本发明涉及有机合成领域，具体涉及内酰胺类化合物及其制备方法。
背景技术：
含氮杂环是有机化学中一类常见的化合物，广泛存在于天然产物以及生物活性分子中。其中，β-内酰胺类抗生素由于其疗效好而毒性小，已成为目前治疗感染性疾病的重要药物。抗生素的大量使用，使得细菌的耐药性增强，对该类药物的结构进行化学修饰和合成，以研发药效更好的抗生素一直是医药界的重要目标。目前合成该类化合物的主要方法为环加成反应，例如：1、烯酮与亚胺的[2+2]环加成反应(Studinger反应)；2、烯醇酯与亚胺的缩合反应(Gilman和Speeter反应)；3、金属卡宾对亚胺的加成；4、烯烃对异氰酸酯的加成反应；5、环丙胺对羰基的加成反应。在这些方法中存在反应物制备复杂，底物适用范围窄，收率低等各种不足。
近年来，过渡金属催化的C–H键活化反应已经成为有机化学领域的研究热点。利用该方法可以一步将C–H键转化为有用的官能团，不需要对反应物预先进行官能团化，体现了原子经济性和步骤经济性。然而利用C–H键活化的方法一步构建具有张力的四元环β-内酰胺报道的例子仍然较少。例如，Shi等人利用二价钯实现了苄位的C–H键活化分子内胺化反应，合成β-内酰胺[Shi,B.-F.等Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,13588.]。Cramer等人利用零价钯作为催化剂通过苄位的C–H键活化碳碳键形成反应构建了β-内酰胺四元环[Cramer,N.等Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,9064.]。然而上述例子中底物的范围有限，活化的均是苄位的C–H。利用廉价金属Cu、Ni、Fe等催化的C–H键活化也有了一定的发展。例如葛海波等人先后报道了CuCl以及Ni(dme)2I2催化的sp3C–H键活化分子内胺化构建β-内酰胺的反应[Ge,H.等Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,3706；Ge,H.等Chem.Eur.J.2014,20,9530.]。 这些反应仍有许多不足之处，例如反应中普遍需要添加大量的金属氧化剂，如银盐或者铜盐，同时反应的温度较高，对于杂环的兼容性很差。因此利用C–H键活化的策略，发展更加绿色环保，经济节能，操作简便的方法来构建含氮杂环，特别是β-内酰胺以及γ-内酰胺，一直是有机化学家追求的目标。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种内酰胺类化合物及其制备方法。本发明的碳氢键活化位点特殊，不仅局限于现有技术中的苄位，为内酰胺类化合物的制备提供了一种新方向。
本发明提供了一种内酰胺类化合物，其为式III所示的化合物或式IV所示的化合物：
其中，R1、R2、R3各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或未取代的C1～C20烷氧基、取代或未取代的C1～C20烷硫基、取代或未取代的亚甲二氧基、卤素、硝基、氰基、-CO2R6、-OC(O)R7、-P(O)(R8)(R9)、-P(O)(OR10)(OR11)、-SO2NR12R13、-NR14R15、-C(O)NR16R17、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C6～C14芳氧基、取代或未取代的C2～C9杂芳基、取代或未取代的C2～C9杂环基；或R1、R2、R3和与其直接相连接的碳原子共同构成取代或未取代的C3～C6环烷基，或取代或未取代的C2～C9杂环基；但式IV化合物中R2不为氢；
R6为氢、取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C2～C9杂芳基，或取代或未取代的C2～C9杂环基；
R7为氢、取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或 未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C2～C9杂芳基，或取代或未取代的C2～C9杂环基；
R8为氢、取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C2～C9杂芳基，或取代或未取代的C2～C9杂环基；
R9为氢、取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C2～C9杂芳基，或取代或未取代的C2～C9杂环基；
R10为氢、取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C2～C9杂芳基，或取代或未取代的C2～C9杂环基；
R11为氢、取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C2～C9杂芳基，或取代或未取代的C2～C9杂环基；
R12为氢、取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C2～C9杂芳基，或取代或未取代的C2～C9杂环基；
R13为氢、取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C6～C14芳基磺酰基、取代或未取代的C1～C10烷基磺酰基、取代或未取代的C1～C10酰基、取代或未取代的C2～C9杂芳基，或取代或未取代的C2～C9杂环基；
R14为氢、取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C6～C14芳基磺酰基、取代或未取代的C1～C10烷基磺酰基、取代或未取代的C1～C10酰基、取代或未取代的C2～C9杂芳基，或取代或未取代的C2～C9杂环基；
R15为氢、取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C2～C9杂芳基，或取代或未取代的 C2～C9杂环基；
R16为氢、取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C2～C9杂芳基，或取代或未取代的C2～C9杂环基；
R17为氢、取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C2～C9杂芳基，或取代或未取代的C2～C9杂环基；
R4为取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C2～C9杂芳基，或取代或未取代的C2～C9杂环基；
R5为取代或未取代的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C2～C9杂芳基，或取代或未取代的C2～C9杂环基；
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基被取代时，取代基为一个或多个，且选自以下一种或多种：卤素、未取代的C1～C20烷基、未取代的C1～C20烷氧基、卤代C1～C20烷基、羟基、未取代的C6～C14芳基；
R1、R2和R3中，所述的C1～C20烷氧基被取代时，取代基为一个或多个，且选自以下一种或多种：卤素、未取代的C1～C20烷基、未取代的C1～C20烷氧基、卤代C1～C20烷基、羟基、未取代的C6～C14芳基；
R1、R2和R3中，所述的C1～C20烷硫基被取代时，取代基为一个或多个，且选自以下一种或多种：卤素、未取代的C1～C20烷基、未取代的C1～C20烷氧基、卤代C1～C20烷基、羟基、未取代的C6～C14芳基；
R1、R2和R3中，所述的亚甲二氧基被取代时，取代基为一个或多个，且选自以下一种或多种：卤素、未取代的C1～C20烷基、未取代的C1～C20烷氧基、卤代C1～C20烷基、羟基、未取代的C6～C14芳基；
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、 R16和R17中，所述的C6～C14芳基被取代时，取代基为一个或多个，且选自以下一种或多种：未取代的C1～C20烷基、未取代的C1～C20烷氧基、未取代的C6～C14芳基、未取代的C2～C9杂芳基、卤素、卤代C1～C20烷基、未取代的C1～C10酰基、-NR13R14、-CO2R7、氰基和膦酰基；
R1、R2和R3中，所述的C6～C14芳氧基被取代时，取代基为一个或多个，且选自以下一种或多种：未取代的C1～C20烷基、未取代的C1～C20烷氧基、卤代C1～C20烷基、卤素和未取代的C1～C10酰基；
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C2～C9杂芳基被取代时，取代基为一个或多个，且选自以下一种或多种：卤素、未取代的C1～C20烷基、未取代的C1～C20烷氧基、卤代C1～C20烷基、未取代的C1～C10酰基和叔丁氧羰基(Boc)；
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C2～C9杂环基被取代时，取代基为一个或多个，且选自以下一种或多种：卤素、未取代的C1～C20烷基、未取代的C1～C20烷氧基、卤代C1～C20烷基和未取代的C1～C10酰基；
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C2～C9杂芳基以及C2～C9杂环基中，杂原子为氮、氧和硫中的一个或多个；
当R1、R2、R3和与其直接相连接的碳原子共同构成取代的C3～C6环烷基，或取代的C2～C9杂环基时，所述的C3～C6环烷基或C2～C9杂环基被一个或多个选自以下一种或多种的取代基所取代：卤素、未取代的C1～C20烷基、卤代C1～C20烷基、未取代的C1～C20烷氧基和未取代的C1～C10酰基；
R13和R14中，所述的C6～C14芳基磺酰基被取代时，取代基为一个或多个，且选自以下一种或多种：卤素、未取代的C1～C20烷基、未取代的C1～C20烷氧基和卤代C1～C20烷基；
R13和R14中，所述的C1～C10烷基磺酰基被取代时，取代基为一个或多个，且选自以下一种或多种：卤素、未取代的C1～C20烷基、未取代的C1～C20 烷氧基和卤代C1～C20烷基；
R13和R14中，所述的C1～C10酰基被取代时，取代基为一个或多个，且选自以下一种或多种：卤素、未取代的C1～C20烷基、未取代的C1～C20烷氧基和卤代C1～C20烷基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基优选C1～C10饱和或不饱和的脂肪族烃基，更优选C1～C5饱和脂肪族烃基，最优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基。
R1、R2和R3中，所述的C1～C20烷氧基优选C1～C10烷氧基，更优选甲氧基、乙氧基或异丙氧基。
R1、R2和R3中，所述的C1～C20烷硫基优选甲巯基、乙巯基或丙巯基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C6～C14芳基优选C6～C10芳基，更优选苯基或萘基。
R1、R2和R3中，所述的C6～C14芳氧基优选C6～C10芳氧基，更优选苯氧基或萘氧基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C2～C9杂芳基优选C4～C8杂芳基，更优选呋喃基、苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、吲哚基、异吲哚基、吡咯基、噻唑基、噁唑基、吡唑基、咪唑基、吡喃基、哒嗪基、吡嗪基、嘧啶基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基或咔唑基，最优选噻吩基、呋喃基、吡啶基或吲哚基。所述的C2～C9杂芳基中优选碳原子与母体结构相连。当所述的C2～C9杂芳基被取代时，取代基较佳地取代于杂原子上。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C2～C9杂环基优选C4～C8杂环基，更优选四氢喹啉基、四氢吲哚基、噁唑啉基、二氢吡咯基、四氢吡啶基、四氢呋喃基、吗啉基、哌嗪基、哌啶基、吡咯啉基或咪唑啉基。
当R1、R2、R3和与其直接相连接的碳原子共同构成取代或未取代的 C3～C6环烷基时，所述的C3～C6环烷基优选环戊基或环己烷基。
当R1、R2、R3和与其直接相连接的碳原子共同构成取代或未取代的C2～C9杂环基时，所述的C2～C9杂环基优选杂原子位置不固定的四到七元杂环基团，更优选二氢呋喃基、四氢吡喃基、二氢吡咯基或四氢吡啶基。
R13和R14中，所述的C6～C14芳基磺酰基优选苯磺酰基、对甲苯磺酰基或苄磺酰基。
R13和R14中，所述的C1～C10烷基磺酰基优选甲磺酰基或乙磺酰基。
R13和R14中，所述的C1～C10酰基优选乙酰基、丙酰基或苯基酰基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基的取代基中，所述的C1～C20烷基优选C1～C10烷基，更优选甲基、乙基、正丙基或异丙基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基的取代基中，所述的C1～C20烷氧基优选C1～C10烷氧基，更优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基的取代基中，所述的卤代C1～C20烷基优选卤代C1～C10烷基，更优选三氟甲基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C1～C20饱和或不饱和的脂肪族烃基的取代基中，所述的C6～C14芳基优选苯基或萘基。
R1、R2和R3中，所述的C1～C20烷氧基的取代基中，所述的C1～C20烷基优选C1～C10烷基，更优选甲基、乙基、正丙基或异丙基。
R1、R2和R3中，所述的C1～C20烷氧基的取代基中，所述的C1～C20烷氧基优选C1～C10烷氧基，更优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基。
R1、R2和R3中，所述的C1～C20烷氧基的取代基中，所述的卤代C1～C20烷基优选卤代C1～C10烷基，更优选三氟甲基。
R1、R2和R3中，所述的C1～C20烷氧基的取代基中，所述的C6～C14芳基优选苯基或萘基。
R1、R2和R3中，所述的C1～C20烷硫基的取代基中，所述的C1～C20烷基优选C1～C10烷基，更优选甲基、乙基、正丙基或异丙基。
R1、R2和R3中，所述的C1～C20烷硫基的取代基中，所述的C1～C20烷氧基优选C1～C10烷氧基，更优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基。
R1、R2和R3中，所述的C1～C20烷硫基的取代基中，所述的卤代C1～C20烷基优选卤代C1～C10烷基，更优选三氟甲基。
R1、R2和R3中，所述的C1～C20烷硫基的取代基中，所述的C6～C14芳基优选苯基或萘基。
R1、R2和R3中，所述的亚甲二氧基的取代基中，所述的C1～C20烷基优选C1～C10烷基，更优选甲基、乙基、正丙基或异丙基。
R1、R2和R3中，所述的亚甲二氧基的取代基中，所述的C1～C20烷氧基优选C1～C10烷氧基，更优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基。
R1、R2和R3中，所述的亚甲二氧基的取代基中，所述的卤代C1～C20烷基优选卤代C1～C10烷基，更优选三氟甲基。
R1、R2和R3中，所述的亚甲二氧基的取代基中，所述的C6～C14芳基优选苯基或萘基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C6～C14芳基的取代基中，所述的C1～C20烷基优选C1～C10烷基，更优选甲基、乙基、正丙基或异丙基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C6～C14芳基的取代基中，所述的C1～C20烷氧基优选C1～C10烷氧基，更优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C6～C14芳基的取代基中，所述的C6～C14芳基优选苯基或萘基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C6～C14芳基的取代基中，所述的C2～C9杂芳基优选吡啶、呋喃、噻吩或吲哚。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C6～C14芳基的取代基中，所述的卤代C1～C20烷基优选卤代C1～C10烷基，更优选三氟甲基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C6～C14芳基的取代基中，所述的C1～C10酰基优选乙酰基、丙酰基或苯基酰基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C6～C14芳基的取代基中，所述的-NR13R14优选N,N-二甲基或N,N-二乙基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C6～C14芳基的取代基中，所述的-CO2R7优选或
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C6～C14芳基的取代基中，所述的膦酰基优选-P(O)(R9)(R10)或-P(O)(OR9)(OR10)。
R1、R2和R3中，所述的C6～C14芳氧基的取代基中，所述的C1～C20烷基优选C1～C10烷基，更优选甲基、乙基、正丙基或异丙基。
R1、R2和R3中，所述的C6～C14芳氧基的取代基中，所述的C1～C20烷氧基优选C1～C10烷氧基，更优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基。
R1、R2和R3中，所述的C6～C14芳氧基的取代基中，所述的卤代C1～C20烷基优选卤代C1～C10烷基，更优选三氟甲基。
R1、R2和R3中，所述的C6～C14芳氧基的取代基中，所述的C1～C10酰基优选乙酰基、丙酰基或苯基酰基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、 R16和R17中，所述的C2～C9杂芳基的取代基中，所述的C1～C20烷基优选C1～C10烷基，更优选甲基、乙基、正丙基或异丙基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C2～C9杂芳基的取代基中，所述的C1～C20烷氧基优选C1～C10烷氧基，更优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C2～C9杂芳基的取代基中，所述的卤代C1～C20烷基优选卤代C1～C10烷基，更优选三氟甲基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C2～C9杂芳基的取代基中，所述的C1～C10酰基优选乙酰基、丙酰基或苯基酰基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C2～C9杂环基的取代基中，所述的C1～C20烷基优选C1～C10烷基，更优选甲基、乙基、正丙基或异丙基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C2～C9杂环基的取代基中，所述的C1～C20烷氧基优选C1～C10烷氧基，更优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C2～C9杂环基的取代基中，所述的卤代C1～C20烷基优选卤代C1～C10烷基，更优选三氟甲基。
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16和R17中，所述的C2～C9杂环基的取代基中，所述的C1～C10酰基优选乙酰基、丙酰基或苯基酰基。
当R1、R2、R3和与其直接相连接的碳原子共同构成取代的C3～C6环烷基，或取代的C2～C9杂环基时，所述的C3～C6环烷基或C2～C9杂环基的取代基中，所述的C1～C20烷基优选C1～C10烷基，更优选甲基、乙基、正丙基或异丙基。
当R1、R2、R3和与其直接相连接的碳原子共同构成取代的C3～C6环烷基，或取代的C2～C9杂环基时，所述的C3～C6环烷基或C2～C9杂环基的取代基中，所述的卤代C1～C20烷基优选卤代C1～C10烷基，更优选三氟甲基。
当R1、R2、R3和与其直接相连接的碳原子共同构成取代的C3～C6环烷基，或取代的C2～C9杂环基时，所述的C3～C6环烷基或C2～C9杂环基的取代基中，所述的C1～C20烷氧基优选C1～C10烷氧基，更优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基。
当R1、R2、R3和与其直接相连接的碳原子共同构成取代的C3～C6环烷基，或取代的C2～C9杂环基时，所述的C3～C6环烷基或C2～C9杂环基的取代基中，所述的C1～C10酰基优选乙酰基、丙酰基或苯基酰基。
R13和R14中，所述的C6～C14芳基磺酰基的取代基中，所述的C1～C20烷基优选C1～C10烷基，更优选甲基、乙基、正丙基或异丙基。
R13和R14中，所述的C6～C14芳基磺酰基的取代基中，所述的C1～C20烷氧基优选C1～C10烷氧基，更优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基。
R13和R14中，所述的C6～C14芳基磺酰基的取代基中，所述的卤代C1～C20烷基优选卤代C1～C10烷基，更优选三氟甲基。
R13和R14中，所述的C1～C10烷基磺酰基的取代基中，所述的C1～C20烷基优选C1～C10烷基，更优选甲基、乙基、正丙基或异丙基。
R13和R14中，所述的C1～C10烷基磺酰基的取代基中，所述的C1～C20烷氧基优选C1～C10烷氧基，更优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基。
R13和R14中，所述的C1～C10烷基磺酰基的取代基中，所述的卤代C1～C20烷基优选卤代C1～C10烷基，更优选三氟甲基。
R13和R14中，所述的C1～C10酰基的取代基中，所述的C1～C20烷基优选C1～C10烷基，更优选甲基、乙基、正丙基或异丙基。
R13和R14中，所述的C1～C10酰基的取代基中，所述的C1～C20烷氧基优选C1～C10烷氧基，更优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基。
R13和R14中，所述的C1～C10酰基的取代基中，所述的卤代C1～C20烷基 优选卤代C1～C10烷基，更优选三氟甲基。
R1、R2和R3较佳地各自独立地选自以下任一基团：氢、甲基、苯基、
所述的内酰胺类化合物中，所述的式III所示的化合物优选如下任一化合物：
所述的内酰胺类化合物中，所述的式IV所示的化合物优选如下任一化合物：
本发明中涉及的术语解释如下，未做具体解释的术语按照本领域的常规理解和认识进行解释：
术语“饱和或不饱和的脂肪族烃基”是指具有指定碳原子数目的直链或支链的饱和脂肪族烃基或不饱和脂肪族烃基，包括烷基、烃基、炔基等。其中，“C1～C20饱和或不饱和脂肪族烃基”表示含有1～20个碳原子的饱和或不饱和的脂肪族烃基。
术语“烷氧基”是指母体结构通过氧桥连接的具有所述碳原子数目的环状或者非环状烷基。由此，“烷氧基”包含烷基和环烷基的定义。
术语“烷基”是指包括具有指定碳原子数目的支链或直链的饱和脂族烃基。如在“C1～C10烷基”中定义为包括在直链或者支链结构中具有1、2、3、 4、5、6、7、8、9或者10个碳原子的基团，具体包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、叔己基、庚基、异庚基、辛基及异辛基等。
术语“卤素”是指氟、氯、溴或碘，本发明中优选氟、氯或溴，更优选氟或氯。
术语“烷硫基”是指母体结构通过硫桥连接的具有所述碳原子数目的环状或者非环状烷基。由此，“烷硫基”包含烷基和环烷基的定义。
术语“亚甲二氧基”的结构为
术语“硝基”是指
术语“氰基”是指
术语“芳基”是指具有指定碳原子数目的具有芳香环结构性质的取代基，芳基单元的实例包括苯基、取代的苯基、萘基、四氢萘基、2,3-二氢化茚基、联苯基、菲基、蒽基或者苊基(acenaphthyl)。可以理解，在“芳基”中，与母体结构的连接是通过芳环进行的。
术语“芳氧基”是指母体结构通过氧桥连接的具有所述碳原子数目的芳基。由此，“芳氧基”包含芳基的定义。
术语“杂芳基”是指具有5-14个环原子的单环或多环基团，每个环含有4-6个原子，其中有一个或多个选自N、O或S的杂原子，其余为碳。“杂芳基”具有芳香性。例如，“C2～C9杂芳基”表示具有2-9个碳原子的杂芳基，包括但不限于，呋喃、取代的呋喃、苯并呋喃、取代的苯并呋喃、噻吩、取代的噻吩、苯并噻吩、取代的苯并噻吩、吲哚、取代的吲哚、异吲哚、取代的异吲哚、吡咯、取代的吡咯、噻唑、取代的噻唑、噁唑、取代的噁唑、吡唑、取代的吡唑、咪唑、取代的咪唑、吡喃、取代的吡喃、哒嗪、取代的哒嗪、吡嗪、取代的吡嗪、嘧啶、取代的嘧啶、吡啶、取代的吡啶、喹啉、取代的喹啉、异喹啉、取代的异喹啉、咔唑、取代的咔唑等。
术语“杂环基”是指饱和或部分饱和的环基，其不具有芳香性，由一或多 个环(优选1-2个)构成，每个环有5-7个原子，其中包括一或多个(优选1-2个)选自N、O或S的杂原子。例如，“C2～C9杂环基”，包含但不限于，四氢喹啉、四氢吲哚、噁唑啉基、二氢吡咯基、四氢吡啶基、四氢呋喃基、吗啉基、吡咯啉基、哌嗪基、哌啶基、咪唑啉基。
术语“环烷基”是指饱和或者部分不饱和单环、多环或者桥接碳环取代基，其不具有芳香性。具有3-20个碳原子的环可以表示为C3～C20环烷基。该术语包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、1H-茚基、2,3-二氢化茚基、1,2,3,4-四氢-萘基、5,6,7,8-四氢-萘基、8,9-二氢-7H-苯并环庚烯-6-基、6,7,8,9-四氢-5H-苯并环庚烯基、5,6,7,8,9,10-六氢-苯并环辛烯基、芴基、二环[2.2.1]庚基、二环[2.2.1]庚烯基、二环[2.2.2]辛基、二环[3.1.1]庚基、二环[3.2.1]辛基、二环[2.2.2]辛烯基、二环[3.2.1]辛烯基、金刚烷基、八氢-4,7-亚甲基-1H-茚基和八氢-2,5-亚甲基-并环戊二烯基等。环烷基可以经任何碳原子连接在母体结构上。
术语“酰基”是指有机或无机含氧酸去掉一个或多个羟基后剩下的原子团，“C1～C10酰基”是指具有1～10个碳原子的酰基。本发明中术语“酰基”包括但不限于，甲酰基、乙酰基、丙酰基、异丙酰基、丁酰基、异丁酰基、叔丁酰基、戊酰基、异戊酰基、新戊酰基、己酰基、叔己酰基、庚酰基、异庚酰基、辛酰基及异辛酰基等。
术语“卤代”是指被卤素取代的，取代的卤素可以为一个或多个，取代的位置可为任意位置。若为多个卤素取代时，进行取代的卤素可以相同或不同。例如“卤代C1～C10烷基”是指C1～C10烷基中任意个数和任意位置的氢被卤素取代后形成的基团。
本发明还提供了一种内酰胺类化合物的制备方法，其包括以下步骤：
(1)、溶剂中，在氧化剂的存在下，将所述的式III化合物进行反应，得到V-1化合物；
(2)、溶剂中，在还原剂的存在下，将所述的式V-1化合物进行还原反应，得到V-2化合物；
其中，各取代基同前所述。
步骤(1)优选包括以下步骤：将式III化合物溶于溶剂，与氧化剂的水溶液混合，反应10～50分钟(优选30分钟)，随后再与氧化剂固体混合反应。
步骤(1)中，所述的溶剂可为本领域常用的溶剂，优选乙腈。所述的溶剂的用量一般以不影响反应的进行为准，优选0.3mol/L～0.01mol/L，更优选0.2mol/L，该浓度是指式III化合物相对于所用溶剂的摩尔浓度。
步骤(1)中，所述的氧化剂优选单电子氧化剂，更优选硝酸铈铵、硫酸铈铵、氯化铈、硫酸铈和硝酸铈中的一种或多种。所述的氧化剂可以水溶液的形式，也可以以固体形式与反应物进行混合。所述的氧化剂的摩尔用量优选为式III化合物的1～5倍，更优选3倍。所述的氧化剂当以水溶液的形式与反应物进行混合时，其体积浓度优选0.4mol/L。
步骤(1)中，所述的反应的温度优选室温。
步骤(1)中，所述的反应的进程可通过本领域常规方法(如TLC或HPLC)进行监测，一般以式III化合物消失时作为反应终点，优选0.5～2小时，更优选1小时。
制备V-1化合物的方法结束后，可通过后处理进一步纯化反应产物。所述的后处理优选包括以下步骤：减压蒸去溶剂，后经薄层层析板分离纯化。所述的薄层层析板分离纯化的步骤和条件可按本领域常规进行选择，其使用 的层析溶剂优选石油醚：乙酸乙酯＝7:1(v/v)。
步骤(2)中，所述的还原反应的条件和步骤可根据本领域常规的还原反应的条件和步骤进行选择。
步骤(2)中，所述的还原剂优选钯/碳-氢气、钯/碳-甲酸铵、硼氢化钠、氰基硼氢化钠和醋酸硼氢化钠中的一种或多种。
步骤(2)中，所述的还原剂的用量优选为式V-1化合物的1～10当量。
步骤(2)中，当所述的还原剂为钯/碳-氢气时，在制备V-2化合物的方法中，优选包括以下步骤：在还原气氛下，将所述的式V-1化合物、钯/碳和溶剂混合，反应1～5小时。
步骤(2)中，所述的还原反应的温度优选室温。
步骤(2)中，所述的还原反应优选在1个大气压下反应。
步骤(2)中，所述的还原反应的溶剂优选乙酸乙酯。所述的溶剂的用量一般以不影响反应的进行为准，优选1.0～0.001mol/L，更优选0.1～0.03mol/L，该浓度为式V-1化合物相对于所用溶剂的摩尔浓度。
步骤(2)中，所述的反应的进程可通过本领域常规方法(如TLC或HPLC)进行监测，一般以式V-1化合物消失时作为反应终点，优选3小时。
制备V-2化合物的方法结束后，可通过后处理进一步纯化反应产物。所述的后处理优选包括以下步骤：体系用硅藻土过滤，乙酸乙酯洗涤滤饼，减压蒸去滤液中的溶剂。
步骤(1)中，所述的式III化合物的制备方法优选包括以下步骤：在惰性溶剂的存在下，在钯催化剂的催化下，在氧化剂的作用下，将式I化合物(N-烷氧基酰胺类化合物)与式II化合物(异腈类化合物)进行反应，得到所述的式III化合物；
其中，R2为H，其余各取代基的定义同前所述。
所述的式III化合物的制备方法优选包括如下步骤：将氧化剂、式I化合物、式II化合物以及钯催化剂混合，室温下反应0～15分钟，然后升温至20～140℃反应0.1～40小时。
所述的式III化合物的制备方法中，所述的惰性溶剂是指不参与上述反应的有机溶剂，优选甲苯、乙苯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、1,2-二氯乙烷、乙醚、乙二醇二甲醚、乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷和丙酮中的一种或多种，更优选1，4-二氧六环、四氢呋喃和甲苯中的一种或多种；最优选1，4-二氧六环。
所述的式III化合物的制备方法中，所述的惰性溶剂的用量一般为不影响反应的进行即可，优选0.05～2.0mol/L，该浓度是指式I化合物相对于所用溶剂的摩尔浓度。
所述的式III化合物的制备方法中，所述的钯催化剂优选零价钯催化剂和/或二价钯催化剂。所述的零价钯催化剂和二价钯催化剂可为本领域常规使用的钯催化剂。所述的零价钯催化剂优选三(二亚苄基丙酮)二钯和/或四(三苯基膦钯)。所述的二价钯催化剂优选醋酸钯、氯化钯、三氟醋酸钯、三氟甲磺酸钯、双乙腈氯化钯、氢氧化钯、烯丙基氯化钯和[1,1'-双(二苯基磷)二茂铁]二氯化钯中的一种或多种。
所述的式III化合物的制备方法中，所述的钯催化剂的摩尔用量优选为式II化合物的0.1～20mol％，更优选0.2～5mol％，最优选0.5～2.5mol％。
所述的式III化合物的制备方法中，所述的氧化剂优选空气、氧气、过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸钠、氧化银、碳酸银、硝酸银、醋酸铜、硫酸铜、氯化铜和溴化铜中的一种或多种，更优选压力为0.5-100大气压的空气或氧气，进一步优选压力为0.8-10大气压的空气或氧气，最优选压力为1-5大气压的空气或氧气。
所述的式III化合物的制备方法中，除空气和/或氧气外，所述的氧化剂 的用量优选一般为式I化合物的1～4当量。若为空气和/或氧气作为氧化剂，一般使反应体系处于该氧化气体气氛下进行。
所述的式III化合物的制备方法中，所述的式I化合物与式II化合物的摩尔比优选5:1～1:5，更优选1:1～1:3，最优选1:2。
所述的式III化合物的制备方法中，所述的反应的温度优选60～100℃，更优选100℃。
所述的式III化合物的制备方法中，所述的反应的进程可通过本领域常规方法(如TLC或HPLC)进行监测，一般以式I化合物消失时作为反应终点，优选0.2～20小时，更优选0.5～10小时。
所述的式III化合物的制备方法结束后，还可通过后处理进一步纯化产物。所述的后处理优选包括：冷却反应体系，减压蒸去溶剂，后经薄层层析板分离纯化。所述的薄层层析板分离纯化的步骤和条件可按本领域常规进行选择，其使用的层析溶剂优选石油醚：乙酸乙酯＝10:1～20:1(v/v)。
本发明还提供了一种所述的内酰胺类化合物的制备方法，其包括以下步骤：在惰性溶剂的存在下，在钯催化剂的催化下，在氧化剂的作用下，将式I化合物(N-烷氧基酰胺类化合物)与式II化合物(异腈类化合物)进行反应，得到所述的式III化合物；
其中，R2为H，其余各取代基的定义同前所述；其中各反应步骤和条件同前式III化合物的制备方法中所述。
本发明还提供了一种所述的内酰胺类化合物的制备方法，其包括以下步骤：溶剂中，在氧化剂的存在下，将所述的式III化合物进行反应，得到所述的式V-1化合物；
其中，各取代基同前所述；其中各反应步骤和条件同前式V-1化合物的制备方法中所述。
本发明还提供了一种丙二酸类化合物的制备方法，其包括以下步骤：
(1)、溶剂中，在氧化剂的存在下，将所述的式III化合物进行反应，得到所述的V-1化合物；
(2)、溶剂中，在还原剂的存在下，将式V-1化合物进行还原反应，得到V-2化合物；
(3)、在酸的存在下，将式V-2化合物与甲醇反应，得式V-3化合物；
其中，各基团同前所述；步骤(1)和步骤(2)的反应条件均如前所述。
步骤(3)中，所述的制备方法可为本领域常规的酯化方法，优选包括如下步骤：将式V-2化合物和甲醇混合，随后再与酸混合，在60～90℃下反应1～5小时。
步骤(3)中，所述的酸优选三氟醋酸、三氟甲磺酸、甲磺酸、盐酸、 硫酸和硝酸中的一种或多种。所述的酸优选为其自然状态下存在的最高体积浓度，一般以其水溶液参与反应，例如，98％的硫酸溶液。所述的酸的摩尔用量可根据实际需要按本领域的常规选择进行添加，并没有特殊要求，一般以能够实现上述酯化反应为准。
步骤(3)中，所述的甲醇的摩尔用量大于或等于所述的式V-2化合物的摩尔量，较佳地能够使得参与反应的反应物形成均一分散的溶液为准。
步骤(3)中，所述的反应的温度优选80℃。
步骤(3)中，所述的反应的进程可通过本领域常规方法(如TLC或HPLC)进行监测，一般以式V-2化合物消失时作为反应终点，优选2小时。
所述的式V-3化合物的制备方法结束后，还可通过后处理进一步纯化产物。所述的后处理优选包括：冷却反应体系，用碱性水溶液中和反应体系，随后用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸去溶剂，后经薄层层析板分离纯化。所述的薄层层析板分离纯化的步骤和条件可按本领域常规进行选择，其使用的层析溶剂优选石油醚：乙酸乙酯＝10:1(v/v)。所述的碱性水溶液优选NaHCO3水溶液。
制备式V-3化合物的方法优选包括以下步骤：在惰性溶剂的存在下，在钯催化剂的催化下，在氧化剂的作用下，将式I化合物(N-烷氧基酰胺类化合物)与式II化合物(异腈类化合物)进行反应，得到所述的式III化合物；
其中，R2为H，其余各取代基的定义同前所述；其中各反应步骤和条件同前式III化合物的制备方法中所述。
本发明还提供了一种内酰胺类化合物的制备方法，其包括以下步骤：溶剂中，在酸的存在下，将所述的式IV化合物进行反应，得到式V-5化合物；
其中，其余基团同前所述且R2不为氢。
制备式V-5化合物的方法，优选包括以下步骤：将式IV化合物、酸和溶剂混合，在60℃～90℃下反应10～50分钟。
在制备式V-5化合物的方法中，所述的溶剂优选六氟异丙醇。所述的溶剂的用量一般以不影响反应的进行为准，优选与所述的酸等当量。
在制备式V-5化合物的方法中，所述的酸可为本领域此类反应常用的酸，优选三氟醋酸、三氟甲磺酸、甲磺酸、盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种。所述的酸的摩尔用量优选至少与式IV化合物的摩尔用量相同。
在制备式V-5化合物的方法中，所述的反应的温度优选80℃。
在制备式V-5化合物的方法中，所述的反应的进程可通过本领域常规方法(如TLC或HPLC)进行监测，一般以式IV化合物消失时作为反应终点，优选20分钟。
在制备式V-5化合物的方法结束后，还可通过后处理进一步纯化产物。所述的后处理优选包括：冷却反应体系，减压蒸去溶剂，后经薄层层析板分离纯化。所述的薄层层析板分离纯化的步骤和条件可按本领域常规进行选择，其使用的层析溶剂优选石油醚：乙酸乙酯＝10:1(v/v)。
在制备式V-5化合物的方法中，所述的式IV化合物的制备方法优选包括以下步骤：在惰性溶剂的存在下，在钯催化剂的催化下，在氧化剂的作用下，将式I化合物(N-烷氧基酰胺类化合物)与式II化合物(异腈类化合物)进行反应，得到所述的式IV化合物；
其中，R3为氢，其余各取代基的定义同前所述且R2不为H。
所述的式IV化合物的制备方法优选包括如下步骤：将氧化剂、式I化合物、式II化合物以及钯催化剂混合，室温下反应0～15分钟，然后升温至20～140℃反应0.1～40小时。
在式IV化合物的制备方法中，所述的惰性溶剂是指不参与上述反应的有机溶剂，优选甲苯、乙苯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、1,2-二氯乙烷、乙醚、乙二醇二甲醚、乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷和丙酮中的一种或多种，更优选1，4-二氧六环、四氢呋喃和甲苯中的一种或多种；最优选1，4-二氧六环。
在式IV化合物的制备方法中，所述的惰性溶剂的用量一般为不影响反应的进行即可，优选0.05～0.20mol/L，该浓度是指式I化合物相对于所用溶剂的摩尔浓度。
在式IV化合物的制备方法中，所述的钯催化剂优选零价钯催化剂和/或二价钯催化剂。所述的零价钯催化剂和二价钯催化剂可为本领域常规使用的钯催化剂。所述的零价钯催化剂优选三(二亚苄基丙酮)二钯和/或四(三苯基膦钯)。所述的二价钯催化剂优选醋酸钯、氯化钯、三氟醋酸钯、三氟甲磺酸钯、双乙腈氯化钯、氢氧化钯、烯丙基氯化钯和[1,1'-双(二苯基磷)二茂铁]二氯化钯中的一种或多种。
在式IV化合物的制备方法中，所述的钯催化剂的摩尔用量优选为式II化合物的0.1～20mol％，更优选0.2～5mol％，最优选0.5～2.5mol％。
在式IV化合物的制备方法中，所述的氧化剂优选空气、氧气、过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸钠、氧化银、碳酸银、硝酸银、醋酸铜、硫酸铜、氯化铜和溴化铜中的一种或多种，更优选压力为0.5-100大气压的空气或氧气， 进一步优选压力为0.8-10大气压的空气或氧气，最优选压力为1-5大气压的空气或氧气。
在式IV化合物的制备方法中，除空气和/或氧气外，所述的氧化剂的用量优选一般为式I化合物的1～4当量。若为空气和/或氧气作为氧化剂，一般使反应体系处于该氧化气体气氛下进行。
在式IV化合物的制备方法中，所述的式I化合物与式II化合物的摩尔比优选5:1～1:5，更优选1:1～1:3，最优选1:2。
在式IV化合物的制备方法中，所述的反应的温度优选60～100℃，更优选100℃。
在式IV化合物的制备方法中，所述的反应的进程可通过本领域常规方法(如TLC或HPLC)进行监测，一般以式I化合物消失时作为反应终点，优选0.2～20小时，更优选0.5～10小时。
所述的式IV化合物的制备方法结束后，还可通过后处理进一步纯化产物。所述的后处理优选包括：冷却反应体系，减压蒸去溶剂，后经薄层层析板分离纯化。所述的薄层层析板分离纯化的步骤和条件可按本领域常规进行选择，其使用的层析溶剂优选石油醚：乙酸乙酯＝10:1～20:1(v/v)。
本发明还提供了一种内酰胺类化合物的制备方法，其包括以下步骤：溶剂中，在氧化剂的存在下，将所述的式IV化合物进行反应，得到式V-6化合物；
其中，各取代基的定义同前所述且R2不为氢。
在制备V-6化合物的方法中，优选包括以下步骤：将式IV化合物溶于溶剂，与氧化剂的水溶液混合，反应10～50分钟(优选30分钟)，随后再与氧化剂固体混合反应。
在制备V-6化合物的方法中，所述的溶剂可为本领域常用的溶剂，优选 乙腈。所述的溶剂的用量一般以不影响反应的进行为准，优选0.3mol/L～0.01mol/L，更优选0.2mol/L，该浓度是指式IV化合物相对于所用溶剂的摩尔浓度。
在制备V-6化合物的方法中，所述的氧化剂优选单电子氧化剂，更优选硝酸铈铵、硫酸铈铵、氯化铈、硫酸铈和硝酸铈中的一种或多种。所述的氧化剂可以水溶液的形式，也可以以固体形式与反应物进行混合。所述的氧化剂的摩尔用量优选为式IV化合物的1～5倍，更优选3倍。所述的氧化剂当以水溶液的形式参与反应时，其体积浓度优选0.4mol/L。
在制备V-6化合物的方法中，所述的反应的温度优选室温。
在制备V-6化合物的方法中，所述的反应的进程可通过本领域常规方法(如TLC或HPLC)进行监测，一般以式IV化合物消失时作为反应终点，优选0.5～2小时，更优选1小时。
制备V-6化合物的方法结束后，可通过后处理进一步纯化反应产物。所述的后处理优选包括以下步骤：减压蒸去溶剂，后经薄层层析板分离纯化。所述的薄层层析板分离纯化的步骤和条件可按本领域常规进行选择，其使用的层析溶剂优选石油醚：乙酸乙酯＝15:1(v/v)。
在制备V-6化合物的方法中，所述的式IV化合物的制备方法优选包括以下步骤：在惰性溶剂的存在下，在钯催化剂的催化下，在氧化剂的作用下，将式I化合物(N-烷氧基酰胺类化合物)与式II化合物(异腈类化合物)进行反应，得到所述的式IV化合物；
其中，R3为氢，其余各取代基的定义同前所述且R2不为H。
所述的式IV化合物的制备方法优选包括如下步骤：将氧化剂、式I化合物、式II化合物以及钯催化剂混合，室温下反应0～15分钟，然后升温至 20～140℃反应0.1～40小时。
在式IV化合物的制备方法中，所述的惰性溶剂是指不参与上述反应的有机溶剂，优选甲苯、乙苯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、1,2-二氯乙烷、乙醚、乙二醇二甲醚、乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷和丙酮中的一种或多种，更优选1，4-二氧六环、四氢呋喃和甲苯中的一种或多种；最优选1，4-二氧六环。
在式IV化合物的制备方法中，所述的惰性溶剂的用量一般为不影响反应的进行即可，优选0.05～0.20mol/L，该浓度是指式I化合物相对于所用溶剂的摩尔浓度。
在式IV化合物的制备方法中，所述的钯催化剂优选零价钯催化剂和/或二价钯催化剂。所述的零价钯催化剂和二价钯催化剂可为本领域常规使用的钯催化剂。所述的零价钯催化剂优选三(二亚苄基丙酮)二钯和/或四(三苯基膦钯)。所述的二价钯催化剂优选醋酸钯、氯化钯、三氟醋酸钯、三氟甲磺酸钯、双乙腈氯化钯、氢氧化钯、烯丙基氯化钯和[1,1'-双(二苯基磷)二茂铁]二氯化钯中的一种或多种。
在式IV化合物的制备方法中，所述的钯催化剂的摩尔用量优选为式II化合物的0.1～20mol％，更优选0.2～5mol％，最优选0.5～2.5mol％。
在式IV化合物的制备方法中，所述的氧化剂优选空气、氧气、过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸钠、氧化银、碳酸银、硝酸银、醋酸铜、硫酸铜、氯化铜和溴化铜中的一种或多种，更优选压力为0.5-100大气压的空气或氧气，进一步优选压力为0.8-10大气压的空气或氧气，最优选压力为1-5大气压的空气或氧气。
在式IV化合物的制备方法中，除空气和/或氧气外，所述的氧化剂的用量优选一般为式I化合物的1～4当量。若为空气和/或氧气作为氧化剂，一般使反应体系处于该氧化气体气氛下进行。
在式IV化合物的制备方法中，所述的式I化合物与式II化合物的摩尔比优选5:1～1:5，更优选1:1～1:3，最优选1:2。
在式IV化合物的制备方法中，所述的反应的温度优选60～100℃，更优选100℃。
在式IV化合物的制备方法中，所述的反应的进程可通过本领域常规方法(如TLC或HPLC)进行监测，一般以式I化合物消失时作为反应终点，优选0.2～20小时，更优选0.5～10小时。
所述的式IV化合物的制备方法结束后，还可通过后处理进一步纯化产物。所述的后处理优选包括：冷却反应体系，减压蒸去溶剂，后经薄层层析板分离纯化。所述的薄层层析板分离纯化的步骤和条件可按本领域常规进行选择，其使用的层析溶剂优选石油醚：乙酸乙酯＝10:1～20:1(v/v)。
本发明还提供了一种所述的内酰胺类化合物的制备方法，其包括以下步骤：在惰性溶剂的存在下，在钯催化剂的催化下，在氧化剂的作用下，将式I化合物(N-烷氧基酰胺类化合物)与式II化合物(异腈类化合物)进行反应，得到所述的式IV化合物；
其中，R3为氢，其余各取代基的定义同前所述且R2不为H；其中各反应步骤和条件同前式IV化合物的制备方法中所述。
本发明还提供了一种喹啉类化合物的制备方法，其包括以下步骤：溶剂中，在布朗斯特酸和/或路易斯酸的存在下，将所述的式III化合物进行反应，得到式VI化合物；
其中，R1为取代或未取代的苯基；当R1为取代的苯基时，R6’、R7’、R8’和R9’为C6～C14芳基或C2～C9杂芳基上的取代基，其取代的位置相对应 于所述的取代基在C6～C14芳基或C2～C9杂芳基上的取代位置，所述的C6～C14芳基或C2～C9杂芳基上的取代基的定义如前所述。
在制备式VI化合物的方法中，优选包括以下步骤：将式III化合物和溶剂混合，再与布朗斯特酸和/或路易斯酸混合，在室温至100℃下反应30分钟至16小时。
在制备式VI化合物的方法中，所述的溶剂优选二氯甲烷、1,2-二氯乙烷和氯仿中的一种或多种。所述的溶剂的用量一般以不影响反应的进行为准，优选0.05mol/L～2.0mol/L。
在制备式VI化合物的方法中，所述的布朗斯特酸优选三氟醋酸、三氟甲磺酸、甲磺酸、盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种。
在制备式VI化合物的方法中，所述的路易斯酸优选三氟化硼乙醚、三氯化铝、四氯化硅、四氯化钛、四氯化锡、三氟甲磺酸钪、三氟甲磺酸酮、三氟甲磺酸银和三氟甲磺酸三甲基硅酯中的一种或多种，更优选BF3·Et2O、AlCl3和三氟甲磺酸三甲基硅脂(TMSOTf)中的一种或多种。
在制备式VI化合物的方法中，所述的布朗斯特酸和/或路易斯酸的摩尔用量优选式III化合物的2～4当量。
在制备式VI化合物的方法中，所述的反应的温度优选50℃～80℃。
在制备式VI化合物的方法中，所述的反应的进程可通过本领域常规方法(如TLC或HPLC)进行监测，一般以式III化合物消失时作为反应终点，优选40分钟～15.5小时，优选1～11小时，更优选2～7小时，最优选5小时。
所述的式VI化合物的制备方法结束后，还可通过后处理进一步纯化产物。所述的后处理优选包括：冷却反应体系，随后与乙酸乙酯和碱性水溶液混合，有机相用乙酸乙酯萃取，然后无水硫酸钠干燥，减压蒸去溶剂，后经薄层层析板分离纯化。所述的薄层层析板分离纯化的步骤和条件可按本领域常规进行选择，其使用的层析溶剂优选乙酸乙酯：正己烷＝15:1(v/v)。所述的碱性水溶液可为饱和NaHCO3水溶液和/或三乙胺。所述的三乙胺可为市售三乙胺，无需除水操作，其含有少量水，因此在此视为碱性水溶液。
在制备式VI化合物的方法中，所述的式III化合物的制备方法优选包括以下步骤：在惰性溶剂的存在下，在钯催化剂的催化下，在氧化剂的作用下，将式I化合物(N-烷氧基酰胺类化合物)与式II化合物(异腈类化合物)进行反应，得到所述的式III化合物；
其中，R2为H，其余各取代基的定义同前所述；其中，式III化合物的制备方法的各反应条件和步骤均同前所述。
本发明中，室温是指10～30℃。
在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：本发明涉及一种利用碳氢键活化来快速制备式III或式IV所示的4-亚氨基-β-内酰胺或5-亚氨基-γ-内酰胺的方法，并利用制备得到的内酰胺类化合物进一步衍生得到许多有用的有机合成中间体。基于式III化合物以及式IV化合物制备方法的简化，这些现有技术较难制备得到或目前需要繁琐方法才能制备得到的有机合成中间体，能够被简单地合成得到。本发明的方法不仅效率高、选择性高、经济环保，同时步骤少、操作简便，而且对底物的适用范围非常地广，具有非常良好的原子经济性。
本发明中式III所示的4-亚氨基β-内酰胺和式IV所示的5-亚氨基γ-内酰胺的制备方法可使用空气作为氧化剂，无需任何的添加剂，反应速度可快至1小时，反应体系干净，而且副产物仅为一分子H2O，非常原子经济，符合经济环保的可持续发展技术要求，且该方法操作简便，能在温和条件下实施，成本低廉。
进一步地，本发明中4-亚氨基-β-内酰胺和式5-亚氨基-γ-内酰胺化合物 可以进一步转化为多种非常有用的中间体。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。
所用溶剂均市售可得，且可按照标准的溶剂处理方法纯化。所用试剂均为市售可得，无需纯化。
Pd2(dba)3为三(二亚苄基丙酮)二钯，Pd(PPh3)4为四(三苯基膦)钯、Pd(OAc)2为醋酸钯。原料1a-1t、4a-4g的合成方法参见于文献[L.E.Fisher等,J.Org.Chem.1993,58,3643-3647]。
1.制备例
实施例1(3顺，4反)-3-苯亚甲基-1-叔丁基-4-甲氧亚胺基吖丁啶-2-酮(3a)
在空气(1atm)下，向35mL反应管中加入酰胺化合物1a 35.4mg(0.20mmol)，叔丁基异腈48μL(0.40mmol)，Pd2(dba)33.7mg(0.004mmol)，1,4-二氧六环(dioxane)2mL。旋紧瓶塞，放入至油浴中，室温下搅拌15分钟，然后升温至100℃反应，反应6小时。反应完后冷却至室温，减压旋蒸除去溶剂。粗产物用制备板分离(石油醚与乙酸乙酯的体积比为20：1)，得到产物3a 35.2mg(68％)；1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.94(d,J＝6.4Hz,2H),7.42–7.37(m,3H),7.28(s,1H),3.89(s,3H),1.54(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ163.0,151.1,135.1,133.5,132.6,130.8,130.3,128.7,62.7,57.0,27.7；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C15H19N2O2(M+H)+:259.1441,found: 259.1446.
实施例2(3顺，4反)-1-叔丁基-4-甲氧亚胺基-3-(4-甲基苯亚甲基)-吖丁啶-2-酮(3b)
采用与实施例1相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1b代替化合物1a。反应时间6小时，产率67％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.84(d,J＝8.0Hz,2H),7.25(s,1H),7.19(d,J＝7.9Hz,2H),3.88(s,3H),2.36(s,3H),1.53(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ163.3,151.4,140.9,135.1,131.4,130.9,130.8,129.4,62.6,56.9,27.7,21.6；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C16H21N2O2(M+H)+:273.1598,found:273.1602.
实施例3(3顺，4反)-1-叔丁基-4-甲氧亚胺基-3-(3-甲基苯亚甲基)-吖丁啶-2-酮(3c)
采用与实施例1相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1c代替化合物1a。反应时间6小时，产率69％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.79(s,1H),7.74(d,J＝7.6Hz,1H),7.30–7.18(m,2H),7.18(d,J＝7.6Hz,1H),3.88(s,3H),2.37(s,3H),1.54(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ163.2,151.2,138.3,135.4,133.4,132.3,131.4,131.2,128.6,128.1,62.7,57.0,27.7,21.3；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C16H21N2O2(M+H)+:273.1598,found:273.1605.
实施例4(3顺，4反)-1-叔丁基-3-(4-甲氧基苯亚甲基)-4-甲氧亚胺基吖丁啶-2-酮(3d)
采用与实施例1相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1d代替化合物1a。反应时间6小时，产率68％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.92(d,J＝8.7Hz,2H),7.22(s,1H),6.90(d,J＝8.7Hz,2H),3.89(s,3H),3.84(s,3H),1.51(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ163.6,161.3,151.6,134.8,132.8,129.9,126.5,114.1,62.6,56.9,55.3,27.7；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C16H21N2O3(M+H)+:289.1547,found:289.1552.
实施例5(3顺，4反)-1-叔丁基-3-(4-氯苯亚甲基)-4-甲氧亚胺基吖丁啶-2-酮(3e)
采用与实施例1相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1e代替化合物1a。反应时间8小时，产率62％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.89(d,J＝8.5Hz,2H),7.35(d,J＝8.5Hz,2H),7.22(s,1H),3.88(s,3H),1.54(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ162.9,150.7,136.3,133.6,133.1,132.1,132.0,129.0,62.7,57.1,27.6；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C15H18ClN2O2(M+H)+:293.1051,found:293.1060.
实施例6(3顺，4反)-3-(4-溴苯亚甲基)-1-叔丁基-4-甲氧亚胺基吖丁啶-2-酮(3f)
在空气(1atm)下，向25mL反应管中加入酰胺化合物1f 25.6mg(0.10mmol)，叔丁基异腈24μL(0.20mmol)，Pd2(dba)32.3mg(0.005mmol)，1,4-二氧六环(dioxane)1mL。旋紧Teflon塞，放入至油浴中，室温下搅拌15分钟，然后升温至100℃反应，反应6小时。反应完后冷却至室温，减压旋蒸除去溶剂。粗产物用制备板分离(石油醚与乙酸乙酯的体积比为20：1)，得到产物3f 22.9mg(68％)。反应时间6小时，产率60％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.82(d,J＝8.4Hz,2H),7.52(d,J＝8.4Hz,2H),7.20(s,1H),3.88(s,3H),1.54(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ162.9,150.7,133.6,133.3,132.4,132.3,132.0,124.9,62.8,57.2,27.6；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C15H18BrN2O2(M+H)+:337.0546,found:337.0551.
实施例7(3顺，4反)-1-叔丁基-4-甲氧亚胺基-3-(4-三氟甲基苯亚甲基)-吖丁啶-2-酮(3g)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1g代替化合物1f。反应时间8小时，产率60％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.07(d,J＝8.0Hz,2H),7.64(d,J＝7.6Hz,2H),7.29(s,1H),3.90(s,3H),1.55(s,9H)；13C NMR(150MHz,CDCl3)δ162.5,150.4,136.7,135.2,133.0,131.6(q,J＝32.6Hz),130.9,125.6(q,J＝3.8Hz),123.8(q,J＝272.6Hz),62.8,57.3,27.6；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C16H18F3N2O2(M+H)+:327.1315,found:327.1324.
实施例8(3顺，4反)-1-叔丁基-4-甲氧亚胺基-3-(萘基-2-亚甲基)吖丁啶-2-酮(3b)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1h代替化合物1f。反应时间6小时，产率60％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.28(dd,J＝8.5,1.7Hz,1H),8.24(s,1H),7.88–7.81(m,3H),7.54–7.46(m,2H),7.46(s,1H),3.91(s,3H),1.56(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ163.2,151.2,135.2,134.0,133.1,132.7,132.0,131.3,128.8,128.5,127.7,127.5,127.0,126.4,62.8,57.1,27.7；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C19H21N2O2(M+H)+:309.1598,found:309.1602.
实施例9(3顺，4反)-1-叔丁基-4-甲氧亚胺基-3-(1-苯亚乙基)吖丁啶-2-酮(3i)
采用与实施例1相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1i代替化合物1a。反应时间6小时，产率86％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.32–7.30(m,3H),7.26–7.23(m,2H),3.31(s,3H),2.47(s,3H),1.52(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ165.4,150.0,144.6,140.3,129.5,128.4,128.1,126.9,61.4,56.8,27.7,20.7；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C16H21N2O2(M+H)+:273.1598,found:273.1604.
实施例10反-1-叔丁基-3-亚环己基-4-甲氧亚胺基吖丁啶-2-酮(3j)
采用与实施例1相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1j代替化合物1a。反应时间6小时,产率55％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ3.82(s,3H),2.69–2.63(m,4H),1.72–1.56(m,6H),1.50(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ165.8,151.6,150.9,126.0,62.2,56.6,33.5,30.7,28.2,28.0,27.8,26.0；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C14H23N2O2(M+H)+:251.1754,found:251.1761.
实施例11反-1-叔丁基-4-甲氧亚胺基-3-(2-丙亚基)吖丁啶-2-酮(3k)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1k代替化合物1f。反应时间6小时，产率36％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ3.82(s,3H),2.15(s,3H),2,13(s,3H),1.50(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ165.5,150.7,143.7,129.0,62.1,56.5,27.8,23.8,20.9；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C11H19N2O2(M+H)+:211.1441,found:211.1446.
实施例12顺-1-叔丁基-3-(二苯亚甲基)-4-甲氧亚胺基吖丁啶-2-酮(3l)
采用与实施例1相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1l代替化合物1a。反应时间6小时，产率79％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.42– 7.30(m,8H),7.22–7.20(m,2H),3.32(s,3H),1.54(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ163.8,150.0,146.6,139.6,137.0,131.0,130.7,130.0,129.8,128.8,127.6,126.9,61.7,57.0,27.7；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C21H23N2O2(M+H)+:335.1754,found:335.1759.
实施例13(3顺，4反)-1-叔丁基-4-甲氧亚胺基-3-(3-吡啶亚甲基)吖丁啶-2-酮(3m)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1m代替化合物1f。反应时间1小时，产率55％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.80(d,J＝1.8Hz,1H),8.65(dt,J＝8.1,1.9Hz,1H),8.58(dd,J＝4.7,1.3Hz,1H),7.35(dd,J＝8.1,4.8Hz,1H),7.26(s,1H),3.90(s,3H),1.54(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ162.5,151.7,150.8,150.3,137.1,135.0,130.9,129.6,123.7,62.8,57.3,27.6；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C14H18N3O2(M+H)+:260.1394,found:260.1399.
实施例14(3顺，4反)-1-叔丁基-4-甲氧亚胺基-3-(4-吡啶亚甲基)吖丁啶-2-酮
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1n代替化合物1f。反应时间4小时，产率58％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.67(dd,J＝4.6,1.5Hz,2H),7.79(dd,J＝4.6,1.5Hz,2H),7.20(s,1H),3.90(s,3H),1.55(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ161.9,150.5,149.9,140.2,137.7, 131.9,123.9,62.9,57.5,27.6；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C14H18N3O2(M+H)+:260.1394,found:260.1394.
实施例15(3顺，4反)-1-叔丁基-4-甲氧亚胺基-3-(1-(3-吡啶)亚乙基)吖丁啶-2-酮(3o)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1o代替化合物1f。反应时间2小时,产率67％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.55(dd,J＝4.9,1.5Hz,1H),8.48(d,J＝1.8Hz,1H),7.58(dt,J＝7.9,2.0Hz,1H),7.29–7.24(m,1H),3.35(s,3H),2.48(s,3H),1.52(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ164.6,149.3,149.2,149.1,140.2,136.0,135.1,131.2,121.9,61.7,57.1,27.7,20.3；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C15H20N3O2(M+H)+:274.1550,found:274.1561.
实施例16(3顺，4反)-1-叔丁基-3-(3-呋喃亚甲基)-4-甲氧亚胺基吖丁啶-2-酮(3p)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1p代替化合物1f。反应温度为80℃，反应时间10小时，产率48％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.81(s,1H),7.40(s,1H),6.93(s,1H),6.82(s,1H),3.88(d,J＝0.5Hz,3H),1.53(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ165.4,149.6,147.3,143.6,129.2,119.8,117.6110.9,62.0,57.1,27.7；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C13H17N2O3(M+H)+:249.1234,found:249.1239.
实施例17(3顺，4反)-1-叔丁基-3-(1-(2-呋喃)亚乙基)4-甲氧亚胺基吖丁啶-2-酮(3q)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1q代替化合物1f。反应时间1小时，产率71％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.58(d,J＝3.6Hz,1H),7.53–7.48(m,1H),6.50(ddd,J＝3.6,1.7,0.5Hz,1H),3.86(s,3H),2.55(s,3H),1.54(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ163.6,151.3,149.6,143.9,130.8,128.0,115.6,112.4,62.3,56.9,27.8,18.9；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C14H19N2O3(M+H)+:263.1390,found:263.1395.
实施例18(3顺，4反)-1-叔丁基-4-甲氧亚胺基-3-(3-呋喃亚甲基)吖丁啶-2-酮(3r)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1r代替化合物1f。反应时间6小时，产率60％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.72(d,J＝3.6Hz,1H),7.49(d,J＝5.0Hz,1H),7.33(s,1H),7.08(dd,J＝4.8,4.0Hz,1H),3.87(s,3H),1.53(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ162.9,151.2,136.8,133.4,131.1,129.5128.2,125.3,62.6,57.0,27.7；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C13H17N2O2S(M+H)+:265.1005,found:265.1010.
实施例19(3顺，4反)-1-叔丁基-4-甲氧亚胺基-3-(1-(2-噻吩)亚乙基)吖丁啶-2-酮(3s)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1s代替化合物1f。反应时间1小时，产率62％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.93(d,J＝3.8Hz,1H),7.43(d,J＝5.0Hz,1H),7.08(t,J＝4.4Hz,1H),3.87(s,3H),2.64(s,3H),1.55(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ163.8,149.6,140.6,135.3,131.0,129.2,128.5,127.7,62.4,56.9,27.8,23.7；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C14H19N2O2S(M+H)+:279.1162,found:279.1167.
实施例20顺-3-(反-1-叔丁基-2-甲氧亚胺基-4-氧杂-3-亚甲基)吲哚-1-羧酸叔丁酯(3t)和反-3-(顺-1-叔丁基-2-甲氧亚胺基-4-氧杂-3-亚甲基)吲哚-1-羧酸叔丁酯(3t’)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物1t代替化合物1f。反应时间4小时，3t产率44％，3t’产率23％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.83(s,1H),8.19(d,J＝8.0Hz,1H),7.70(d,J＝7.9Hz,1H),7.40(d,J＝0.6Hz,1H),7.34(m,2H),3.92(s,3H),1.69(s,9H),1.55(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ163.8,151.6,149.2,135.3,130.7,130.0,129.2,124.9,123.3,123.0,118.3,115.4,114.3,84.5,62.7,56.9,28.1,27.8；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C22H28N3O4(M+H)+:398.2074,found:398.2074(3t).1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.34(s,1H),8.16(d,J＝7.9Hz,1H),7.65(d,J＝7.9Hz,1H),7.38–7.29(m,2H),7.17(d,J＝0.9Hz,1H),3.90(s,3H),1.70(s,9H),1.56(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ165.5,150.2,149.3,135.0, 130.0,129.8,129.4,124.9,123.4,118.3,117.3,115.4,113.2,84.5,62.2,57.1,28.2,27.8；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C22H28N3O4(M+H)+:398.2074,found:398.2074(3t’).
实施例20顺-1-叔丁基-5-甲氧亚胺基-3-甲基-4-苯基-2-吡咯酮(5a)
采用与实施例1相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物4a代替化合物1a。57.3mg 4a(0.30mmol)，9.2mg Pd2(dba)3(5mol％)，叔丁基异腈72μL(0.60mmol)，1,4-二氧六环3mL，反应温度100℃，反应时间6小时，产率87％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.38–7.26(m,3H),7.21(d,J＝8.0Hz,2H),3.61(s,3H),1.77(s,3H),1.70(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ169.9,150.6,137.2,135.2,134.3,128.4,127.52,127.47,62.5,58.1,29.7,9.1；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C16H21N2O2(M+H)+:273.1598,found:273.1604.
实施例21顺-1-叔丁基-5-甲氧亚胺基-3-甲基-4-对甲苯基-2-吡咯酮(5b)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物4b代替化合物1f，反应时间3小时，产率51％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.15(d,J＝8.0Hz,2H),7.10(d,J＝8.2Hz,2H),3.63(s,3H),2.37(s,3H),1.77(s,3H),1.69(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.1,150.7,137.3,137.0, 135.3,131.3,128.4,128.2,62.6,58.1,29.7,21.3,9.2；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C17H23N2O2(M+H)+:287.1754found:287.1758.
实施例22顺-4-(4-溴苯基)-1-叔丁基-5-甲氧亚胺基-3-甲基--2-吡咯酮(5c)
采用与实施例1相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物4c代替化合物1a反应温度为80℃，反应时间10小时，产率63％(Z+E)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.54(d,J＝8.1Hz,2H),7.29(d,J＝8.1Hz,2H),3.91(s,3H),1.93(s,3H),1.64(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ171.8,146.0,141.1,131.7,131.1,131.0,130.1,122.8,62.6,58.3,30.8,9.6；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C16H20BrN2O2(M+H)+:351.0703,found:351.0713.
实施例23顺-1-叔丁基-4-(4-氟苯基)-5-甲氧亚胺基-3-甲基-2-吡咯酮(5d)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物4d代替化合物1f，反应时间3小时，产率71％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.19(dd,J＝8.1,5.7Hz,2H),7.04(t,J＝8.6Hz,2H),3.63(s,3H),1.77(s,3H),1.69(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ169.8,162.1(d,J＝246.9Hz),150.4,137.6,134.2,130.2(d,J＝1.1Hz),114.6(d,J＝21.6Hz),62.6,58.2,29.7,9.1； HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C16H20FN2O2(M+H)+:291.1503,found:291.1509.
实施例24反-2-叔丁基-3-甲氧亚胺基-2,3,5,6-四氢环戊烷并吡咯-1-酮(5e)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物4e代替化合物1f，反应时间0.5小时，产率77％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ3.90(s,3H),2.85–2.80(m,2H),2.51–2.46(m,2H),2.33–2.26(m,2H),1.62(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.9,150.8,147.2,146.8,62.7,58.0,31.2,29.6,27.3,25.6；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C12H19FN2O2(M+H)+:223.1441,found:223.1450.
实施例25反-2-叔丁基-3-甲氧亚胺基-2,3,4,5,6,7-六氢异吲哚-1-酮(5f)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物4f代替化合物1f。反应时间0.5小时，产率74％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ3.89(s,3H),2.74–2.53(m,2H),2.29–2.12(m,2H),1.68–1.66(m,4H),1.63(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.0,152.5,137.2,136.7,62.9,57.6,29.6,26.2,22.5,21.1,20.3；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C13H21N2O2(M+H)+:237.1598,found:237.1601.
实施例261-叔丁基-5-甲氧亚胺基-3,4-二甲基吡咯-2-酮(5g)
采用与实施例6相似的步骤，不同点在于采用相应的原料化合物4g代替化合物1f。反应时间3小时，产率51％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ3.91(s,3H),2.18(s,3H),1.80(s,3H),1.62(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.5,152.5,134.4,132.9,63.0,57.8,29.7,15.1,8.1；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C11H19N2O2(M+H)+:211.1441,found:211.1444.
2、产物转化
实施例27
氢化管中加入3a(20.0mg，0.078mmol)，4.0mg Pd/C，3mL无水甲醇，搅拌子。抽换氢气三次(30bar)，室温下反应16小时，反应完全后将体系通过装有少量硅胶的色谱柱过滤，甲醇淋洗，减压旋蒸除去溶剂得到s1，产率99％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.30–7.19(m,5H),3.94(dd,J＝5.1,3.9Hz,1H),3.84(s,3H),3.17(dd,J＝13.9,5.1Hz,1H),3.05(dd,J＝13.9,3.9Hz,1H),1.13(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.8,151.1,135.6,129.7,128.1,126.8,62.0,56.8,56.2,31.1,27.1；HRMS(DART-Positive)m/z Calcd for C15H21N2O2(M+H)+:261.1596,found:261.1595.
实施例28
向装有搅拌子的25mL的封管中加入3a(258mg,1.0mmol)，加入5.0mL CH3CN使其溶解，将溶于5.0mL水的硝酸铈铵溶液加入其中(2.0mmol)，室温下反应30分钟。然后再向其中加入1.0mmol硝酸铈铵固体，继续反应30分钟至3a反应完全。减压旋蒸除去溶剂，柱层析分离(PE：EtOAc＝7:1为洗脱剂)，得到186mg s2，产率81％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.93(dd,J＝6.4,2.9Hz,2H),7.50–7.38(m,3H),6.92(s,1H),1.57(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ168.4,167.4,137.2,132.4,131.3,131.1,131.0,128.9,57.2,27.8；HRMS(DART-Positive)m/z Calcd for C14H16O2N(M+H)+:230.1176,found:230.11174.
实施例29
向50mL的茄形瓶中加入34.0mg s2(0.148mmol)，3.7mg Pd/C(11％)，5.0mL的乙酸乙酯作为溶剂。抽换氢气三次(1atm)，室温下反应3小时。反应完成后，用硅藻土过滤，乙酸乙酯冲洗三次，滤液旋干得纯的产物s3，产率99％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.32–7.21(m,5H),3.79(t,J＝5.0Hz,1H),3.06(d,J＝5.0Hz,2H),1.20(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.0,135.3,129.5,128.4,127.1,61.2,56.3,30.8,27.3；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C14H18NO2(M+H)+:232.1332,found:232.1334.
实施例30
向装有搅拌子的25mL封管中加入13.0mg s3(0.05mmol)和1mL甲醇， 然后向反应体系中加入两滴浓硫酸。旋紧塞子，将反应管放入预热至80℃的油浴锅中，反应2小时。待体系冷却至室温后，计入2mL饱和NaHCO3水溶液。用乙酸乙酯萃取(5mL×3)，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压旋蒸除去溶剂，硅胶制备板分离(PE/EtOAc)，得到13.2mg s4,产率89％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.29–7.29(m,5H),6.04(br,1H),3.66(s,3H),3.35(dd,J＝7.9,7.1Hz,1H),3.25–3.13(m,2H),1.28(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ171.8,166.5,137.9,128.9,128.4,126.7,55.6,52.3,51.4,36.4,28.5；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C15H22NO3(M+H)+:264.1594,found:264.1594.
实施例31
向装有搅拌子的25mL的封管中加入12.6mg 3a和1mL的二氯甲烷。向该溶液中加入BF3.Et2O(25μL,4.0equiv)。塞子旋紧后，将反应管放入预热至80℃的油浴锅中，反应15.5小时。冷却至室温后，向反应体系中加入10mL的乙酸乙酯和1mL的饱和NaHCO3水溶液。有机相用乙酸乙酯萃取(10mL×3)，合并有机相，无水硫酸钠干燥。减压旋蒸后，粗产物用硅胶制备板分离(EtOAc/hexane＝15:1)，得到7.8mg 6a，产率60％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.62(s,1H),7.96(s,1H),7.66–7.53(m,3H),7.19–7.12(m,1H),3.93(s,3H),1.58(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.8,154.9,150.3,142.1,132.1,128.9,126.5,121.8,121.0,110.0,52.2,51.5,29.0；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C15H19N2O2(M+H)+:259.1441,found:259.1446.
实施例32
向装有搅拌子的25mL的封管中加入13.7mg 3b(0.05mmol)和2mL的二氯甲烷。向该溶液中加入BF3.Et2O(12μL,2.0equiv)。塞子旋紧后，将反应管放入预热至50℃的油浴锅中，反应2小时。冷却至室温后，向反应体系中加入10mL的乙酸乙酯和0.5mL的三乙胺。减压旋蒸后，粗产物用硅胶制备板分离(EtOAc/hexane＝15:1)，得到12.5mg 6b，产率91％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.57(s,1H),7.95(s,1H),7.47(d,J＝8.2Hz,1H),7.43(s,1H),6.98(d,J＝8.0Hz,1H),3.91(s,3H),2.47(s,3H),1.58(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ168.0,155.1,150.5,142.8,141.7,128.6,125.7,124.0,119.0,109.1,52.1,51.4,29.0,22.1；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C16H21N2O2(M+H)+:273.1598,found:273.1599.
实施例33
反应步骤与制备6b相似，不同的是用3e作为反应底物，AlCl3代替BF3.Et2O，反应温度为80℃，反应时间为11小时，产率57％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.57(s,1H),8.06(s,1H),7.63(d,J＝1.9Hz,1H),7.49(d,J＝8.6Hz,1H),7.09(dd,J＝8.6,2.0Hz,1H),3.92(s,3H),1.57(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.6,155.3,150.7,141.7,138.0,130.0,125.5,122.7,119.3,110.1,52.3,51.6,28.9；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C15H18ClN2O2(M+H)+:293.1051,found:293.1052.
实施例34
反应步骤与制备6b相似，不同的是用3i作为反应底物，室温下反应，反应时间为40分钟，产率63％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.82(d,J＝8.3Hz,1H),7.66(d,J＝8.4Hz,1H),7.54(t,J＝7.6Hz,1H),7.21(dd,J＝8.2,7.0Hz,1H),6.02(s,1H),3.97(s,3H),2.61(s,3H),1.57(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ169.7,152.8,147.9,145.2,130.4,127.3,124.3,122.0,121.9,114.9,52.2,51.6,29.1,16.9；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C19H21N2O2(M+H)+:273.1598,found:273.1599.
实施例35
反应步骤与制备6b相似，不同的是用3l作为反应底物，室温下反应，反应时间为1小时，产率68％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.70(d,J＝8.3Hz,1H),7.53(t,J＝7.6Hz,1H),7.48–7.38(m,3H),7.31–7.26(m,3H),7.06(t,J＝7.6Hz,1H),6.33(br,1H),3.35(s,3H),1.59(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ169.4,153.0,150.2,148.6,138.0,130.7,128.8,127.9,127.7,127.2,126.8,121.9,121.4,113.8,51.7,51.7,29.1；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C19H21N2O2(M+H)+:335.1754,found:335.1754.
实施例36
向装有搅拌子的25mL的封管中加入25.8mg 3a和2.0mL的二氯乙烷。向该溶液中加入三氟甲磺酸三甲基硅酯(28μL,2.0equiv)。塞子旋紧后，将反应管放入预热至100℃的油浴锅中，反应2小时。冷却至室温后，向反应体系中加入10mL的乙酸乙酯和1mL的饱和NaHCO3水溶液。有机相用乙酸乙酯萃取(10mL×3)，合并有机相，无水硫酸钠干燥。减压旋蒸后，粗产物用硅胶制备板分离(EtOAc/hexane＝15:1)，得到10.9mg 6f，产率54％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.70(s,1H),7.68–7.60(m,3H),7.28–7.20(m,1H),6.56(br,2H),3.96(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.0,156.4,150.2,142.7,132.6,129.0,125.7,122.8,122.4,110.0,52.3；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C11H11N2O2(M+H)+:203.0815,found:203.0820.
实施例37
反应步骤与制备6b相似，不同的是用3h作为反应底物，50℃下反应，反应时间为5小时，产率82％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.10–9.05(m,1H),8.64(s,1H),7.80(dd,J＝6.8,2.1Hz,1H),7.67–7.59(m,2H),7.53–7.47(m,2H),6.59(br,2H),3.95(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.2,156.8,141.5,135.3,129.6,129.0,127.7,126.3,125.6,125.1,123.6,119.2,108.0,52.2；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C19H21N2O2(M+H)+:309.1598,found:309.1598.
实施例38
反应步骤与制备6b相似，不同的是用3f作为反应底物，80℃下反应，反应时间为7小时，产率52％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.64(s,1H),7.78(s,1H),7.49(d,J＝8.6Hz,1H),7.32(dd,J＝8.6,1.8Hz,1H),7.03–6.26(br,2H),3.96(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.7,156.9,150.8,142.4,130.1,128.2,127.3,126.3,120.9,110.1,52.4.HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C11H10BrN2O2(M+H)+:280.9920,found:280.9921.
实施例39
向装有搅拌子的25mL封管中加入5a，0.5mL的三氟乙酸和0.5mL的六氟异丙醇。旋紧塞子后，将反应管放入预热至80℃的油浴锅中反应20分钟。反应完成后，冷却至室温，减压旋蒸除去溶剂，将粗产物用硅胶制备版分离，得到20.0mg的s5，产率93％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.22(br,1H),7.53(d,J＝6.6Hz,2H),7.49–7.38(m,3H),4.00(s,3H),2.08(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ170.4,147.6,140.5,132.2,129.71,129.68,129.2,128.3,63.1,9.7；HRMS(ESI-TOF)m/z Calcd for C12H13N2O2(M+H)+:217.0972,found:217.0974.
实施例40
反应步骤与制备s2相似，5a物质的量为0.5mmol，产率62％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.52-7.39(m,5H),2.12(s,3H),1.63(s,9H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ173.1,172.1,136.6,136.4,129.5,129.2,129.1,128.4,57.3,29.0,9.6；HRMS(DART-Positive)m/z Calcd for C15H18O2N(M+H)+:244.1332,found:244.1329.
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