專利名稱：合成酰亞胺基取代的成環(huán)化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成酰亞胺基取代化合物的方法。
背景技術(shù)：
具有酰亞胺基結(jié)構(gòu)的化合物是殺菌劑、除草劑和滅鼠類藥物的中間體，在天然產(chǎn)物的合成中也是一個(gè)重要的合成模塊。本發(fā)明的發(fā)明人曾經(jīng)報(bào)道了由酰亞胺基取代α，β-不飽和酮與環(huán)戊二烯烴在二氯甲烷中進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)，合成了一系列酰亞胺基取代的環(huán)加成產(chǎn)物，但該方法存在收率低、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、反應(yīng)溫度高等缺點(diǎn)。20世紀(jì)90年代以來(lái)，采用綠色化學(xué)方法進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)的研究非?；钴S，已經(jīng)在合成醫(yī)藥、農(nóng)藥和天然物方面得到了廣泛的應(yīng)用。離子液體作為綠色化學(xué)方法，具有對(duì)環(huán)境污染小和反應(yīng)溶劑可以回收等優(yōu)點(diǎn)，在Diels-Alder反應(yīng)中的研究也相繼進(jìn)行了報(bào)道，并得到了迅猛的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種收率高、反應(yīng)時(shí)間短、反應(yīng)溫度低的合成酰亞胺基取代的成環(huán)化合物的方法。
所述的合成酰亞胺基取代的成環(huán)化合物的方法，包括以路易斯酸作為催化劑，如式(I)的酰亞胺基取代α，β-不飽和酮與如式(II)的五元環(huán)二烯烴在離子液體中于-20～150℃進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)，后處理得產(chǎn)物；
其中R為C1～C4的烷基或芳基；R1、R2各自為氫或組成苯環(huán)；X為下列之一C、S、O、-NH-。反應(yīng)式如下 所述的芳基優(yōu)選為苯基或硝基苯基。
所述的離子液體優(yōu)選為烷基咪唑四氟硼酸鹽或烷基咪唑六氟磷酸鹽，所述的烷基含碳原子數(shù)1～18；離子液體優(yōu)選為1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽或1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽。
在普通的Diels-Alder反應(yīng)中，所述的路易斯酸優(yōu)選為碘化鋅，合成步驟推薦如下將酰亞胺基取代α，β-不飽和酮與五元環(huán)二烯烴溶于離子液體中，在催化劑催化下反應(yīng)數(shù)小時(shí)后，用甲苯萃取，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，用柱層析分離，得環(huán)加成產(chǎn)物。
在不對(duì)稱催化Diels-Alder反應(yīng)中，路易斯酸優(yōu)選為結(jié)構(gòu)如式(III)的手性1，4-二醇鈦配合物 其中，Ar表示苯基、3，5-二甲基苯基或萘基；X表示鹵素原子。合成步驟推薦如下用氮?dú)獗Ｗo(hù)，將已干燥活化的分子篩粉末和手性1，4-二醇放入反應(yīng)器中密封。充入氮?dú)馐狗磻?yīng)體系無(wú)氧和絕對(duì)干燥，用注射器加入離子液體，充分混合攪拌，再將TiX2(Opri)2的甲苯溶液加入反應(yīng)體系，室溫?cái)嚢?，在低溫下，將酰亞胺基取代的α，?不飽和酮溶于離子液體中先加入反應(yīng)體系，攪拌數(shù)分鐘后，再加入五元環(huán)二烯烴，反應(yīng)數(shù)小時(shí)后用甲苯萃取，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，用柱層析分離，得環(huán)加成產(chǎn)物。最終產(chǎn)品用紅外光譜、核磁共振譜和質(zhì)譜進(jìn)行了鑒定。
所述的反應(yīng)溫度優(yōu)選為25～110℃；反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為10min～15h，更優(yōu)選為1h～12h。
所述的酰亞胺基取代α，β-不飽和酮與五元環(huán)二烯烴的投料摩爾比優(yōu)選為1∶1～10，更優(yōu)選為1∶3～7。
所述的后處理是指對(duì)反應(yīng)液分離、純化的過(guò)程，如可以是將反應(yīng)液用甲苯萃取，水洗，干燥，濃縮，經(jīng)柱層析分離得產(chǎn)物。上述回收的離子液體可以循環(huán)使用。
本發(fā)明利用離子液體作為反應(yīng)介質(zhì)，縮短了反應(yīng)時(shí)間，降低了反應(yīng)溫度，節(jié)省了能耗，提高了產(chǎn)品收率，利于工業(yè)化生產(chǎn)。由于離子液體催化體系可循環(huán)使用，不僅降低了成本，而且減少了廢水對(duì)環(huán)境的污染。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)-步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
實(shí)施例1 1-丁二酰亞胺基-2-丁烯酮與環(huán)戊二烯進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)在50ml單口燒瓶中加入5ml 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.17克(1mmol)1-丁二酰亞胺基-2-丁烯酮，然后加入0.15克(0.5mmol)碘化鋅和0.5ml((5mmol)環(huán)戊二烯，室溫?cái)嚢?小時(shí)后用甲苯萃取(3×5ml)，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，經(jīng)柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝2∶1)得白色針狀晶體0.21克，熔點(diǎn)88～89℃，收率89.1％。IRv＝2975，2872，1795，1746，1709，1429，1371，1317，1253，1183cm-1。1NMR(CDCl3)δ＝1.77(dd，J＝7.2，3H)，1.46(m，1H)，1.63(dd，J＝8.8，1H)，2.05(m， 1H)，2.54(s，1H)，2.8(s，4H)，3.07(s，1H)，3.24(m，1H)，5.91(m，1H)，6.24(m，1H)。MSm/z＝233(M+，0.2％)，168(14.3％)，69(76％)，66(基峰)。
實(shí)施例2 1-丁二酰亞胺基-2-丁烯酮與環(huán)戊二烯進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)在氮?dú)饬髦?，將已干燥活化?A分子篩粉末0.4克和光學(xué)活性(2R，3R)-(-)-1，1，4，4-四-(1-萘基)-2，3-(縮丙酮)-1，4-丁二醇0.15克(0.22mmol)放入100ml三口燒瓶中密封。充入氮?dú)馐狗磻?yīng)體系無(wú)氧和絕對(duì)干燥，用注射器加入3ml1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，充分混合攪拌，再將0.2mlTiCl2(OPri)2的甲苯溶液(0.87mol/L)加入反應(yīng)體系，室溫?cái)嚢?小時(shí)，再將溫度降至-10℃，把0.17克(1mmol)1-丁二酰亞胺基-2-丁烯酮溶于3ml1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽先加入反應(yīng)體系，攪拌數(shù)分鐘后，再加入環(huán)戊二烯1ml(10mmol)，反應(yīng)10小時(shí)后，用甲苯萃取(3×5ml)，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，經(jīng)柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝2∶1)得白色針狀晶體0.19克，熔點(diǎn)115～116℃，收率81.5％。
實(shí)施例3 1-丁二酰亞胺基-3-苯基丙烯酮與環(huán)戊二烯進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)在50ml單口燒瓶中加入5ml1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.23克(1mmol)1-丁二酰亞胺基-3-苯基丙烯酮，然后加入0.15克(0.5mmol)碘化鋅和0.5ml(5mmol)環(huán)戊二烯，室溫?cái)嚢?小時(shí)后，加入20ml飽和碳酸氫鈉溶液，用甲苯萃取(3×5ml)，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，用乙醇重結(jié)晶得白色針狀晶體0.24克，熔點(diǎn)127～129℃(文獻(xiàn)值127～128℃)，收率81.3％。
實(shí)施例4 1-丁二酰亞胺基-3-苯基丙烯酮與環(huán)戊二烯進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)在50ml單口燒瓶中加入5ml1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽和0.23克(1mmol)1-丁二酰亞胺基-3-苯基丙烯酮，然后加入0.15克(0.5mmol)碘化鋅和0.5ml(5mmol)環(huán)戊二烯，室溫?cái)嚢?小時(shí)后，加入20ml飽和碳酸氫鈉溶液，用甲苯萃取(3×5ml)，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，用乙醇重結(jié)晶得白色針狀晶體0.22克，熔點(diǎn)126～127℃(文獻(xiàn)值127～128℃)，收率74.5％。
實(shí)施例5 1-鄰苯二甲酰亞胺基-3-苯基丙烯酮與環(huán)戊二烯進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)在50ml單口燒瓶中加入5ml 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.28克(1mmol)1-鄰苯二甲酰亞胺基-3-苯基丙烯酮，然后加入0.15克(0.5mmol)碘化鋅和0.5ml(5mmol)環(huán)戊二烯，室溫?cái)嚢?小時(shí)后用甲苯萃取(3×5ml)，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，用乙醇重結(jié)晶得白色片狀晶體0.26克，熔點(diǎn)141～143℃(文獻(xiàn)值141～142℃)，收率74.9％。
實(shí)施例6 1-丁二酰亞胺基-3-間硝基苯基丙烯酮與環(huán)戊二烯進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)在50ml單口燒瓶中加入5ml 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.27克(1mmol)1-丁二酰亞胺基-3-間硝基苯基丙烯酮，然后加入0.15克(0.5mmol)碘化鋅和0.5ml(5mmol)環(huán)戊二烯，室溫?cái)嚢?小時(shí)后，用甲苯萃取(3×5ml)，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，用乙醇重結(jié)晶得白色片狀晶體0.25克，熔點(diǎn)123～125℃(文獻(xiàn)值123～124℃)，收率74.6％。
實(shí)施例7 1-鄰苯二甲酰亞胺基-3-間硝基苯基丙烯酮與環(huán)戊二烯進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)在50ml單口燒瓶中加入5ml1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.32克(1mmol)1-鄰苯二甲酰亞胺基-3-間硝基苯基丙烯酮，然后加入0.15克(0.5mmol)碘化鋅和0.5ml(5mmol)環(huán)戊二烯，室溫?cái)嚢?小時(shí)后，用甲苯萃取(3×5ml)，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，用乙醇重結(jié)晶得白色粒狀晶體0.27克，熔點(diǎn)142～144℃(文獻(xiàn)值143～145℃)，收率70％。
實(shí)施例8 1-鄰苯二甲酰亞胺基-3-對(duì)硝基苯基丙烯酮與環(huán)戊二烯進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)在50ml單口燒瓶中加入5ml 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.32克(1mmol)1-鄰苯二甲酰亞胺基-3-對(duì)硝基苯基丙烯酮，然后加入0.15克(0.5mmol)碘化鋅和0.5ml(5mmol)環(huán)戊二烯，室溫?cái)嚢?小時(shí)后，用甲苯萃取(3×5ml)，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，用乙醇重結(jié)晶得白色粒狀晶體0.26克，熔點(diǎn)155～156℃，收率67.4％。1NMR(CDCl3)δ＝1.68(dd，J＝8.6，1H)，1.89(dd，J＝8.7，1H)，3.15(s，1H)，3.40(s，1H)，3.57(dd，J＝4.88，1H)，4.14(m，1H)，6.06(m，1H)，6.54(m，1H)，7.48(dd，J＝8.5，2H)，7.86(m，2H)，7.97(m，2H)，8.17(dd，J＝8.5，2H)。MSm/z＝322(M+，36.9％)，176(基峰)，102(93.7％)，76(80.5％)，66(70％)。
實(shí)施例9 1-鄰苯二甲酰亞胺基-2-丁烯酮與環(huán)戊二烯進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)在50ml單口燒瓶中加入5ml 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.21克(1mmol)1-鄰苯二甲酰亞胺基-2-丁烯酮，然后加入0.15克(0.5mmol)碘化鋅和0.5ml((5mmol)環(huán)戊二烯，室溫?cái)嚢?小時(shí)后，用甲苯萃取(3×5ml)，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，經(jīng)柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝3∶1)得白色粒狀晶體0.24克，熔點(diǎn)143～144℃，收率87.4％。IRv＝2970，2869，1795，1751，1713，1469，1368，1323，1273，1176，1134，1113cm-1。1NMR(CDCl3)δ＝1.2(dd，J＝7.6，3H)，1.47(m，1H)，1.70(dd，J＝8.4，1H)，2.18(m，1H)，2.56(s，1H)，3.16(s，1H)，3.49(m，1H)，5.90(m，H)，6.36(m，1H)，7.84(m，2H)，7.96(m，，2H)。MSm/z＝281(M+，0.3％)，216(14.6％)，174(14.7％)，69(69％)，66(基峰)。
實(shí)施例10 1-丁二酰亞胺基-3-苯基丙烯酮與呋喃進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)在裝有冷凝管的50ml單口燒瓶中加入5ml 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.23克(1mmol)1-丁二酰亞胺基-3-苯基丙烯酮，然后加入0.32克(1mmol)碘化鋅和0.7ml(10mmol)呋喃，在100℃攪拌反應(yīng)10小時(shí)后，用甲苯萃取(3×5ml)，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，經(jīng)柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝3∶1)得白色粒狀晶體0.13克，熔點(diǎn)123～124℃，收率43.3％。MSm/z＝297(M+，0.2％)，229(47.1％)，131(77.5％)，68(基峰)。
實(shí)施例11 1-丁二酰亞胺基-2-丁烯酮與噻吩進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)在裝有冷凝管的50ml單口燒瓶中加入5ml 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.17克(1mmol)1-丁二酰亞胺基-2-丁烯酮，然后加入0.32克(1mmol)碘化鋅和0.8ml(10mmol)噻吩，在110℃攪拌反應(yīng)10小時(shí)后，用甲苯萃取(3×5ml)，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，經(jīng)柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝3∶1)得白色針狀晶體0.07克，熔點(diǎn)93～95℃，收率27.4％。MSm/z＝251(M+，0.3％)，168(29.7％)，84(基峰)，69(71.9％)。
實(shí)施例12 1-丁二酰亞胺基-3-苯基丙烯酮與吡咯進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)在裝有冷凝管的50ml單口燒瓶中加入5ml 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.23克(1mmol)1-丁二酰亞胺基-3-苯基丙烯酮，然后加入0.32克(1mmol)碘化鋅和0.67ml(10mmol)吡咯，在110℃攪拌反應(yīng)12小時(shí)后，用甲苯萃取(3×5ml)，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，經(jīng)柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝2∶1)得白色片狀晶體0.09克，熔點(diǎn)125～127℃，收率30.2％。MSm/z＝296(M+，0.1％)，229(34.1％)，131(67.9％)，67(基峰)。
實(shí)施例13 1-丁二酰亞胺基-3-苯基丙烯酮與吡咯進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)在裝有冷凝管的50ml單口燒瓶中加入5ml 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.23克(1mmol)1-丁二酰亞胺基-3-苯基丙烯酮，然后加入0.32克(1mmol)碘化鋅和0.67ml(10mmol)吡咯，在140℃攪拌反應(yīng)12小時(shí)后，用甲苯萃取(3×5ml)，水洗數(shù)次，干燥，濃縮，經(jīng)柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝2∶1)得白色片狀晶體0.10克，熔點(diǎn)125～127℃，收率33.6％。MSm/z＝296(M+，0.1％)，229(34.1％)，131(67.9％)，67(基峰)。
權(quán)利要求
1.一種合成酰亞胺基取代的成環(huán)化合物的方法，包括以路易斯酸作為催化劑，如式(I)的酰亞胺基取代α，β-不飽和酮與如式(II)的五元環(huán)二烯烴在離子液體中于-20～150℃進(jìn)行Diels-Alder反應(yīng)，后處理得產(chǎn)物； 其中R為C1～C4的烷基或芳基；R1、R2各自為氫或組成苯環(huán)；X為下列之一C、S、O、-NH-。
2.如權(quán)利要求1所述合成酰亞胺基取代的成環(huán)化合物的方法，其特征在于所述的芳基為苯基或硝基苯基。
3.如權(quán)利要求1所述合成酰亞胺基取代的成環(huán)化合物的方法，其特征在于所述的離子液體為烷基咪唑四氟硼酸鹽或烷基咪唑六氟磷酸鹽，所述的烷基含碳原子數(shù)1～18。
4.如權(quán)利要求3所述合成酰亞胺基取代的成環(huán)化合物的方法，其特征在于所述的離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽或1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽。
5.如權(quán)利要求1所述合成酰亞胺基取代的成環(huán)化合物的方法，其特征在于所述的路易斯酸為碘化鋅。
6.如權(quán)利要求1所述合成酰亞胺基取代的成環(huán)化合物的方法，其特征在于所述的Diels-Alder反應(yīng)為不對(duì)稱催化反應(yīng)，所述的催化劑為如式(III)的手性1，4-二醇鈦配合物； 其中，Ar代表苯基、3，5-二甲基苯基或萘基；Y代表鹵原子。
7.如權(quán)利要求1～6之一所述合成酰亞胺基取代的成環(huán)化合物的方法，其特征在于所述的反應(yīng)溫度為25～110℃，反應(yīng)時(shí)間為10min～15h。
8.如權(quán)利要求7所述合成酰亞胺基取代的成環(huán)化合物的方法，其特征在于酰亞胺基取代α，β-不飽和酮與五元環(huán)二烯烴的投料摩爾比為1∶1～10。
9.如權(quán)利要求8所述合成酰亞胺基取代的成環(huán)化合物的方法，其特征在于酰亞胺基取代α，β-不飽和酮與五元環(huán)二烯烴的投料摩爾比為1∶3～7，所述的反應(yīng)時(shí)間為1h～12h。
10.如權(quán)利要求1所述合成酰亞胺基取代的成環(huán)化合物的方法，其特征在于所述的后處理為將反應(yīng)液用甲苯萃取，水洗，干燥，濃縮，經(jīng)柱層析分離得產(chǎn)物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種合成酰亞胺基取代化合物的方法，包括以路易斯酸作為催化劑，如式(I)的酰亞胺基取代α，β－不飽和酮與如式(II)的五元環(huán)二烯烴在離子液體中于－20～150℃進(jìn)行Diels－Alder反應(yīng)，后處理得產(chǎn)物。所述的合成方法收率高、反應(yīng)時(shí)間短、反應(yīng)溫度低。
文檔編號(hào)C07D207/00GK1683336SQ20051004933
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者裴文, 孫莉, 余長(zhǎng)泉 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)