专利名称：三氯化铝在催化胺与碳化二亚胺加成反应中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无水AlCl3的新用途，具体涉及无水AlCldt为催化胺与碳化二亚胺加成反应合成胍的催化剂的应用。
背景技术：
胍是一类具有重要生理活性的化合物，它作为主要骨架广泛存在于药物和天然产物中；胍的衍生物还作为一类重要的辅助配体被广泛用于稳定主族金属、过渡金属、和稀土金属的金属有机化合物。因此研究它的合成具有重要的理论和应用价值。常用的合成胍的方法是使用胺和合适的亲电的脒基试剂或可生成胍结构的试剂反应制得，这种方法是利用胺与脒上的离去基团进行置换，因此一般要求脒上的氮的取代基是氨基甲酸盐的保护基团，这个保护基团用来活化脒，促进脒和胺的反应，但这种方法仅限于合成单胍和N，N-二取代的胍(参见 φ A. R. Katritzky, B. V. Rogovoy, Arkivoc 2005,4,49 - 87; J. C. Manimala, Ε. V. Anslyn, Eur. J. Org. Chem. 2002,3909 - 3922；② L. Peterlin-Mas ▽ ic，D. Kikelj, Tetrahedron 2001, 57, 7073 - 7105 ；③ J. Li, Ζ. Zhang, Ε. Fan, Tetrahedron Lett. 2004,45,1267 - 1269; S E. Convers,H. Tye,M. ffhittaker,Tetrahedron Lett. 2004， 45,3401 - 3404； @ T. Gers, D. Kunce, P. Markowski, J. Izdebski, Synthesis 2004, 37 - 42; 3 Y· Yu, J. M. Ostresh, R. A. Houghten, J. Org. Chem. 2002，67，3138 -3141 ；⑧ Y. -Q. Wu, S. K. Hamilton,D. E. Wilkinson,G. S. Hamilton, J. Org. Chem. 2002,67,7553 - 7556; M. Tamaki, G. Han, V. J. Hruby, J. Org. Chem. 2001,66,1038 -1042； S H. -J. Musiol, L. Moroder, Org. Lett. 2001,3,3859 - 3861)。显然，这是
一个非原子经济性的反应，因为利用该反应，在获得胍的同时，还有不需要的副产物，副产物的生成不仅给目标产物的分离带来了困难，而且还造成了环境污染。通过胺与碳化二亚胺的加成反应直接制备胍是一条符合绿色化学要求的，高度原子经济性的路线。尽管这一路线在原理上是可行的，但在没有催化剂存在下，这一反应是很难实现的，现有技术中，见诸报道的相关反应有
如脂肪族伯胺和碳化二亚胺在相当苛刻的条件下(120-140°C，3d)才能直接胍化得到 N, N'，N"-三烷基的胍，而亲核性低的芳香胺或仲胺在相同的条件下则很难和碳化二亚胺发生反应(参见① Tin，Μ. K. Τ. ； Thirupathi, N. ； Yap, G. P. Α. ； Richeson, D. S. Dalton Trans. 1999，17，2947.；② Tin, Μ. K. Τ. ； Yap, G. P. Α. ； Richeson, D. S. Inorg. Chem. 1998，37，6728.)；
四丁基氟化胺可促进一些芳香胺与碳化二亚胺发生反应(参见①P. Molina, Ε. Aller, A. Lorenzo, Synlett 2003,714 - 716; S P. Molina, Ε. Aller, A. Lorenzo, Synthesis 1998,283 - 287.)；二三甲基硅胺基锂也能催化芳胺与碳化二亚胺的加成反应(参见0ng，Τ.-G.； 0' Brien, J. S. ； Korobkov, I. ； Richeson, D. S. Organometallics 2006,25, 4728-4730)；
2003年加拿大的Richeson小组报道了结构式为{ (Me2N)C(NiPr)J2Ti=NC6F5的钛 (参见J. Am. Chem. Soc. 125，27，2003 8101)和钒的亚胺化物(参见F. Montilla，A. Pastor,A. Galindo, J. Organomet. Chem. 2004,689,993 _ 996)可以作为催化剂，成功地催化伯芳胺和碳化二亚胺的加成反应合成相应的胍，但仲胺不能用于该反应；
使用半夹心碳硼烷基钛胺化物可催化脂肪族伯胺，仲胺，杂环的胺及芳胺和碳化二亚胺的加成反应合成胍(参见Shen，H. ； Chan, H. -S. ； Xie, Z. Organometallics 2006，25， 5515-5517)；
半夹心茂基稀土烷基化合物(参见W-X，Zhang M Nishiura, Ζ. Μ. Hou, Chem. Eur. J. 2007,13,4037 - 4051)、三甲基硅胺基三价稀土化合物(参见Q. Li，S. W Wang，S. L. Zhou，G. S. Yang,Χ. C. Zhu，Y. Y. Liu J. Org. Chem. 2007，72，6763-6767)可以作为催化剂，催化胺和碳化二亚胺反应合成胍；
二价稀土化合物(参见① D. Zhu, W. B. Li, X. H. Zhu, F. Xu, Q. Shen J. Org. Chem. 2008，73，8966-8972 ② X. H. Zhu, F. Xu, Q. Shen Chin. J. Chem. 2009，27， 19-22)可作为高活性的催化剂，在无溶剂条件下，催化胺和碳化二亚胺的加成反应制备胍的方法。路易斯酸类稀土化合物三氟甲磺酸稀土(参见X. H. Zhu, D. Zhu, F. Xu, Q. Shen J. Org. Chem. 2009, 74，6347 - 6349)也能很好地催化胺和碳化二亚胺的加成反应制备得到胍。三烷基铝化合物(参见W. X. Zhang, D. Ζ. Li, Ζ. Τ. wang, Ζ. F. Xi, Organometallics 2009, 28，882 - 887)在苯作为溶剂条件下，能催化胺与碳化二亚胺成胍。上述报道的催化剂，一般催化剂本身难以制备。因此，需要开发一种新型，高活性，方便易得的催化剂。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种无水三氯化铝(AlCl3)的新用途，即在催化胺与碳化二亚胺的加成反应的应用，在提供高催化活性的同时，降低催化剂本身的制备难度和成本。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是无水三氯化铝(AlCl3)在催化胺与碳化二亚胺的加成反应制备胍中的应用。优选的技术方案中，所述无水三氯化铝催化剂通过升华市售的无水三氯化铝制备得到；具体包括以下步骤
(1)在升华管中装入市售无水三氯化铝；
(2)在氩气或氮气保护下，加热升华得到绝对无水三氯化铝；
应用上述无水AlCl3催化胺和碳化二亚胺加成反应制备胍的方法包括以下步骤 (1)在无水无氧条件下，在氩气或氮气氛中，以碳化二亚胺和胺为反应物，以无水AlCl3为催化剂，25 60°C下搅拌混合物，反应0. 5 3小时后，用水终止反应；
(2)然后萃取，萃取液用干燥剂干燥，过滤，最后经减压除去溶剂，重结晶得到产物胍。
上述技术方案中，所述胺选自芳香胺(ArNH2)、杂环仲胺、脂肪伯胺、脂肪族仲胺； 所述碳化二亚胺选自R4N=C=NR4，其中R4选自异丙基(i-Pr)或环己基(Cy)；
所述芳香胺选自
权利要求
1.无水三氯化铝在催化胺与碳化二亚胺的加成反应制备胍中的应用。
2.应用无水三氯化铝催化胺和碳化二亚胺加成反应制备胍的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)在无水无氧条件下，在惰性气体气氛中，以碳化二亚胺和胺为反应物，以无水三氯化铝为催化剂，25 60°C下搅拌混合物，反应0. 5 3小时后，用水终止反应；(2)然后萃取，萃取液用干燥剂干燥，过滤，最后经减压除去溶剂，重结晶得到产物胍。
3.根据权利要求2所述应用无水三氯化铝催化胺和碳化二亚胺加成反应制备胍的方法，其特征在于所述碳化二亚胺选自R4N=C=NR4，其中R4选自异丙基或环己基。
4.根据权利要求2所述应用无水三氯化铝催化胺和碳化二亚胺加成反应制备胍的方法，其特征在于，所述胺选自芳香胺、杂环仲胺、脂肪伯胺、脂肪族仲胺。
5.根据权利要求4所述应用无水三氯化铝催化胺和碳化二亚胺加成反应制备胍的方法，其特征在于，所述芳香胺选自
6.根据权利要求4所述应用无水三氯化铝催化胺和碳化二亚胺加成反应制备胍的方法，其特征在于，所述杂环仲胺选自四氢吡咯、六氢吡啶、N-甲基哌嗪或吗啡啉中的一种。
7.根据权利要求4所述应用无水三氯化铝催化胺和碳化二亚胺加成反应制备胍的方法，其特征在于，所述脂肪族伯胺的通式为
8.根据权利要求4所述应用无水三氯化铝催化胺和碳化二亚胺加成反应制备胍的方法，其特征在于，所述脂肪族仲胺的通式为
9.根据权利要求2所述应用无水三氯化铝催化胺和碳化二亚胺加成反应制备胍的方法，其特征在于，催化剂的量为碳化二亚胺的摩尔数的0. 2%以上。
10.根据权利要求2所述应用无水三氯化铝催化胺和碳化二亚胺加成反应制备胍的方法，其特征在于，碳化二亚胺和胺的物质的量相等。
全文摘要
本发明涉及一种无水AlCl3的新用途，具体涉及无水AlCl3作为催化胺与碳化二亚胺加成反应合成胍的催化剂的应用。应用无水三氯化铝催化胺和碳化二亚胺加成反应制备胍的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)在无水无氧条件下，在惰性气体气氛中，以碳化二亚胺和胺为反应物，以无水三氯化铝为催化剂，25～60℃下搅拌混合物，反应0.5～3小时后，用水终止反应；(2)然后萃取，萃取液用干燥剂干燥，过滤，最后经减压除去溶剂，重结晶得到产物胍。本发明公开的无水AlCl3催化剂易得，相对已有催化剂更有利于工业化制备胍类化合物。
文档编号C07D295/13GK102274736SQ20111017736
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者徐凡, 朱雪华, 沈琪 申请人:苏州大学