镍催化芳基卤化物与氨甲酰基硅烷的氨酰化反应

发布时间：2020-10-27 17:44

　　 酰胺在化学、生物学和药学中是非常重要的有机化合物,广泛用于天然产物、聚合物、化妆品、电子产品和药物的合成。因此,研究酰胺的合成方法具有重要的意义。在过去的几十年中,科学工作者提出了大量合成酰胺的方法。常见的方法是用羧酸及其衍生物与氨直接反应生成酰胺,但步骤繁琐、反应条件苛刻,于是发展了多种其它合成方法,其中,Heck反应应用较广,使用CO作为酰胺源的改进Heck反应的方法也有很多报道,使用CO作酰胺源具有缺陷,如运输和存储的麻烦,高温、高压反应,反应条件苛刻等。因此,研究无CO合成酰胺的反应,是化学合成的热点课题。Cunico课题组报道了由钯配合物催化的芳基卤化物与氨甲酰基硅烷的氨酰化反应,实现了无CO的酰胺合成,但钯催化剂价格贵,对环境有污染,这是这种方法的不足之处。因此,发展一种简单高效、低成本,绿色合成酰胺的方法具有十分重要的意义。本文利用五种氨甲酰基硅烷作为酰胺源,用无污染的镍络合物作催化剂,进行芳基卤化物的氨酰化反应合成了酰胺,实现了绿色合成。(1)利用N,N-二甲基氨甲酰基三甲基硅烷(I)作氨酰基源,四(三苯基膦)镍(0)作催化剂,在甲苯中75℃温度下,分别与溴苯(1)、氯苯(2)、碘苯(3)、氟苯(4)、4-硝基溴苯(5)、4-溴氯苯(6)、对溴甲苯(7)、4-溴苯甲醚(8)、2-溴甲苯(9)、2,6-二甲基溴苯(10)、邻溴氟苯(11)、2-溴-5-氟吡啶(12)、2-氯-5-硝基吡啶(13)、2-氯-5-三氟甲基吡啶(14)、2-氟-3-硝基-5-三氟甲基吡啶(15)、2-溴萘(16)、2-溴噻吩(17)进行反应,发现氟苯(4)、2,6-二甲基溴苯(10)、2-氟-3-硝基-5-三氟甲基吡啶(15)不反应,其余反应得到了相应的产物叔酰胺25-30、32-35、37和38。(2)利用N-甲基-N-甲氧甲基氨甲酰基三甲基硅烷(II)作氨酰基源,四(三苯基膦)镍(0)作催化剂,在甲苯中、75℃温度下,与溴苯(1)、4-硝基溴苯(5)、4-溴氯苯(6)、对溴甲苯(7)、4-溴苯甲醚(8)、2-溴甲苯(9)、2,6-二甲基溴苯(10)、邻溴氟苯(11)、2-溴-5-氟吡啶(12)、2-氯-5-硝基吡啶(13)、2-氯-5-三氟甲基吡啶(14)、2-氟-3-硝基-5-三氟甲基吡啶(15)、2-溴萘(16)、2-溴噻吩(17)、2-氯吡啶(18)、3-氯吡啶(19)、3-溴呋喃(20)、4-溴苯腈(21)、对溴苯甲酸甲酯(22)、4-溴苯乙酮(23)、4-溴-N,N-二甲基苯胺(24)反应,发现2,6-二甲基溴苯(10)、2-氟-3-硝基-5-三氟甲基吡啶(15)、4-溴苯乙酮(23)不反应,其余分别合成了相应的仲酰胺39-44、46-49、51、52、56、57和59。(3)利用N-丙基-N-甲氧甲基氨甲酰基三甲基硅烷(III)、N-环己基-N-甲氧甲基氨甲酰基三甲基硅烷(IV)和N-苄基-N-甲氧甲基氨甲酰基三甲基硅烷(V)这些带有大基团的氨甲酰基硅烷做氨酰基源,四(三苯基膦)镍(0)作催化剂,在甲苯中、75℃温度下,与溴苯(1)、4-硝基溴苯(5)、对溴甲苯(7)、4-溴苯甲醚(8)、2-氯-5-三氟甲基吡啶(14)、2-溴噻吩(17)反应,合成了相应的仲酰胺60-77,其中酰胺72-77所带的苄基可以脱保护后生成伯酰胺,因此是合成伯酰胺的方法。所有化合物均通过了核磁共振氢谱、碳谱,红外光谱及元素分析的证实。在这一研究中,我们发现了镍催化芳基卤的氨酰化反应合成酰胺的方法,这一方法可合成伯、仲、叔酰胺,并对环境无污染,操作简单,反应条件温和,反应产率适中,是合成酰胺的理想方法,在化学、生物、制药学方面必将会得到应用。
【学位单位】：山西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O621.251
【部分图文】：

图 1-1 羧酸及其衍生物与氨反应制备酰胺2 Haller-Bauer 法制备酰胺2004 年，Kazuaki Ishihara 报道了在 LDA 的催化作用下，有机锂试剂与应合成了酰胺的方法[21]。如图 1-2 所示：

图 1-2 Haller-Bauer 法制备酰胺nger 法制备酰胺Matthew B. Soellner 报道了膦类化合物与叠氮类化合物如图 1-3 所示：图 1-3 Staudinger 法制备酰胺t 法制备酰胺Hashim F. Motiwala 报道了在 TiCl4的作用下，含有羰成酰胺的方法[24]。如图 1-4 所示：

图 1-3 Staudinger 法制备酰胺dt 法制备酰胺Hashim F. Motiwala 报道了在 TiCl4的作用下，含有羰基成酰胺的方法[24]。如图 1-4 所示：图 1-4 Schmidt 法制备酰胺羧酸反应制备酰胺oritaka Mizuno 利用钌的氢氧化物作催化剂，腈水解生成肪腈碳链的增长，反应时间会延长。2007 年，Ahmad S
【参考文献】

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1 郭文彦;陈建新;;α-氨基酰胺类化合物的立体选择性合成新方法[J];化学通报;2013年09期

2 郭文彦;姚远;陈晓娟;陈建新;;α-氨基酰胺衍生物的不对称合成[J];中国药物化学杂志;2013年03期

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3 刘慧;α-氨基酰胺的合成新方法与两种氮磷杂环配位催化剂的应用[D];山西师范大学;2016年

4 张文俊;苄基卤化物在钯试剂作用下与氨甲酰基硅烷的交叉偶联反应[D];山西师范大学;2015年

5 仝文婷;氨甲酰基硅烷与碳氮双键的加成反应及与卤代芳烃的碳碳交叉偶联反应[D];山西师范大学;2014年

本文编号：2858841