一种可见光促进的制备β-甲酰氧基酰胺的方法

本发明涉及一种可见光促进的制备β-甲酰氧基酰胺的方法，属于有机合成。

背景技术：

1、酰胺键是生命科学和材料科学的重要连接单元之一，其中就包括生物体内的蛋白、多肽，以及众多天然产物和人工合成的上市药物(acs catal.2015,5,884-891)。尤其是酰胺键可作为药物分子的药效团或连接单元，在药物设计和开发中的作用越来越突出。几种常见的畅销药物都含有酰胺键，如扑热息痛，阿托伐他汀，青霉素类，利多卡因等。因而，含酰胺键化合物的合成开发受到广泛关注。

2、在众多制备酰胺的方法中，烯烃和炔烃的氢-氨基羰基化可以说是从简单前体构建这类化合物的最直接途径之一。例如，fe、co、ni和ru等过渡金属催化剂已被用作该领域的催化反应，但这些策略需要苛刻的反应条件，导致其较差的化学选择性(chem.commun.,2002,1310-1311)。此外，由钯-氢化物引发的钯催化体系可以解决上述合成问题，能够在相对温和的反应条件下，以高化学选择性和区域选择性获得相应的酰胺产物(org.lett.2018,20,2208-2212)。虽然pd催化可以解决化学选择性差的问题，但是该方法往往需要高压一氧化碳的反应条件，在安全性和实用性方面有很大的不足。

3、相比而言，考虑到原子经济性，甲酰基底物c(sp2)-h键的直接官能化反应在酰胺化合物的合成中更具应用潜力，例如芳基卤化物、杂芳烃和羧酸的甲酰胺化反应。在铁、钌、钯或镍催化剂的催化下，甲酰胺与简单烯烃的反应是获得酰胺类产物的有效方法。李金恒课题组报道了通过氧化自由基路径合成α，β-不饱和酰胺(chem.commun.,2014,50,12867.)。2017年，loh课题组利用fecl3-过氧化物的催化体系，选择性地活化甲酰基的c-h键，实现了烯烃与甲酰胺的自由基偶联反应，从而获得β-过氧基甲酰胺产物(chem.commun.,2017,53,12830-12833)。

4、尽管酰胺的合成取得了这些进展，但是用于合成β-甲酰氧基酰胺的方法却鲜有报道。2018年，赵康团队报道了利用高价碘试剂与dmf的协同催化，实现了不饱和酰胺的氯-甲酰氧基双官能团化，从而得到β-甲酰氧基酰胺产物(org.lett.2014,16,436-439)。然而，该策略需要用到的不饱和酰胺需要以肉桂酸为原料，经两步反应合成才能得到，在效率和成本上存在明显不足。因此，非常需要开发一种实用、直接的方法，能够从廉价易得的原料、以最少的预活化步骤和更温和的反应条件来合成β-甲酰氧基酰胺。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种可见光促进的制备β-甲酰氧基酰胺的方法，该方法的原料廉价易得、反应条件温和，具有很好的工业应用前景。

2、技术方案

3、一种可见光促进的制备β-甲酰氧基酰胺的方法，包括如下步骤：

4、(1)将光催化剂、碳酸锂和吡啶盐加入到反应管中，通过真空线置换氩气三次，然后在氩气氛围下，加入苯乙烯、h2o和n,n-二甲基甲酰胺；

5、(2)将反应管置于可见光照射下，室温反应10-15h，得到反应产物；

6、(3)将反应产物分离纯化，得到β-甲酰氧基酰胺。

7、进一步，步骤(1)中，所述光催化剂为三(2-苯基吡啶)合铱。

8、进一步，步骤(1)中，所述吡啶盐选自4-氰基-1-乙氧基吡啶-1-基四氟硼酸盐、4-氰基-1-异丙氧基吡啶-1-基三氟甲磺酸盐、4-甲基-1-异丙氧基吡啶-1-基三氟甲磺酸盐或4-氰基-1-甲氧基吡啶-1-基四氟硼酸盐中的任意一种。

9、进一步，步骤(1)中，所述的苯乙烯、吡啶盐、光催化剂、碳酸锂和h2o的摩尔比为1:2.5:0.01:2:10。

10、进一步，步骤(2)中，所述可见光的光源为20w的蓝色led光源。

11、进一步，步骤(3)中，所述分离纯化的方法为：往反应产物中加水，并用乙酸乙酯萃取若干次，合并有机相，干燥后旋蒸除去溶剂，最后采用300-400目的硅胶进行柱层析分离。

12、本发明的有益效果：

13、本发明公开了一种可见光促进的制备β-甲酰氧基酰胺的方法，以苯乙烯为原料，n,n-二甲基甲酰胺为溶剂，吡啶盐作为氧化剂，利用吡啶盐在光催化作用下产生的烷氧自由基夺取dmf的惰性氢，产生甲酰胺自由基，再与苯乙烯发生加成反应，得到的碳自由基中间体，再经过氧化形成苄位的碳正离子，最后与dmf的羰基氧反应生成亚胺离子中间体，再经过水解反应，高效地制备β-甲酰氧基酰胺化合物。该方法首次实现由烯烃合成β-甲酰氧基酰胺化合物，展现出较好的化学选择性和官能团容忍度，具有反应条件温和，选择性好等特点，具有很好的工业应用前景。

技术特征：

1.一种可见光促进的制备β-甲酰氧基酰胺的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述可见光促进的制备β-甲酰氧基酰胺的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述光催化剂为三(2-苯基吡啶)合铱。

3.如权利要求1所述可见光促进的制备β-甲酰氧基酰胺的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述吡啶盐选自4-氰基-1-乙氧基吡啶-1-基四氟硼酸盐、4-氰基-1-异丙氧基吡啶-1-基三氟甲磺酸盐、4-甲基-1-异丙氧基吡啶-1-基三氟甲磺酸盐或4-氰基-1-甲氧基吡啶-1-基四氟硼酸盐中的任意一种。

4.如权利要求1所述可见光促进的制备β-甲酰氧基酰胺的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的苯乙烯、吡啶盐、光催化剂、碳酸锂和h2o的摩尔比为1:2.5:0.01:2:10。

5.如权利要求1所述可见光促进的制备β-甲酰氧基酰胺的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述可见光的光源为20w的蓝色led光源。

6.如权利要求1至5任一项所述可见光促进的制备β-甲酰氧基酰胺的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述分离纯化的方法为：往反应产物中加水，并用乙酸乙酯萃取若干次，合并有机相，干燥后旋蒸除去溶剂，最后采用300-400目的硅胶进行柱层析分离。

技术总结
本发明涉及一种可见光促进的制备β‑甲酰氧基酰胺的方法，将光催化剂、碳酸锂和吡啶盐加入到反应管中，通过真空线置换氩气三次，然后在氩气氛围下加入苯乙烯、H2O和N,N‑二甲基甲酰胺，将反应管置于可见光照射下，室温反应，将产物分离纯化后，即得。本发明以苯乙烯为原料，利用吡啶盐在光催化作用下产生的烷氧自由基夺取DMF的惰性氢，产生甲酰胺自由基，再与苯乙烯发生加成反应，得到碳自由基中间体，再经过氧化形成苄位的碳正离子，最后与DMF的羰基氧反应生成亚胺离子中间体，水解反应后，得到β‑甲酰氧基酰胺化合物。该方法首次实现由烯烃合成β‑甲酰氧基酰胺化合物，具有反应条件温和，选择性好等特点，有很好的工业应用前景。

技术研发人员：征明
受保护的技术使用者：盐城工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11