脱水剂的作用下,和烷基醇R1OH进行吡咯的氮烷基化反应,反应完全后,将反应液过滤,滤饼即为该催化剂;其中,R1选自取代或未取代的烷基和/或环烷基,所述的取代为被烷基、卤素、芳基、羟基、氨基、烷氨基、酰氨基、烷氧基和芳氧基中的一种或多种所取代;R2、R4、R7、R10和R13独立的选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的杂芳烷基,所述的取代为被烷基、卤素、芳基、羟基、氨基、烷氨基、酰氨基、烷氧基和芳氧基中的一种或多种所取代;R3、R5、R8、R11和R14独立的选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的杂芳烷基,所述的取代为被烷基、卤素、芳基、羟基、氨基、烷氨基、酰氨基、烷氧基和芳氧基中的一种或多种所取代;R6、R9、R12和R15独立的选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环烷基、卤素、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的杂芳烷基,所述的取代为被烷基、卤素、芳基、羟基、氨基、烷氨基、酰氨基、烷氧基和芳氧基中的一种或多种所取代;并且,在通式(I)中,R2和R3中有一个为氢;通式(II)中,R4和R5中有一个为氢;通式(III)中,R7和R8中有一个为氢;通式(IV)中,R10和R11中有一个为氢;通式(V)中,R13和R14中有一个为氢。...

【技术特征摘要】
1. 一种催化剂的制备方法,其特征在于包含下列步骤(1)溶剂中,在AlCl3的作用下,将通式(I)、(II)、(III)、(IV)或(V)表示的化合物和 CCI3COCI进行傅克反应,反应完成即可;(2)将步骤(1)所得反应混合物冷却,然后滴加甲醇,控制内温-30 30°C,进行回流 反应0. 5 M小时,蒸出溶剂,控制内温10 60°C,滴加KOH和/或NaOH的甲醇溶液,控 制反应液的PH值为6 8,然后回流反应0. 5 12小时,蒸出溶剂,即可;(3)有机溶剂中,将步骤(2)得到的物质,在脱水剂的作用下,和烷基醇R1OH进行吡咯 的氮烷基化反应,反应完全后,将反应液过滤,滤饼即为该催化剂;2.如权利要求1所述的催化剂的制备方法,其特征在于 R1为C1 C10的烷基或C3 C10环烷基;R2、R4、R7、R10和R13独立的选自氢原子、C1 C10烷基、C3 C10环烷基、C3 C10杂环烷 基、C6 C10芳基、C4 C10杂芳基、C6 C10芳烷基或C4 C10杂芳烷基;R3、R5、R8、R11和R14独立的选自氢原子、C1 C10烷基、C3 C10环烷基、C3 C10杂环烷 基、C6 C10芳基、C4 C10杂芳基、C6 C10芳烷基或C4 C10杂芳烷基;R6、R9、R12和R15独立的选自氢原子、卤素、C1 C10烷基、C3 C10环烷基、C3 C10杂环 烷基、C6 C10芳基、C4 C10杂芳基、C6 C10芳烷基或C4 C10杂芳烷基。3.如权利要求2所述的催化剂的制备方法,其特征在于=R1为C1 C6烷基;R2、R4、R7、 R10和R13独立的选自C1 C3烷基;R3、R5、R8、R11和R14独立的选自C1 C3烷基;R6、R9、R12 和R15独立的为卤素。4.如权利要求1所述的催化剂的制备方法,其特征在于步骤(1)中,所述的溶剂为二氯甲烷、1,2_ 二氯乙烷、硝基甲烷和硝基苯中的一种或多 种;所述的AlCl3的用量为化合物(I)、(II)、(III)、(IV)或(V)的摩尔量的1 5倍;所 述的CC13C0C1的用量为化合物⑴、(II)、(III)、(...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩海军向绍基艾传浩
申请(专利权)人:上海睿智化学研究有限公司
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利