一種制備n-烷基酰胺的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬有機合成化學技術領域，具體涉及一種制備N-烷基酰胺的方法。
【背景技術】
[0002] N-烷基酰胺是一類非常重要的含氮化合物，這類化合物作為精細化學品、天 然產(chǎn)物、藥物化學品和聚合物被廣泛應用（a) J. M. Humphrey, A. R. Chamberlin, Chem. Rev. 1997, 97, 2243-2266 ；b)T. Cupido, J. Tulla-Puche, J. Spengler, F. Albericio, Curr. Opin. Drug Discovery Dev. 2007, 10, 768-783 ；c) C. L. Allen, J. M. J. Williams, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 3405 ；d) V. R. Pattabiraman, J. ff. Bode, Nature, 2011, 480, 471-479. ) 〇 N- 基酰胺的傳統(tǒng)合成方法是由羧酸衍生物（例如，酰氯，羧酸酐和酯）和N-烷基胺反應合 成。然而，這些方法經(jīng)常需要使用當量的有毒試劑，產(chǎn)生至少當量的副產(chǎn)物，嚴重污染環(huán)境， 反應的原子經(jīng)濟性也低。
[0003] Ritter反應，（即以醇和腈為起始原料合成N-烷基酰胺）有著悠久的歷史 (a) J. J. Ritter, P. P. Minieri, J. Am. Chem. Soc. 1948, 70, 4045-4048 ；b) F. R. Benson, J. J. Ritter, J. Am. Chem. Soc. 1949, 71, 4128-4129 ；c) H. Plaut, J. J. Ritter, J. Am. Chem. Soc. 1951，73, 4076-4077 ;d) L. I. Krimen, D. J. Cota, Org. React. 1969, 17, 213-325),目前 仍被廣泛使用。然而，這種方法需要至少當量的濃硫酸的參與，因而會造成嚴重的環(huán)境污 染。最近，Hong研究小組報道了，直接使用腈和醇在金屬釕絡合物的催化作用下直接合 成N-烷基酰胺，反應展現(xiàn)了完全的原子經(jīng)濟性，然而，這個反應要求IOmol %的催化劑負 載，IOmol % 配體，20mol % 強堿（NaH)和長的反應時間（48h) (B. Kang, Z. Fu, S. H. Hong, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11704-11707.)
[0004] 因此，發(fā)展新的環(huán)境友好的的方法來合成N-烷基酰胺有非常重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種制備N-烷基酰胺的新方法。
[0006] 本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)制備：所述的N-烷基酰胺（式I )
[0007]
[0008] 通過腈（式II )
[0009]
[0010] 在銥絡合物催化下，和肟（式III)反應，
[0011]
[0018] 其中，R1選自烷基，單或多取代芳基；其中，單或多取代芳基優(yōu)選甲基苯基、甲氧基 苯基、二氣甲基苯基、二氣甲氧基苯基、鹵代苯基、咲喃基或睡酉分基；烷基優(yōu)選丙基。
[0019] R2選自甲基或者丙基。
[0020] R3代表一個取代基，選自苯基、烷基、單或多取代芳基；其中，單或多取代芳基優(yōu)選 甲基苯基、甲氧基苯基、三氟甲氧基苯基、鹵代苯基、呋喃基、噻酚基或萘基；烷基優(yōu)選丁基、 異戊基、環(huán)己甲基。
[0021] 本發(fā)明合成N-烷基酰胺的方法通過下述具體步驟實現(xiàn)：
[0022] 步驟1、在反應容器中，加入腈J虧，過渡金屬催化劑銥絡合物[Cp*IrCl2] 2、甲苯； 反應混合物在KKTC下反應6小時后，冷卻到室溫；
[0023] 步驟2、再加入化合物醇和堿，反應混合物在130°C下再反應12小時后，然后通過 柱分離，得到目標化合物。
[0024] 步驟1中所述的催化劑用量相對腈的為I. 0-2. Omol %，所述的肟的摩爾量相對與 腈摩爾量為I. l-2equiv.。
[0025] 步驟2中所述的堿的摩爾量相對于腈摩爾量為0. 2-0. 4equiv.，所述的化合物醇 摩爾量相對于腈摩爾量為I. 3_2equiv.。
[0026] 機理：
[0027]
[0028] 我們也提出這個反應的機理。初始的反應步驟是形成銥-腈絡合物A，隨后銥-腈 絡合物A被一個分子的肟進攻得到一個五元環(huán)絡合物B，它然后分解得到酰胺，同時，銥也 完成一個催化循環(huán)。在銥/堿體系下，酰胺和醇發(fā)生N-烷基化反應，生成N-烷基化的酰胺。
[0029] 同現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明從完全商品化腈，肟和醇出發(fā)，在過渡金屬銥催化劑的參 與下，直接得到的N-烷基酰胺，反應展現(xiàn)出三個顯著的優(yōu)點：1)使用商品化的起始原料； 2)低的催化劑負載；3)環(huán)境友好和容易控制。因此，該反應符合綠色化學的要求，具有廣闊 的發(fā)展前景。
【具體實施方式】
[0030] 展示一下實例來說明本發(fā)明的某些實施例，且不應解釋為限制本發(fā)明的范圍。對 本發(fā)明公開的內(nèi)容可以同時從材料、方法和反應條件上進行許多改進、變化和改變。所有這 些改進、變化和改變均確定地落入本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
[0031] 實施例1: N-芐基苯甲酰胺
[0032] N-benzy Ibenzamide
[0033]
[0034] 將苯臆（103mg，Immol), 丁酸月虧（96mg, I. Immol), [Cp*IrCl2]2 (8mg, 0· Olmmol, Im ol% )，甲苯（Iml)依次加到25ml Schlenk反應瓶中?；旌衔镌贙KTC下反應6小時后，冷 卻到室溫。將節(jié)醇（140mg, I. 3mmol)和碳酸銫（65mg, 0. 2equiv.)加到反應瓶中，混合物在 130°C下再繼續(xù)反應12小時后，冷卻到室溫。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，然后通過柱層析（展開劑： 乙酸乙酯/石油醚）得到純凈的目標化合物，產(chǎn)率：85%。
[0035] 1H NMR(500MHz, CDCl3) δ 7. 79 (d, J = 7. 6Hz, 2H, ArH) , 7. 50 (t, J = 7. 4Hz, 1H, ArH), 7. 42 (t, J = 7. 6Hz, 2H, ArH), 7. 36-7. 35 (m, 4H, ArH), 7. 32-7. 28 (m, 1H, ArH )，6. 46(br s，ΙΗ,ΝΗ)，4. 65(d，J = 5. 6Hz，2H，CH2) ;13CNMR(125MHz，CDCl3) δ 167. 3, 138. 2, I 34. 3, 131. 5, 128. 7, 128. 5, 127. 9, 127. 6, 126. 9, 44. I.
[0036] 實施例2:N- (4-甲基芐基）苯甲酰胺
[0037] N- (4-methylbenzyl) benzamide
[0038]
[0039] 將苯臆（103mg, 1 mmol), 丁酸月虧（96mg, I. 1 mmol), [Cp*IrCl2]2 (8mg, 0· Olmmol, Im ol% )，甲苯（Iml)依次加到25ml Schlenk反應瓶中?；旌衔镌?00°C下反應6小時后，冷 卻到室溫。將4-甲基節(jié)醇（159mg, I. 3mmol)和碳酸銫（65mg, 0. 2equiv.)加到反應瓶中， 混合物在130°C下再繼續(xù)反應12小時后，冷卻到室溫。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，然后通過柱層析 (展開劑：乙酸乙酯/石油醚）得到純凈的目標化合物，產(chǎn)率：80%。
[0040] 1H NMR (500MHz，CDCl3) δ 7. 78 (d，J = 7. 3Hz, 2H, ArH) , 7. 49 (t, J = 7. 4Hz, 1H, ArH), 7. 42 (t, J = 7. 6Hz, 2H, ArH), 7. 25 (d, J = 7. 8Hz, 2H, ArH), 7. 16 (d, J = 7. 8Hz, 2H, ArH), 6. 36 (br s, 1H, NH), 4. 60 (d, J = 5. 6Hz, 2H, CH2), 2. 35 (s, 3H, CH3) ；13C NMR(125MHz, CDCl3) δ 167. 3, 137. 2, 135. I, 134. 4, 131. 4, 129. 3, 128. 4, 127. 8, 126. 9, 43. 8 ,21. 0.
[0041] 實施例3:N-(4-甲氧基芐基）苯甲酰胺
[0042] N-(4-methoxybenzyl)benzamide
[0043]
[0044] 將苯臆（103mg，1 mmol), 丁酸月虧（96mg，I. 1 mmol), [Cp*IrCl2]2 (8mg，0· Olmmol, Im ol% )，甲苯（Iml)依次加到25ml Schlenk反應瓶中?；旌衔镌?00°C下反應6小時后，冷 卻到室溫。將4-甲氧基節(jié)醇（179mg, I. 3mmol)和碳酸銫（65mg, 0. 2equiv.)加到反應瓶 中，混合物在130°C下再繼續(xù)反應12小時后，冷卻到室溫。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，然后通過柱 層析（展開劑：乙酸乙酯/石油醚）得到純凈的目標化合物，產(chǎn)率：86%。
[0045] 1H NMR(500MHz, CDCl3) δ 7. 78 (d, J = 7. 2Hz, 2H, ArH) , 7. 50 (t, J = 7. 4Hz, 1H, ArH), 7. 42 (t, J = 7. 5Hz, 2H, ArH), 7. 29 (d, J = 8. 4Hz, 2H, ArH), 6. 89 (d, J = 8. 7Hz, 2H, ArH), 6. 32 (br s, 1H, NH), 4. 58 (d, J = 5. 6Hz, 2H, CH2), 3. 81 (s, 3H, OCH3) ；13C NMR(125MHz, CDCl3) δ 167. 2, 159. 2, 134. 5, 131. 5, 130. 2, 129. 3, 128. 6, 126. 9, 114. 2, 55. 3 ,43. 7.
[0046] 實施例4: N- (4-氟芐基）苯甲酰胺
[0047] N-(4-fluorobenzyl)benzamide
[0048]
[0049] 將苯臆（103mg，1 mmol), 丁酸月虧（96mg，I. 1 mmol), [Cp*IrCl2]2 (8mg，0· Olmmol，Imo 1% )，甲苯（Iml)依次加到25ml Schlenk反應瓶中?；旌衔镌?00°C下反應6小時后，冷卻 到室溫。將4-氟節(jié)醇（164mg, I. 3mmol)和碳酸銫（65mg, 0. 2equiv.)加到反應瓶中，混合 物在130°C下再繼續(xù)反應12小時后，冷卻到室溫。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，然后通過柱層析（展 開劑：乙酸乙酯/石油醚）得到純凈的目標化合物，產(chǎn)率：85%。
[0050] 1H NMR (500MHz, CDCl3) 5 7.79 (d,J = 7. 3Hz, 2H, ArH) , 7. 51 (t, J =7. 4Hz, 1H, ArH) , 7. 43 (t, J = 7. 6Hz, 2H, ArH) ,7.33 (dd, J = 8. 4Hz and5. 6Hz, 2H, ArH), 7. 03 (t, J = 8. 6Hz, 2H, ArH), 6. 44 (br s, 1H, NH), 4. 62 (d, J = 5. 8Hz, 2H, CH2) ;13C NMR (125MHz, CDCl3) δ 167. 4, 162. 2 (d, Jc F = 244. 7Hz)，134. 2, 134. 0, 13 I. 6, 129. 5 (d, Jc F = 8. 0Hz), 128. 6, 126. 9, 115. 5 (d, Jc F = 21. 3Hz), 43. 3.
[0051] 實施例5:N- (2-氯芐基）苯甲酰胺
[0052] N- (2-chlorobenzyl) benzamide
[0053]
[0054] 將苯臆（103mg, 1 mmol), 丁酸月虧（96mg, I. 1 mmol), [Cp*IrCl2]2 (8mg, 0· Olmmol, Im ol% )，甲苯（Iml)依次加到25ml Schlenk反應瓶中?；旌衔镌?00°C下反應6小時后，冷 卻到室溫。將4-氯節(jié)醇（185mg, I. 3mmol)和碳酸銫（6