一种仲胺类化合物的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于医药化工中间体及相关化学技术领域,涉及到一种仲胺类化合物的制 备方法。
【背景技术】
[0002] 胺类是有机化合物中十分重要的一类化合物,存在于许多天然产物的结构中,也 是合成一些医药及生物活性大分子的中间体。长期以来,人们对胺的合成有过大量的研 宄,主要以变换催化剂的种类,以及氢源来提高反应的性能。早在100年前就出现了有 关胺的合成方法的报道,[R. Leuckart ;Ber. Dtsch, Chem. Ges. 1905, 18,2341-2342]。之 后又涌现出了大量的文献,这些方法主要归类为:催化加氢以及金属的氢化物作为氢源 如硼氢化钠,氢化锂铝等还原性很强的还原剂作为还原手段,但是存在选择性不好,氢 化锂错反应剧烈,对条件要求苛刻的缺点[^1?.33丨(1丨3;1?.3七311131'0¥1113,]\1四11.〇16111· Soc. 2007, 4, 194-198.]。一些均相催化剂也能催化还原亚胺,但是由于金属污染,而不太适 合在药物合成中广泛应用[Renat Kadyrov et al.J. Org. Chem. 2003, 68, 4067-4070]。而 以Pd等贵金属催化剂催化加氢还原亚胺,则存在催化剂流失、重复利用率低的问题,而且 由于钯催化的高活性,导致C-X键也常常被破坏掉,而卤素经常存在于一些药物分子结构 中[Marcelo E. Dominea et al. Catalysis Today 2011,159, 2-11]。为了克服以上这些传 统方法的不足,我们研发出了一种新的亚胺化合物的加氢还原方法。即以纳米骨架金为催 化剂,在一定的氢气压力和温度下,适合的溶剂中进行还原反应。该体系的特点之一为催化 剂是一种新型的异相催化剂,该催化剂结构稳定,多次使用后未见活性降低。不仅如此,该 方法还具有选择性还原C = N双键的特点。由于是异相催化剂,该方法又具有产物易于分 离的优点。
【发明内容】
[0003] 本发明提供了 一种亚胺及其衍生物的催化加氢还原方法,该方法最高选择性达到 100 %,选用催化剂催化反应重现性好,且重复利用多次催化效果没有明显降低。
[0004] 本发明是以亚胺及其衍生物为原料,以AuNPore为催化剂、氢气为氢源选择性加 氢得到亚胺还原产物,合成路线如下:
[0005]
[0006] 该方法采用的技术方案如下:
[0007] 在AuNPore为催化剂、氢气为氢源、碱作为添加剂,能够选择性加氢得到仲胺的产 物。
[0008] 反应温度在10°C~150°C范围。反应时间为12h~36h ;
[0009] R1选自芳基、烷基、甲氧基、羟基、卤素、三氟甲基;
[0010] R2选自芳基、烷基;
[0011] 金属催化剂为纳米多孔金催化剂;
[0012] 亚胺及其衍生物与所用催化剂摩尔比为1:0. 01~1:0. 1 ;
[0013] H2为氢源,压力为0· IMPa~50MPa ;
[0014] 亚胺及其衍生物与碱的摩尔比为1:0. 1~1:15 ;
[0015] 亚胺及其衍生物在有机溶剂中的的摩尔浓度为0.0 lmmol/mL~2mmol/mL ;
[0016] 溶剂包括:四氢呋喃、甲苯、乙二醇二甲醚、三氯甲烷、二氯甲烷、乙醚、乙腈、二甲 基亚砜、四氯化碳、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、环己烷、正己烷、甲醇、乙醇、正庚烷中的一种 或两种以上混合。
[0017] 碱包括:氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、乙二胺、三乙胺、二乙胺、 吡啶、哌啶、三苯胺、三正丁胺。
[0018] 分离方法包括:重结晶、柱层析等。重结晶方法使用的溶剂如,苯、甲苯、乙醇、石 油醚、乙腈、四氢呋喃、氯仿、环己烷、二氧六环、乙酸乙醋、N,N-二甲基甲酰胺;用柱层析方 法,可以使用硅胶或氧化铝作为固定相,展开剂一般为极性与非极性的的混合溶剂,如乙酸 乙酯-石油醚、乙酸乙酯-正己烷、二氯甲烷-石油醚、甲醇-石油醚。
[0019] 本发明的有益效果是该产物选择性高,催化剂重现性好,且重复利用多次催化效 果没有没有明显降低,为其实现工业化提供可能。
【附图说明】
[0020] 图1为实施例1、2中产物4-甲氧基-N-(4-甲基苯)苯胺的1H核磁谱图。
[0021] 图2为实施例3、4中产物4-甲氧基-N-(4-甲氧苯基)苯胺的1H核磁谱图。
[0022] 图3为实施例5、6中产物N-(4-氯苯基)苯胺的1H核磁谱图。
[0023] 图4为实施例7、8中产物N-苯基-4-甲氧基苯胺的1H核磁谱图。
【具体实施方式】
[0024] 本发明所述的一种仲胺类化合物的制备方法,最高选择性和反应收率分别达到 100%和95%,选用催化剂催化反应重现性好,且重复利用多次催化效果没有明显降低,为 其工业化生产提供了有利条件。
[0025] 下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用 于限制本发明的范围。在本领域内的技术人员对本发明所做的简单替换或改进均属于本发 明所保护的技术方案之内。
[0026] 实施例1 :制备4-甲氧基-N-(4-甲基苯)苯胺
[0027] 向一只25mL的高压反应爸中分别加入催化剂AuNPore (5. Omg, 5mol % ),乙醇 (511^),底物4-甲氧基,-(4-甲基苯)亚胺(10311^,0.5臟〇1)、三乙胺(0.251^,5臟〇1),充 入氢气lOMPa,置于磁力搅拌器上100°C下反应20h,柱层析(硅胶,200-300目;展开剂,石 油醚:乙酸乙酯=20:1)得到产物4-甲氧基-N-(4-甲基苯)苯胺92mg,产率91 %。
[0028]
[0029] 4-甲氧基-N- (4-甲基苯)苯胺
[0030] 黄色液体;1H NMR (400MHz,CDCl3) δ : 7. 26 (t,J = 4. 0Hz,2H),7. 14 (d,J = 7. 9Hz, 2H), 6. 88 - 6. 72 (m, 2H), 6. 68 - 6. 56 (m, 2H), 4. 23 (s, 2H), 3. 83 (s, 1H), 3. 74 (s, 3H), 2. 34 (s, 3H), I. 55 (s, 1H).
[0031] 实施例2 :制备4-甲氧基-N-(4-甲基苯)苯胺
[0032] 向一只25mL的高压反应爸中分别加入催化剂AuNPore (5. Omg, 5mol % ),正己烧 (5mL),底物 4-甲氧基-N- (4-甲基苯)亚胺(103. 07mg, 0. 5mmol)、二乙胺(0. 25mL, 5mmol), 充入氢气lOMPa,置于磁力搅拌器上90°C下反应24h,柱层析(硅胶,200-300目;展开剂,石 油醚:乙酸乙酯=20:1)得到产物4-甲氧基-N-(4-甲基苯)苯胺93. 7mg,产率91 %。
[0033]
[0034] 4-甲氧基-N- (4-甲基苯)苯胺
[0035] 黄色液体;1H NMR (400MHz, CDCl3) δ : 7. 26 (t, J = 4· OHz, 2H), 7. 14 (d, J = 7. 9Hz, 2H), 6. 88 - 6. 72 (m, 2H), 6. 68 - 6. 56 (m, 2H), 4. 23 (s, 2H), 3. 83 (s, 1H), 3. 74 (s, 3H), 2. 34 (s, 3H), I. 55 (s, 1H).
[0036] 实施例3 :制备4-甲氧基-N-(4-甲氧苯基)苯胺
[0037] 向一只25mL的高压反应釜中分别加入催化剂AuNPore (5. Omg, 5mol % ), 乙醇(5mL),底物4-甲氧基-N-(4-甲氧基苯)亚胺(120. 5mg,0. 5mmol)、乙二胺 (0· 28mL, 5mmol),充入氢气lOMPa,置于磁力搅拌器上80°C下反应22h,柱层析(硅胶, 200-300目;展开剂,石油醚:乙酸乙酯=20:1)得到产物4-甲氧基-N-(4-甲氧苯基)苯 胺 114. 7mg,收率 95%。
[0038]
[0039] 4-甲氧基-N- (4-甲氧苯基)苯胺
[0040] 黄色固体;1!1匪1?(400皿取,〇)(:13)3:7.27((1(1,了 = 9.7,6.9取,2!1),6.93-6. 84 (m, 2H),
6. 81 - 6. 73 (m, 2H), 6. 68 - 6. 58 (m, 2H), 4. 21 (s, 2H), 3. 80 (s, 3H), 3. 74 (s, 3H) 〇
[0041] 实施例4 :制备4-甲氧基-N-(4-甲氧苯基)苯胺
[0042] 向一只25mL的高压反应爸中分别加入催化剂AuNPore (5. Omg, 5mol % ), 甲醇(5mL),底物4-甲氧基-N_(4-甲氧基苯)亚胺(120. 5mg, 0. 5mmol)、乙二胺 (0· 28mL, 5mmol),充入氢气lOMPa,置于磁力搅拌器上50°C下反应26h,柱层析(硅胶, 200-300目;展开剂,石油醚:乙酸乙酯=20:1)得到产物4-甲氧基-N-(4-甲氧苯基)苯 胺11211^,收率93%。
[0043]
[0044] 4-甲氧基-N- (4-甲氧苯基)苯胺
[0045]黄色固体;1!1匪1?(400皿取,〇)(:13)3:7.27((1(1,了 = 9.7,6.9取,2!1),6.93- 6. 84 (m, 2H), 6. 81 - 6. 73 (m, 2H), 6. 68 - 6. 58 (m, 2H), 4. 21 (s, 2H), 3. 80 (s, 3H), 3. 74 (s, 3H) 〇
[0046] 实施例5 :制备N- (4-氯苯基)苯胺
[0047] 向一只25mL的高压反应釜中分别加入催化剂AuNPore (5. Omg, 5mol% ),环己烷 (71111^),底物1^-(4-氯苯基)亚苯胺(100.511^,0.51111]1〇1)、三乙胺(0.251]11^51111]1〇1),充入氢气 l〇MPa,置于磁力搅拌器上90°C下反应18h,柱层析(硅胶,200-300目;展开剂,石油醚:乙 酸乙酯=20:1)得到产物4-甲氧基-N-(4-甲氧苯基)苯胺94mg,收率93 %。
[0048]
[0049] N-(4-氯苯基)苯胺
[0050] 无色液体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:7·43-7·25(m,2H),7·24- 7. 10 (m, 2H), 7. 06 - 6. 95 (m, 2H), 6. 76 - 6. 67 (m, 2H), 6. 60 (dt, J = 3. 2, I. 6Hz, 1H), 4. 27 (s ,2H), 3. 99 (s, 1H).
[0051] 实施例6 :制备N- (4-氯苯基)苯胺
[0052] 向一只25mL的高压反应爸中分别加入催化剂AuNPore (5. Omg, 5mol % ),乙醇 (5mL),底物 N- (4-氯苯基)亚苯胺(100. 5mg, 0· 5mmol)、二苯胺(0· 45mL, 5mmol),充入氢气 l〇MPa,置于磁力搅拌器上80°C下反应20h,柱层析(硅胶,200-300目;展开剂,石油醚:乙 酸乙酯=20:1)得到产物4-甲氧基-N-(4-甲氧苯基)苯胺91mg,收率91 %。
[0054] ^(4_氯苯基)苯胺 [0055]无色液体;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ :7·43-7·25(m,2H),7·24-7. 10 (m, 2H), 7. 06 - 6. 95 (m, 2H), 6. 76 - 6. 67 (m, 2H), 6. 60 (dt, J = 3. 2, I. 6Hz, 1H), 4. 27 (s ,2H), 3. 99 (s, 1H).
[0053]
[0056] 实施例7 :制备N-苯基-4-甲氧基苯胺
[0057] 向一只25mL的高压反应爸中分别加入催化剂AuNPore (5. Omg, 5mol % ),乙醇 (6mL),底物 N-苯基 _4_ 甲氧基亚苯胺(100. 5mg, 0. 5mmol)、二乙胺(0. 25mL, 5mmol),充入 氢气lOMPa,置于磁力搅拌器上60°C下反应25h,柱层析(硅胶,200-300目;展开剂,石油 醚:乙酸乙酯=20:1)得到N-苯基-4-甲氧基苯胺99mg,产率94 %。
[0058]
[0059] N-苯基-4-甲氧基苯胺
[0060] 黄色液体;1H NMR (400MHz, CDCl3) δ : 7. 26 (d, J = 8. 6Hz, 2H), 7. 16 (dd,J =13. 0, 5. 6Hz, 2H) , 6. 93 - 6. 81 (m, 2H) , 6. 69 (t, J = 7. 3Hz, 2Η) ,6.65-6. 57 (m, 2Η), 4. 21 (s, 3Η), 3. 83 (d, J = 4. 6Hz, 2Η), 3. 77 (d, J = 2. 6Hz, 2Η).
[0061] 实施例8 :制备N-苯基-4-甲氧基苯胺
[0062] 向一只25mL的高压反应爸中分别加入催化剂AuNPore (5. Omg, 5mol % ),四氢呋喃 (4mL),底物N-苯基-4-甲氧基亚苯胺(100. 5mg, 0· 5mmol)、三乙胺(0· 25mL, 5mmol),充入 氢气lOMPa,置于磁力搅拌器上70°C下反应23h,柱层析(硅胶,200-300目;展开剂,石油 醚:乙酸乙酯=20:1)得到N-苯基-4-甲氧基苯胺94mg,产率94 %。
[0063]
[0064] N-苯基 _4_ 甲氧基,
[0065] 黄色液体;1H NMR(400MHz, CDCl3) δ : 7. 26 (d, J = 8. 6Hz, 2H),7. 16 (dd,J =13. 0, 5. 6Hz, 2H) , 6. 93 - 6. 81 (m, 2H) , 6. 69 (t, J = 7. 3Hz, 2Η) ,6.65-6. 57 (m, 2Η), 4. 21 (s, 3Η), 3. 83 (d, J = 4. 6Ηζ, 2Η), 3. 77 (d, J = 2. 6Hz, 2Η).
【主权项】
1. 一种仲胺类化合物的制备方法,其特征在于,以亚胺及其衍生物为原料,以纳米多孔 金AuNPore为催化剂、氢气为氢源、碱作为添加剂和有机溶剂中,选择性加氢制备仲胺类化 合物,合成路线如下:反应温度在l〇°C~150°C ;反应时间为12h~36h ; R1选自芳基、烷基、甲氧基、羟基、卤素、三氟甲基; R2选自芳基、烷基; 催化剂为纳米多孔金催化剂; 亚胺及其衍生物与所用催化剂摩尔比为1:0. 01~1:0. 1 ; 亚胺及其衍生物与碱的摩尔比为1:0. 1~1:15 ; 亚胺及其衍生物在有机溶剂中的摩尔浓度为〇. Olmmol/mL~2mmol/mL。2. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的氢源为H 2。3. 根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述的H2压力为0.1 MPa~50MPa。4. 如权利要求1、2或3所述的一种仲胺类化合物的制备方法,其特征还在于,所述有机 溶剂为四氢呋喃、甲苯、乙二醇二甲醚、三氯甲烷、二氯甲烷、乙醚、乙腈、二甲基亚砜、四氯 化碳、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、环己烷、正己烷、甲醇、乙醇、正庚烷中的一种或两种以上混 合。5. 如权利要求1、2或3中所述的一种仲胺类化合物的制备方法,其特征在于,所述的碱 为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、乙二胺、三乙胺、二乙胺、吡啶、哌啶、三 苯胺、三正丁胺。6. 如权利要求4中所述的一种仲胺类化合物的制备方法,其特征在于,所述的碱为氢 氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、乙二胺、三乙胺、二乙胺、吡啶、哌啶、三苯胺、 三正丁胺。
【专利摘要】本发明属于医药化工中间体及相关化学技术领域,涉及到一种仲胺类化合物的制备方法。其特征是以亚胺及其衍生物为原料,以AuNPore为催化剂、在一定氢气压力下,选择性加氢得到对应的仲胺类化合物产物。该体系采用的催化剂是一种新型的异相催化剂,该催化剂结构稳定,多次使用后活性几乎没有减少,也没有催化剂流失现象。不仅如此,该方法还具有选择性还原C=N双键的特点。由于是异相催化剂,该方法又具有产物易于分离的优点。
【IPC分类】C07C213/08, C07C217/84, C07C209/52, C07B43/04, C07C211/29
【公开号】CN104892336
【申请号】CN201510223281
【发明人】包明, 冯秀娟, 于晓强, 巴拉拉姆, 陶善谋
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月5日