技术简介:
本发明针对传统乌尔曼偶联反应需高温、高极性溶剂及过量铜试剂的缺陷,提出一种以CuI为催化剂、2-吡啶酮肟为添加剂的烷烃胺N-芳基化新方法。该方法在室温水溶液中即可实现碘代芳烃与烷烃胺的高效偶联,溴代芳烃反应温度降至65℃,显著降低能耗与成本,且兼容多种官能团底物,拓展了反应适用范围。
关键词:N-芳基化方法,CuI催化剂,2-吡啶酮肟
烷烃胺的n-芳基化方法
【专利摘要】本发明公开了一种烷烃胺的N-芳基化方法,属于化学合成【技术领域】。该方法以2-吡啶酮肟化合物为添加剂,以CuI作为催化剂,在碱和溶剂的存在下,使烷烃胺与芳香化合物Ar-X反应,使烷烃胺的N芳基化。该方法能很好地促进N-芳基化反应的进行,使烷烃胺类化合物与碘代芳香化合物在水溶液中的氮芳基化反应得以在室温下进行,溴代芳香化合物的氮芳基化反应在65℃进行;同时,该2-吡啶酮肟类化合物可以促使许多含有各种官能团的化合物发生乌尔曼偶联反应,尤其是能在室温下水溶液中高效合成N-甲基苯胺及N’N-二甲基苯胺类化合物,有很宽的底物适用范围,有很好的应用前景。
【专利说明】烷烃胺的N-芳基化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化学合成【技术领域】,特别是涉及一种烷烃胺的N-芳基化方法。
【背景技术】
[0002]经过很长时间的发展,乌尔曼偶联反应(Ullmann)已经实现了工业化生产。但传统的乌尔曼偶联反应需要在高温,高极性溶剂的条件下进行,而且需要当量或过量的铜试剂。因此,乌尔曼反应的应用受到了很大的限制(Lindley,J.Tetrahedronl984, 40, 1433)。近年来使用钮I 催化剂((a) Yang, B.H.; Buchwald, S.L.J.0rganomet.Chem.1999, 576 (1-2), 125-146.(b) Hartwig, J.F.Angew.Chem., Int.Ed.Engl.1998,37,2046-2067),使该反应得以在较温和的条件下进行。
[0003]但是,使用钯催化剂仍然存在着很多限制,比如含有某些特定官能团的底物很难反应,钯试剂及其共催化的配体价格昂贵等,同时,使用钯催化该反应需要在有机溶剂中进行,不利于工业化的应用。
【发明内容】
[0004]基于此,本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种烷烃胺的N-芳基化方法,使用该方法能够以廉价的CuI为催化剂,并通过添加配体来促使反应在比较温和的条件下进行。
[0005]为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
[0006]一种烷烃胺的N-芳基化方法,在催化剂Cul、配体、碱和溶剂的存在下,使烷烃胺与芳香化合物Ar-X反应,使烷烃胺`的N芳基化,反应通式I如下:
[0007]
【权利要求】
1.一种烷烃胺的N-芳基化方法,其特征在于:在催化剂Cul、配体、碱和溶剂的存在下,使烷烃胺与芳香化合物Ar-X反应,使烷烃胺的N芳基化,反应通式I如下:
2.根据权利要求1所述的烷烃胺的N-芳基化方法,其特征在于,所述配体选自式II所示化合物:
3.根据权利要求2所述的烷烃胺的N-芳基化方法,其特征在于,所述配体选自:6,7- 二氢喹啉-8 (5H)-酮肟,甲基-2-吡啶基酮肟,苯基-2-吡啶基酮肟,二(2-吡啶)酮月亏。
4.根据权利要求1所述的烷烃胺的N-芳基化方法,其特征在于,X选自碘或溴;R1R2NH选自=R4取代的脂肪族伯胺或仲胺,R4取代的五至六元环状仲胺;R4选自=C1-C6直链或支链烷基,C1-C6环烷基,苄基,R5取代苄基。
5.根据权利要求1所述的烷烃胺的N-芳基化方法,其特征在于,所述反应通式I中,CuI的用量为Ar-X用量的lmol%-25mol%,配体与CuI的摩尔比为1:1-2:1, R1R2NH与Ar-X的摩尔比为1.2:1-30:1 ;N-芳基化反应的温度为25-125。。。
6.根据权利要求5所述的烷烃胺的N-芳基化方法,其特征在于,CuI的用量为Ar-X用量的3mol%-20mol%,配体与CuI的摩尔比为1:1-2.5:1, R1R2NH与Ar-X的摩尔比为1.5:1-30:1。
7.根据权利要求5所述的烷烃胺的N-芳基化方法,其特征在于,N-芳基化反应的温度为 20-1IO0C ο
8.根据权利要求1所述的烷烃胺的N-芳基化方法,其特征在于,所述碱选自:KOH,CsOH, NaOH, K2CO3, Cs2CO3, K3PO4,或 Na2CO3,所述碱的用量为 Ar-X 用量的 150mol%-1500mol%。
9.根据权利要求1所述的烷烃胺的N-芳基化方法,其特征在于,所述溶剂选自:水,乙腈,C1-C4醇,二甲基亚砜 ,N’ N-二甲基甲酰胺,N’ N-二甲基乙酰胺,或N-甲基吡咯烷酮。
【文档编号】C07C255/58GK103833561SQ201410097302
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】王德平, 邝代治, 张复兴 申请人:衡阳师范学院