一种三级酰胺的制备方法与流程

1.本发明涉及三级酰胺技术领域，尤其涉及一种三级酰胺的制备方法。


背景技术：

2.三级酰胺类化合物是重要的有机合成试剂，也是在药物合成和材料研发等多领域中普遍应用的合成中间体。
3.基于现有的三级酰胺类化合物的合成方法，都是利用二级酰胺作为底物反应制得的，无法由一级酰胺直接偶联获得目标化合物，此外，现有的合成方法一方面在有的反应体系中使用了昂贵的配体参与反应，生产成本大大提高，同时，在反应过程中需要较高的温度，才能促进反应的顺利进行，但是，采用金属卤化物作为催化剂，在进行合成时，需要用到氮气等惰性气体作为保护气，但是，保护气温度较低，会造成反应温度降低，影响三级酰胺类化合物的合成。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种三级酰胺的制备方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种三级酰胺的制备方法，所述三级酰胺由反应釜制备，所述反应釜包括釜体和螺接于釜体顶部外壁上的密封盖，所述釜体顶部外壁上通过螺栓连接有支撑板，且支撑板一侧外壁上套接有涡流管，所述密封盖顶部内壁上设有传动机构，所述传动机构包括安装管和叶轮，所述釜体内设有搅拌机构，所述搅拌机构包括若干个搅拌叶片；
7.所述三级酰胺的制备方法，包括以下步骤：
8.s1：向反应釜中加入一定量的有机溶剂，随后取适量的苯甲酰胺类化合物和对甲苯磺酰腙类化合物加入到反应釜中；
9.s2：向反应釜中加入添加剂、催化剂、配体和碱试剂，将密封塞塞在进料斗内，随后抽真空，将排气管接入氮气回收装置，同时将涡流管的冷风端接入另一个氮气回收装置，将压缩氮气通入涡流管，调节涡流管的温度控制阀，使得涡流管的热风端热风温度为100℃，启动加热丝对反应釜中的混合溶液进行加热，使得混合溶液温度为100℃，在100℃下持续搅拌2h-14h；
10.s3：反应结束后，向反应釜中加入饱和食盐水淬灭反应，得到混合溶液；
11.s4：取出混合溶液，向混合溶液中加入二氯甲烷萃取三次，随后通过柱分离，制得三级苯甲酰胺化合物。
12.优选地，所述釜体包括外壳、套接于外壳顶部内壁上的内胆、绕接于内胆外壁上的加热丝和套接于内胆底部内壁上的出料管，外壳底部外壁上焊接有三个支撑腿，出料管一端外壁上对夹安装有卸料阀，所述密封盖顶部内壁上套接有进料斗，且进料斗内插接有密封塞。
13.优选地，所述安装管焊接于密封盖顶部内壁上，且涡流管热风端通过连接管与安装管相连通，所述安装管下部外壁上套接有安装板，且安装板焊接于密封盖内壁上，所述安装管一侧内壁上通过轴承连接有旋转杆，且叶轮套接于旋转杆一端外壁上，旋转杆一端外壁上套接有主动锥齿轮，所述密封盖顶部内壁上通过轴承连接有传动轴，且传动轴底端通过轴承连接于安装板顶部外壁上，传动轴上部外壁上套接有从动锥齿轮，从动锥齿轮与主动锥齿轮相互啮合形成传动配合，传动轴下部外壁上套接有主动齿轮。
14.优选地，所述密封盖顶部内壁上通过轴承连接有旋转轴，且旋转轴上部外壁上套接有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮相互啮合形成传动配合，所述搅拌叶片焊接于旋转轴外壁上，所述釜体下部内壁上焊接于安装块，且旋转轴底端通过轴承连接于安装块顶部外壁上。
15.优选地，所述支撑板一侧外壁上套接有“l”形结构的排气管，且排气管一端套接于安装板底部外壁上。
16.优选地，所述步骤s1中有机溶剂为四氢呋喃、二氧六环、环己烷、苯、甲苯、甲醇、乙醇、1－丙醇和二甲基甲酰胺中一种或多种，优选为四氢呋喃和二氧六环，所述苯甲酰胺类化合物化学式为
17.其中r1为氢、卤素，烷基、烷氧基、氰基、烷基酯，r1处于邻位、间位及对位，优选为苯甲酰胺，所述对甲苯磺酰腙类化合物化学式为其中r2为卤素，氢、卤素，烷基、烷氧基、氰基、烷基酯，r2处于邻位、间位及对位，优选为对甲苯磺酰腙。
18.优选地，所述步骤s2中添加剂为四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵，优先为四丁基碘化铵，所述碱试剂为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱土金属碳酸氢盐、碱金属磷酸盐、碱土金属磷酸盐、碱金属乙酸盐、碱土金属乙酸盐、碱金属醇盐及碱土金属醇盐，优选为无水磷酸钾，所述催化剂为cui，cubr2，cucl2或cu(oac)2，cuso4，cu(no3)2，cuo、cu(ch3cn)4bf4，所述配体为吡啶。
19.本发明的有益效果为：
20.本发明通过吡啶作为配体参与偶联反应，价格较为便宜，降低了生产成本，同时反应温度为100℃，温度相对较低，采用铜的卤化物作为催化剂，利用氮气作为保护气进行反应，压缩氮气经过涡流管后，将100℃的氮气通入反应釜中，氮气进入到安装管内带动叶轮、旋转杆、主动锥齿轮、从动锥齿轮、传动轴、主动齿轮、从动齿轮和旋转轴转动，进而对反应釜内的溶液进行搅拌，避免保护气造成釜内反应温度降低，提高了合成效率，无需另外的电机进行搅拌，降低了反应温度和耗能，提高了实用性，能够由一级酰胺直接合成三级酰胺，
利用吡啶代替昂贵的配体，降低了生产成本。
附图说明
21.图1为本发明提出的一种三级酰胺的制备方法的反应釜主视结构示意图。
22.图2为本发明提出的一种三级酰胺的制备方法的反应釜釜体结构示意图。
23.图3为本发明提出的一种三级酰胺的制备方法的反应釜传动机构结构示意图。
24.图4为本发明提出的一种三级酰胺的制备方法的反应釜搅拌机构结构示意图。
25.图中：1釜体、；101、外壳；102、内胆；103、加热丝；104、出料管；2、密封盖；3、支撑板；4、涡流管；5、传动机构；501、安装管；502、安装板；503、旋转杆；504、叶轮；505、主动锥齿轮；506、传动轴；507、从动锥齿轮；508、主动齿轮；6、搅拌机构；601、旋转轴；602、从动齿轮；603、搅拌叶片；604、安装块；7、排气管。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.实施例1，参照图1-2，一种三级酰胺的制备方法，三级酰胺由反应釜制备，反应釜包括釜体1和螺接于釜体1顶部外壁上的密封盖2，釜体1顶部外壁上通过螺栓连接有支撑板3，支撑板3一侧外壁上套接有涡流管4。
28.进一步的，釜体1包括外壳101、套接于外壳101顶部内壁上的内胆102、绕接于内胆102外壁上的加热丝103和套接于内胆102底部内壁上的出料管104，外壳101底部外壁上焊接有三个支撑腿，出料管104一端外壁上对夹安装有卸料阀，密封盖2顶部内壁上套接有进料斗，进料斗内插接有密封塞。
29.避免保护气造成釜内反应温度降低，提高了合成效率。
30.实施例2，参照图1和图3-4，一种三级酰胺的制备方法，三级酰胺由反应釜制备，密封盖2顶部内壁上设有传动机构5，传动机构5包括安装管501和叶轮504，干个搅拌叶片603。
31.进一步的，安装管501焊接于密封盖2顶部内壁上，涡流管4热风端通过连接管与安装管501相连通，安装管501下部外壁上套接有安装板502，安装板502焊接于密封盖2内壁上，安装管501一侧内壁上通过轴承连接有旋转杆503，叶轮504套接于旋转杆503一端外壁上，旋转杆503一端外壁上套接有主动锥齿轮505，密封盖2顶部内壁上通过轴承连接有传动轴506，传动轴506底端通过轴承连接于安装板502顶部外壁上，传动轴502上部外壁上套接有从动锥齿轮507，从动锥齿轮507与主动锥齿轮505相互啮合形成传动配合，传动轴506下部外壁上套接有主动齿轮508，密封盖2顶部内壁上通过轴承连接有旋转轴601，旋转轴601上部外壁上套接有从动齿轮602，从动齿轮602与主动齿轮508相互啮合形成传动配合，搅拌叶片603焊接于旋转轴601外壁上，釜体1下部内壁上焊接于安装块604，旋转轴601底端通过轴承连接于安装块604顶部外壁上，支撑板3一侧外壁上套接有“l”形结构的排气管7，排气管7一端套接于安装板502底部外壁上。
32.无需另外的电机进行搅拌，降低了反应温度和耗能，提高了实用性。
33.实施例3，一种三级酰胺的制备方法，包括以下步骤：
34.s1：向反应釜中加入一定量的有机溶剂，随后取适量的苯甲酰胺类化合物和对甲
苯磺酰腙类化合物加入到反应釜中，有机溶剂为四氢呋喃、二氧六环、环己烷、苯、甲苯、甲醇、乙醇、1－丙醇和二甲基甲酰胺中一种或多种，优选为四氢呋喃和二氧六环，所述苯甲酰胺类化合物化学式为其中r1为氢、卤素，烷基、烷氧基、氰基、烷基酯，r1处于邻位、间位及对位，优选为苯甲酰胺，所述对甲苯磺酰腙类化合物化学式为其中r2为卤素，氢、卤素，烷基、烷氧基、氰基、烷基酯，r2处于邻位、间位及对位，优选为对甲苯磺酰腙；
35.s2：向反应釜中加入添加剂、催化剂、配体和碱试剂，将密封塞塞在进料斗内，随后抽真空，将排气管接入氮气回收装置，同时将涡流管的冷风端接入另一个氮气回收装置，将压缩氮气通入涡流管，调节涡流管的温度控制阀，使得涡流管的热风端热风温度为100℃，启动加热丝对反应釜中的混合溶液进行加热，使得混合溶液温度为100℃，在100℃下持续搅拌6h，其中添加剂为四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵，优先为四丁基碘化铵，所述碱试剂为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱土金属碳酸氢盐、碱金属磷酸盐、碱土金属磷酸盐、碱金属乙酸盐、碱土金属乙酸盐、碱金属醇盐及碱土金属醇盐，优选为无水磷酸钾，所述催化剂为cui，cubr2，cucl2或cu(oac)2，cuso4,cu(no3)2，cuo、cu(ch3cn)4bf4，所述配体为吡啶；
36.s3：反应结束后，向反应釜中加入饱和食盐水淬灭反应，得到混合溶液；
37.s4：取出混合溶液，向混合溶液中加入二氯甲烷萃取三次，随后通过柱分离，制得三级苯甲酰胺化合物。
38.实施例4，一种三级酰胺的制备方法，包括以下步骤：
39.s1：向反应釜中加入一定量的有机溶剂，随后取适量的苯甲酰胺类化合物和对甲苯磺酰腙类化合物加入到反应釜中，有机溶剂为四氢呋喃、二氧六环、环己烷、苯、甲苯、甲醇、乙醇、1－丙醇和二甲基甲酰胺中一种或多种，优选为四氢呋喃和二氧六环，所述苯甲酰胺类化合物化学式为其中r1为氢、卤素，烷基、烷氧基、氰基、烷基酯，r1处于邻位、间位及对位，优选为苯甲酰胺，所述对甲苯磺酰腙类化合物化学式为其中r2为卤素，氢、卤素，烷基、烷氧基、氰基、烷基酯，r2处于邻
位、间位及对位，优选为对甲苯磺酰腙；
40.s2：向反应釜中加入添加剂、催化剂、配体和碱试剂，将密封塞塞在进料斗内，随后抽真空，将排气管接入氮气回收装置，同时将涡流管的冷风端接入另一个氮气回收装置，将压缩氮气通入涡流管，调节涡流管的温度控制阀，使得涡流管的热风端热风温度为100℃，启动加热丝对反应釜中的混合溶液进行加热，使得混合溶液温度为100℃，在100℃下持续搅拌8h，其中添加剂为四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵，优先为四丁基碘化铵，所述碱试剂为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱土金属碳酸氢盐、碱金属磷酸盐、碱土金属磷酸盐、碱金属乙酸盐、碱土金属乙酸盐、碱金属醇盐及碱土金属醇盐，优选为无水磷酸钾，所述催化剂为cui，cubr2，cucl2或cu(oac)2，cuso4,cu(no3)2，cuo、cu(ch3cn)4bf4，所述配体为吡啶；
41.s3：反应结束后，向反应釜中加入饱和食盐水淬灭反应，得到混合溶液；
42.s4：取出混合溶液，向混合溶液中加入二氯甲烷萃取三次，随后通过柱分离，制得三级苯甲酰胺化合物。
43.实施例5，一种三级酰胺的制备方法，包括以下步骤：
44.s1：向反应釜中加入一定量的有机溶剂，随后取适量的苯甲酰胺类化合物和对甲苯磺酰腙类化合物加入到反应釜中，有机溶剂为四氢呋喃、二氧六环、环己烷、苯、甲苯、甲醇、乙醇、1－丙醇和二甲基甲酰胺中一种或多种，优选为四氢呋喃和二氧六环，所述苯甲酰胺类化合物化学式为其中r1为氢、卤素，烷基、烷氧基、氰基、烷基酯，r1处于邻位、间位及对位，优选为苯甲酰胺，所述对甲苯磺酰腙类化合物化学式为其中r2为卤素，氢、卤素，烷基、烷氧基、氰基、烷基酯，r2处于邻位、间位及对位，优选为对甲苯磺酰腙；
45.s2：向反应釜中加入添加剂、催化剂、配体和碱试剂，将密封塞塞在进料斗内，随后抽真空，将排气管接入氮气回收装置，同时将涡流管的冷风端接入另一个氮气回收装置，将压缩氮气通入涡流管，调节涡流管的温度控制阀，使得涡流管的热风端热风温度为100℃，启动加热丝对反应釜中的混合溶液进行加热，使得混合溶液温度为100℃，在100℃下持续搅拌10h，其中添加剂为四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵，优先为四丁基碘化铵，所述碱试剂为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱土金属碳酸氢盐、碱金属磷酸盐、碱土金属磷酸盐、碱金属乙酸盐、碱土金属乙酸盐、碱金属醇盐及碱土金属醇盐，优选为无水磷酸钾，所述催化剂为cui，cubr2，cucl2或cu(oac)2，cuso4,cu(no3)2，cuo、cu(ch3cn)4bf4，所述配体为吡啶；
46.s3：反应结束后，向反应釜中加入饱和食盐水淬灭反应，得到混合溶液；
47.s4：取出混合溶液，向混合溶液中加入二氯甲烷萃取三次，随后通过柱分离，制得
三级苯甲酰胺化合物。
48.实施例6，一种三级酰胺的制备方法，包括以下步骤：
49.s1：向反应釜中加入一定量的有机溶剂，随后取适量的苯甲酰胺类化合物和对甲苯磺酰腙类化合物加入到反应釜中，有机溶剂为四氢呋喃、二氧六环、环己烷、苯、甲苯、甲醇、乙醇、1－丙醇和二甲基甲酰胺中一种或多种，优选为四氢呋喃和二氧六环，所述苯甲酰胺类化合物化学式为其中r1为氢、卤素，烷基、烷氧基、氰基、烷基酯，r1处于邻位、间位及对位，优选为苯甲酰胺，所述对甲苯磺酰腙类化合物化学式为其中r2为卤素，氢、卤素，烷基、烷氧基、氰基、烷基酯，r2处于邻位、间位及对位，优选为对甲苯磺酰腙；
50.s2：向反应釜中加入添加剂、催化剂、配体和碱试剂，将密封塞塞在进料斗内，随后抽真空，将排气管接入氮气回收装置，同时将涡流管的冷风端接入另一个氮气回收装置，将压缩氮气通入涡流管，调节涡流管的温度控制阀，使得涡流管的热风端热风温度为100℃，启动加热丝对反应釜中的混合溶液进行加热，使得混合溶液温度为100℃，在100℃下持续搅拌12h，其中添加剂为四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵，优先为四丁基碘化铵，所述碱试剂为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱土金属碳酸氢盐、碱金属磷酸盐、碱土金属磷酸盐、碱金属乙酸盐、碱土金属乙酸盐、碱金属醇盐及碱土金属醇盐，优选为无水磷酸钾，所述催化剂为cui，cubr2，cucl2或cu(oac)2，cuso4,cu(no3)2，cuo、cu(ch3cn)4bf4，所述配体为吡啶；
51.s3：反应结束后，向反应釜中加入饱和食盐水淬灭反应，得到混合溶液；
52.s4：取出混合溶液，向混合溶液中加入二氯甲烷萃取三次，随后通过柱分离，制得三级苯甲酰胺化合物。
53.利用柱层析分析法，分别对实施例3、实施例4、实施例5和实施例6所得到的三级苯甲酰胺化合物进行分析，其中柱层析分析，洗脱剂石油醚：乙酸乙酯，v/v＝10/1；1hnmr(300mhz，cdcl3)δ(ppm)7.95-7.90(m,2h,arh)，7.62-7.54(m,3h,arh)，7.36-7.29(m，10h，arh)，6.54(brs，1h,nh)，4.91(s，4h,nch2)，得到三级苯甲酰胺化合物收率，具体结果见表1：
[0054] 实施例3实施例4实施例5实施例6收率(％)79.380.681.282.5
[0055]
表1
[0056]
综上所述，实施例6，即搅拌时间为12h，得到的三级苯甲酰胺化合物收率最佳。
[0057]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。