腈水解合成酰胺以及铜催化酰胺的碳氮偶联反应的研究

发布时间：2017-08-06 11:02

  本文关键词：腈水解合成酰胺以及铜催化酰胺的碳氮偶联反应的研究

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【摘要】：酰胺类物质是极其重要的化合物,广泛地用于工程塑料、香料、油墨、洗涤剂等。大多数取代芳香甲酰胺具有生物活性,特别是N-嘧啶胺基苯基取代苯甲酰胺类化合物具有抗癌、消炎等作用。其中,伊马替尼对于治疗骨髓性的、慢性白血病有显著疗效。本文首先通过芳香甲腈的催化水解法合成芳香甲酰胺类物质。然后,采用铜催化的C-N偶联反应,使芳香甲酰胺和溴苯基嘧啶胺反应生成N-嘧啶胺基苯基取代类酰胺。芳腈类物质催化水解合成相应的酰胺的反应,采用偏铝酸钠为催化剂,以水醇混合溶剂为介质,使芳腈顺利水解成芳香甲酰胺。反应选择性高,减少了过度水解反应,产物易分离。通过对反应温度、混合溶剂的体积比以及催化剂的用量等条件的优化,确定催化剂偏铝酸钠的用量为25mol%,水-乙醇体积比为1：8,反应温度：700C,反应时间：6小时,目标产物芳香苯甲酰胺产率在75-93%之间。Cu盐为催化条件,芳香酰胺和溴苯基嘧啶胺的C-N偶联反应,是以CuI为催化剂,DMEDA(二甲基乙二胺)做配体,甲苯作为混合溶剂的主体,缚酸剂采用K2CO3。并采用抗氧化剂D-抗坏血酸钠(D-NaAsc)为CuI提供保护,阻止空气中的氧气对CuI的氧化作用,确保催化剂不失活。用水作为反应促进剂,在开放体系下,顺利完成C-N偶联反应。反应条件如下：20mol% CuI,200mol% K2CO3,10mol% DMEDA,10mol% D-NaAsc,溴苯基嘧啶胺与酰胺的投料比为物质的量之比1.2：1,回流温度下24小时完成反应。N-嘧啶胺基苯基取代酰胺类化合物的产率为：36%-81%。本实验一共合成出了21种有机物,其中采用上述两种温和的条件成功地合成了9种芳香甲酰胺和7个具有潜在抗癌活性的N-嘧啶胺基苯基取代苯甲酰胺类化合物。合成的终产物在医药合成领域有较大发展空间。
【关键词】：芳香腈 偏铝酸钠 水解 C-N偶联反应 嘧啶胺基苯甲酰胺
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O621.251
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-33
• 1.1 选题背景9-11
• 1.2 腈类物质水解合成酰胺的方法进展11-18
• 1.2.1 酸碱水解法11-12
• 1.2.2 氧化法12-14
• 1.2.3 过渡金属催化水解法14-17
• 1.2.4 酶催化法17-18
• 1.3 酰胺类物质和卤代芳烃的C-N偶联反应概述18-30
• 1.3.1 Buchwald-Hartwig C-N偶联反应19-22
• 1.3.2 Ullmann-Goldberg C-N偶联反应22-30
• 1.4 合成路线设计30-31
• 1.5 研究内容及创新点31-33
• 1.5.1 研究内容31-32
• 1.5.2 创新点32-33
• 第二章 实验部分33-37
• 2.1 实验仪器与试剂33-34
• 2.1.1 实验仪器33
• 2.1.2 试剂33-34
• 2.2 目标产物的合成方法34-37
• 2.2.1 哌嗪苯腈的合成34
• 2.2.2 芳香甲酰胺的合成34-35
• 2.2.3 溴苯基嘧啶胺的合成35-36
• 2.2.4 N-嘧啶胺基苯基取代酰胺类物质的合成36-37
• 第三章 结果与讨论37-52
• 3.1 实验结果37-42
• 3.1.1 4-(4-甲基哌嗪-1-甲基)苯腈37
• 3.1.2 芳香甲酰胺37-39
• 3.1.3 N-(5-溴-2-甲苯基)-4-(3-吡啶基)-2-嘧啶胺39-40
• 3.1.4 N-嘧啶胺基苯基取代酰胺类物质40-42
• 3.2 讨论42-52
• 3.2.1 芳香甲酰胺的合成研究42-46
• 3.2.2 N-嘧啶胺基苯基取代酰胺类物质的合成研究46-52
• 结论与创新点52-53
• 参考文献53-63
• 附图63-71
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果71-72
• 致谢72

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本文编号：629543