一種簡(jiǎn)單堿催化的n-烷基化高效制備仲胺的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種簡(jiǎn)單堿催化的N-烷基化高效制備仲胺的方法，以芳基胺或烷基胺和芳基醇或烷基醇化合物為原料，在無(wú)過(guò)渡金屬催化劑、無(wú)溶劑的情況下，以簡(jiǎn)單堿為促進(jìn)劑，采用熱浴回流的方式進(jìn)行N-烷基化反應(yīng)制備仲胺化合物。該方法無(wú)需任何金屬催化劑，反應(yīng)方式簡(jiǎn)單易行，產(chǎn)物選擇性單一，產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物仲胺的選擇性高。本方法無(wú)需使用任何其它有機(jī)溶劑，降低了合成成本和有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境的污染，具有綠色、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、操作安全簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)，有很好的應(yīng)用推廣潛力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種簡(jiǎn)單堿催化的N-烷基化高效制備仲胺的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種N-烷基化方法，具體涉及一種簡(jiǎn)單堿催化的N-烷基化高效制備仲胺的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]胺類(lèi)化合物作為重要的生物活性物質(zhì)廣泛存在于自然界中，是重要的有機(jī)合成原料和中間體，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品與染料工業(yè)等領(lǐng)域。仲胺的合成在藥物化學(xué)和有機(jī)合成化學(xué)領(lǐng)域占有十分重要的地位。制備有機(jī)胺的方法很多，其中較傳統(tǒng)的方法是鹵代烴與氨、伯胺或仲胺的烴化反應(yīng)。雖然該法工藝簡(jiǎn)單，但鹵代烴多數(shù)有毒，并且在反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的鹵化氫需要用大量的堿吸收，由此產(chǎn)生大量的無(wú)機(jī)鹽等三廢物質(zhì)。另外一種常用的方法是從醇出發(fā)，經(jīng)過(guò)脫氫形成醛或酮，后者與伯胺縮合成亞胺，再經(jīng)H2催化還原來(lái)制備仲胺的三步工藝。其中醛或酮是由醇氧化而來(lái)，原料成本高，并且加氫時(shí)需要較高的H2壓力，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。
[0003]近年來(lái)，以醇為烷基化試劑的胺烷基化反應(yīng)開(kāi)始受到關(guān)注[Adv.Synth.Catal, 2007， 349: 1555; Science, 2010， 329: 635; Chem Rev, 2010， 110: 1611;Chem Rev, 2011，111: 1825]。這類(lèi)反應(yīng)的副產(chǎn)物是水，催化過(guò)程具有很高的原子經(jīng)濟(jì)性；同時(shí)大多數(shù)醇毒性很低，有利于大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。然而，由于大多數(shù)醇的親電性較弱，通常很難與胺發(fā)生親電取代反應(yīng)。因此，找到一種有效的活化醇的方法成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，借氫策略的應(yīng)用很好地解決了這一難題。即，醇在催化劑作用下先脫氫，生成相應(yīng)的醛或酮，后者與伯胺縮合、脫水生成亞胺，再經(jīng)催化加氫還原生成相應(yīng)的仲胺或叔胺。1981年，文獻(xiàn)[J Chem.Soc, Chem.Commun., 1981: 611; Tetrahedron Lett., 1981, 22: 2667]以RhH(PPh3)4與RuCl2 (PPh3)3配合物為催化劑，首次在均相條件下催化醇為烷基化試劑的胺Ar-烷基化反應(yīng)生成仲胺或叔胺，但反應(yīng)條件相對(duì)苛刻。隨著研究的深入，不斷出現(xiàn)反應(yīng)條件溫和的催化體系，其中也包括以醇為烷基化試劑的胺烷基化合成高一級(jí)胺的多相催化體系。近年來(lái)，基于借氫策略、多相催化的醇為烷基化試劑的胺烷基化反應(yīng)已經(jīng)發(fā)展成為極具應(yīng)用前景的合成仲胺與叔胺的綠色途徑。
[0004]然而，目前文獻(xiàn)和專(zhuān)利中所報(bào)道的N-烷基化反應(yīng)，一般都是使用過(guò)渡金屬尤其是貴金屬催化劑以及反應(yīng)通常是在有機(jī)溶劑中進(jìn)行的。因此，發(fā)明一種快速、廉價(jià)、環(huán)境友好的非過(guò)渡金屬催化的N-烷基化方法是當(dāng)前該類(lèi)反應(yīng)的客觀要求，必將有很好的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)N-烷基化方法中存在的缺點(diǎn)，提供一種簡(jiǎn)便、快速、反應(yīng)條件溫和、底物適用范圍廣、環(huán)境友好、過(guò)程經(jīng)濟(jì)的N-烷基化方法。本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)單堿催化的N-烷基化高效制備仲胺的方法，僅以強(qiáng)堿作為反應(yīng)的促進(jìn)劑促進(jìn)N-烷基化反應(yīng)制備仲胺。
[0006]本發(fā)明是一種無(wú)溶劑、無(wú)過(guò)渡金屬催化劑溫和的N-烷基化方法。其特征在于以芳基胺或烷基胺和芳基醇或烷基醇化合物為原料，在無(wú)過(guò)渡金屬催化劑、無(wú)溶劑的情況下，以堿金屬的碳酸鹽、氫氧化物、或有機(jī)強(qiáng)堿(如叔丁醇鉀、甲醇鈉等)為堿促進(jìn)劑，采用熱浴回流的方式進(jìn)行N-烷基化反應(yīng)制備一系列仲胺化合物。
[0007]本發(fā)明中所涉及到的反應(yīng)可以采用以下反應(yīng)式來(lái)表示:
【權(quán)利要求】
1.一種簡(jiǎn)單堿催化的N-烷基化高效制備仲胺的方法，其特征在于:以芳基胺或烷基胺和芳基醇或烷基醇化合物為原料，在無(wú)過(guò)渡金屬催化劑、無(wú)溶劑的情況下，以堿金屬的碳酸鹽、氫氧化物、或有機(jī)強(qiáng)堿(如叔丁醇鉀、甲醇鈉等)為堿促進(jìn)劑，采用熱浴回流的方式進(jìn)行N-烷基化反應(yīng)制備一系列仲胺化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)單堿催化的N-烷基化高效制備仲胺的方法，其特征在于:所述芳基胺可以是取代的或非取代的，取代的芳基胺包括2-氨基吡啶、鄰硝基苯胺、鄰甲苯胺、對(duì)氯苯胺、對(duì)甲氧基苯胺、2，4-二甲基苯胺，非取代的芳基胺包括苯胺、芐胺中的一種；所述烷基胺指的是環(huán)己胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)單堿催化的N-烷基化高效制備仲胺的方法，其特征在于:所述芳基醇包括苯甲醇、對(duì)羥基苯甲醇、對(duì)甲氧基苯甲醇、2-苯乙醇；所述烷基醇包括正戊醇、正丁醇、1-辛醇、環(huán)己醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)單堿催化的N-烷基化高效制備仲胺的方法，其特征在于:所述堿促進(jìn)劑包括堿金屬的碳酸鹽(碳酸鈉、碳酸鉀)、氫氧化物(氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀)、有機(jī)強(qiáng)堿(叔丁醇鉀、甲醇鈉)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)單堿催化的N-烷基化高效制備仲胺的方法，其特征在于:所述堿的用量為反應(yīng)底物芳基胺或烷基胺的5~30 %。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)單堿催化的N-烷基化高效制備仲胺的方法，其特征在于:所述反應(yīng)底物芳基胺與醇的摩爾比為1:10~1:2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)單堿催化的N-烷基化高效制備仲胺的方法，其特征在于:所述反應(yīng)加熱可以采用普通熱浴回流的方式，反應(yīng)溫度為120~230 ° C、反應(yīng)時(shí)間為`2~8 h。
【文檔編號(hào)】C07C211/48GK103864624SQ201410077157
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】魯新環(huán), 孫雨薇, 彭聰, 周丹, 夏清華 申請(qǐng)人:湖北大學(xué)