由镍-铵络合物作为氨气缓释剂合成苯胺及其衍生物的方法转让专利
申请号 : CN202211090314.6
文献号 : CN115650883B
文献日 : 2023-10-17
发明人 : 薛东 , 宋戈洋 , 农定展 , 李琪 , 李刚 , 闫永刚
申请人 : 陕西师范大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种由镍‑铵络合物作为氨气缓释剂合成苯胺及其衍生物的方法,其特征在于:将式I化合物与式II的镍‑铵络合物、联吡啶、有机碱加入到有机溶剂中,在氩气氛围中光照反应,反应完后回收镍‑铵络合物并分离纯化产物,得到式III化合物;
式中,Ar代表芳基、取代芳基、杂环芳基、取代杂环芳基中任意一种;X代表Br或Cl;Y代表Br、Cl、I、F或OAc;
所述有机碱为1,8‑二氮杂二环十一碳‑7‑烯、四甲基胍、7‑甲基‑1,5,7‑三氮杂二环[4.4.0]癸‑5‑烯、1,5‑二氮杂双环[4.3.0]壬‑5‑烯中任意一种;
所述有机溶剂为二甲基亚砜、N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺中任意一种或者它们中任意一种与四氢呋喃的混合溶剂;
所述光照反应是在波长为365~435nm的紫色光照射下40~90℃反应12~48小时。
2.根据权利要求1所述的由镍‑铵络合物作为氨气缓释剂合成苯胺及其衍生物的方法,其特征在于:所述镍‑铵络合物的用量为式I化合物摩尔量的10%~40%。
3.根据权利要求1所述的由镍‑铵络合物作为氨气缓释剂合成苯胺及其衍生物的方法,其特征在于:所述联吡啶的用量为式I化合物摩尔量的2%~10%。
4.根据权利要求1所述的由镍‑铵络合物作为氨气缓释剂合成苯胺及其衍生物的方法,其特征在于:所述有机碱的用量为式I化合物摩尔量的1.0~3.0倍。
5.根据权利要求1所述的由镍‑铵络合物作为氨气缓释剂合成苯胺及其衍生物的方法,其特征在于,所述回收镍‑铵络合物并分离纯化产物的方法为:反应完后冷却至室温,向反应液中加入氨水以及卤化铵,所述卤化铵中卤元素与镍‑铵络合物中卤元素相同,在‑30~‑
20℃下冷却即产生沉淀,过滤沉淀得到镍‑铵络合物,向滤液中加入饱和氯化钠水溶液和乙酸乙酯,稀释萃取得到有机相,减压蒸馏得到粗产物,以石油醚与乙酸乙酯的混合液为淋洗剂,柱层析分离。
说明书 :
由镍‑铵络合物作为氨气缓释剂合成苯胺及其衍生物的方法
技术领域
背景技术
Org.Process Res.Dev.2012,16,1156)。随后芳烃的卤化(J.Org.Chem.2018,83,930;
Org.Lett.2015,17,2886;Nat.Catal.2020,3,107)为芳基胺化提供了一种替代工艺。Pd、Ni催化的Buchwald‑Hartwig胺化(J.Am.Chem.Soc.1998,120,9722;J.Am.Chem.Soc.1999,
121,9889;Angew.Chem.Int.Ed.2002,41,4746)和Cu催化的Ullmann‑Ma
(Chin.J.Chem.2020,38,879)使芳基卤化物与氨的交叉偶联已经成为苯胺及其衍生物合成的重要方法。然而,对空气敏感的金属配合物和合成要求高的配体、强碱
(Angew.Chem.Int.Ed.2019,58,17118;Chem.Soc.Rev.2014,43,3525;
Adv.Synth.Catal.2020,362,3311;Coord.Chem.Rev.2004,248,2337;Pure
Appl.Chem.2014,86,345)阻碍了该方法的广泛应用。氨气的使用也面临以下困难:i)氨是良好的σ‑供体,并迅速形成稳定的Werner型络合物(镍‑铵络合物,[(NH3)6Ni]Y2)从而导致金属催化剂失活(Chem.Soc.Rev.2010,39,2302);ii)形成的单芳基化胺易于作为氨的竞争亲核试剂,受控的单芳基化是另一个挑战(J.Am.Chem.Soc.2007,129,10354;
J.Am.Chem.Soc.2009,131,11049;Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,4071;Nat.Commun.2016,
7,11073;Eur.J.Org.Chem.2017,2017,3496;Organometallics 2018,37,4015);iii)用无水氨进行的反应通常需要高压反应器,因为它在环境温度和压力下是一种气体(Org.Lett.2013,15,3734)。或其他氨替代物,例如甲硅烷基胺(Org.Lett.2001,3,2729;
Org.Lett.2001,3,3417;Org.Lett.2005,7,1169)、亚胺(Tetrahedron Lett.1997,38,
6367;J.Org.Chem.2001,66,7729)、叠氮化物(Adv.Synth.Catal.2010,352,1677;
Adv.Synth.Catal.2018,360,1841;Green Chem.2011,13,2326)、酰胺
(J.Am.Chem.Soc.2007,129,13001)等已被用作替代品。然而,这些氨气替代物比氨气贵得多,并且这些方法需要随后的水解或氢解步骤来获得苯胺。因此,开发更温和、廉价的合成苯胺及其衍生物的方法仍然是一个巨大的挑战。
发明内容
具体实施方式
(d,J=8.7Hz,2H),4.25(br,2H),2.99(s,3H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ151.6,129.6,
128.9,114.2,45.1;HRMS(ESI)m/z C8H9NNaO2[M+Na]+:理论值174.0525,实测值174.0526。
86%。
(d,J=8.5Hz,2H),4.31(q,J=7.1Hz,2H),4.08(br,2H),1.35(t,J=7.1Hz,3H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.8,150.9,131.6,120.1,113.9,60.4,14.5;HRMS(ESI)m/z C9H11NNaO2+
[M+Na]:理论值188.0682,实测值188.0683。
8.5Hz,2H),6.69(d,J=8.5Hz,2H),4.26(br,2H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ190.5,152.5,+
132.5,127.8,114.2;HRMS(ESI)m/z C7H7NNaO[M+Na]:理论值144.0420,实测值144.0421。
1H),6.48–6.41(m,2H),6.37(dt,J=10.9,2.3Hz,1H),3.75(s,2H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ164.04(d,J=243.4Hz),148.35(d,J=10.9Hz),130.58(d,J=10.0Hz),110.79(d,J=
2.3Hz),105.23(d,J=21.4Hz),102.17(d,J=24.6Hz);HRMS(ESI)m/z calc.for C6H7FN[M++
H]:理论值112.0557,实测值112.0556。
3H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ172.3,145.5,130.2,124.1,115.4,60.8,40.7,14.3;HRMS+
(ESI)m/z C10H13NNaO2[M+Na]:理论值202.0838,实测值202.0838。
(br,2H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ157.6,149.6,147.5,136.7,129.9,128.2,121.1,+
119.45,115.2;HRMS(ESI)m/z C11H11N2[M+H]:理论值171.0917,实测值171.0919。
6.59(m,2H);C NMR(100MHz,CD3OD)δ153.6,131.3,129.0,114.4;HRMS(ESI)m/z C6H9N2O2S+
[M+H]:理论值173.0379,实测值173.0483。
7.0Hz,6H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ146.7(d,JP‑C=3.2Hz),132.0(d,JP‑C=6.6Hz),116.7
31
(d,JP‑C=2.9Hz),63.4(d,JP‑C=6.8Hz),34.2(d,JP‑C=139.1Hz),17.8(d,JP‑C=6.0Hz);P +
NMR(162MHz,CDCl3)δ27.18(s,P);HRMS(ESI)m/z C11H19N2O3P[M+H]:理论值244.1097,实测值244.1096。
6.46(m,1H),4.58(br,2H);C NMR(150MHz,CDCl3)δ161.1(dd,J=252.6,1.3Hz),148.7(d,J=92.4Hz),146.3(dd,J=238.5,1.5Hz),141.7(dd,J=14.5,12.2Hz),118.3(dd,J=
19
23.4,2.9Hz),117.5,102.5(dd,J=25.6,4.2Hz);F NMR(376MHz,CDCl3)δ‑110.87(s,F),‑+
139.40(s,F);HRMS(ESI)m/z C7H5F2N2[M+H]:理论值155.0415,实测值155.0414。
(d,J=2.0Hz,1H),6.35(dd,J=5.6,2.2Hz,1H),4.18(br,2H),2.40(s,3H);C NMR+
(100MHz,CDCl3)δ158.99,153.3,149.6,108.8,107.3,24.3;HRMS(ESI)m/z C6H9N2[M+H]:理论值109.0760,实测值109.0761。
(m,2H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ165.5,149.5,148.3,120.3,107.3,34.4,27.3,22.2;HRMS+
(ESI)m/z C8H11N2[M+H]:理论值135.0917,实测值135.0915。
3.88(s,3H),3.87(d,J=0.7Hz,3H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ172.3,165,165.5,80.7,+
54.4,53.7;HRMS(ESI)m/z C6H10N3O2[M+H]:理论值156.0768,实测值156.0769。
=5.1Hz,1H),4.95(br,2H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ150.7,149.9,148.9,129.8,129.5,+
124.9,120.4,118.9,103.7;HRMS(ESI)m/z C9H9N2[M+H] :理论值145.0760,实测值
145.0763。
=8.8Hz,1H),5.35(br,2H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ157.2,146.9,138.5,130.0,127.6,+
125.3,122.9,121.5,112.0;HRMS(ESI)m/z C9H9N2[M+H] :理论值145.0760,实测值
145.0762。
13
(br,2H);C NMR(100MHz,d6‑DMSO)δ155.9,154.7,150.2,146.8,135.7,114.2,113.4,+
108.8;HRMS(ESI)m/z C8H8N3[M+H]:理论值146.0713,实测值146.0712。
2H),3.77(br,2H),3.63‑3.57(m,1H),1.66‑1.46(m,2H),1.26‑1.12(m,2H),0.79(t,J=
13
7.3Hz,3H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ151.4,146.3,143.1,134.9,128.4,127.0,115.6,+
114.1,77.5,77.2,76.8,54.8,41.0,34.2,20.1,13.8;HRMS(ESI)m/z C14H20ClN4[M+H] :理论值279.1371,实测值279.1372。
4.14(s,1H),3.49(s,4H,CH2,NH2),2.47(br,8H),1.31(s,9H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ
149.8,145.2,143.5,135.1,132.8,129.0,128.4,127.9,126.6,125.1,115.1,75.6,62.8,+
53.5,52.0,34.5,31.5;HRMS(ESI)m/z C28H36N3[M+H]:理论值414.2904,实测值414.2900。
13
2.38(br,5H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ145.2,143.4,142.3,141.5,132.8,132.5,129.4,
129.2,129.1,128.7,128.6,128.4,128.0,127.9,127.2,126.7,115.2,75.7,75.6,52.2,+
52.2;HRMS(ESI)m/z C25H25ClN3OS[M+H]:理论值450.1401,实测值450.1405。
4.18(s,2H),3.62(br,2H),2.89‑2.78(m,1H),2.74‑2.54(m,3H),2.40(s,3H),2.33‑2.21
13
(m,1H),2.20‑1.91(m,4H),1.85‑1.72(m,1H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ158.5,145.5,
145.0,132.6,130.8,129.3,128.8,128.2,127.8,127.3,124.9,115.4,58.9,56.1,54.5,+
47.0,38.3,33.2,32.3,24.8;HRMS(ESI)m/z C22H27N4O[M+H] :理论值363.2179,实测值
363.2186。
3.63(br,2H),3.45‑3.29(m,3H),2.79(t,J=6.5Hz,2H),2.73‑2.67(m,4H),1.83(s,3H),
13
1.66‑1.58(m,8H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ147.7,145.0,136.4,128.1,127.8,126.5,+
126.4,114.6,80.4,61.1,58.0,56.0,28.0,27.0,26.0;HRMS(ESI)m/z C22H31N2O[M+H] :理论值339.2431,实测值339.2428。
13
3.46(br,2H),2.48‑2.32(m,2H),2.30‑2.22(m,2H),2.20(s,6H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ
164.5,149.2,144.9,136.4,133.7,128.9,122.7,121.1,115.4,58.1,50.7,45.5,33.0;
+
HRMS(ESI)m/z C16H22N3[M+H]:理论值256.1808,实测值256.1892。
13
3H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ157.0,149.8,145.7,143.9,142.1,139.4,137.3,134.7,+
132.5,130.5,127.6,123.3,122.7,44.6,24.2;HRMS(ESI)m/z C18H18N3O2S[M+H] :理论值
340.1114,实测值340.1110。
13
3H),2.24‑2.10(m,2H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ158.9,146.3,145.6,138.5,136.8,135.8,
134.2,133.8,130.6,129.3,121.7,115.5,112.8,56.9,56.8,45.8,32.2,31.5,30.6,30.5;
+
HRMS(ESI)m/z C20H24N3[M+H]:理论值306.1965,实测值306.1969。
13
2H),3.68‑3.60(m,4H),3.64‑3.60(m,2H),2.70‑2.30(m,10H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ
145.3,143.5,132.8,128.9,128.5,127.8,126.7,115.2,75.7,72.6,67.5,62.0,58.0,+
53.7,51.6;HRMS(ESI)m/z C21H30N3O2[M+H]:理论值356.2333,实测值356.2335。
3H),3.66(s,2H),2.42(s,3H),1.26(t,J=7.1Hz,3H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ171.4,
169.1,155.6,151.5,136.3,133.0,131.4,130.3,124.4,114.8,114.0,111.4,111.2,+
100.1,61.0,55.8,30.7,14.4,13.0;HRMS(ESI)m/z C21H23N2O4[M+H] :理论值367.1652,实测值367.1658。
3.80(m,2H),3.67(br,2H),3.60(br,4H),3.30‑3.17(m,1H),2.99(br,4H),1.26(t,J=
13
6.9Hz,3H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ155.5,153.0,148.5,146.0,138.9,132.7,129.4,
128.2,124.7,121.3,118.8,117.1,115.3,112.9,108.4,77.3,74.5,68.0,67.4,61.5,+
51.7,50.8,43.8,14.7;HRMS(ESI)m/z C28H35ClN5O5[M+H] :理论值556.2321,实测值
556.2328。
4H),1.92‑1.88(m,1H),1.75‑1.67(m,2H),1.60‑1.50(m,5H),1.50‑1.38(m,3H),1.29‑1.26(m,1H),1.23‑1.13(m,4H),1.11‑0.95(m,9H),0.85(t,J=6.7Hz,3H),0.86‑0.76(m,6H),
13
0.70(s,3H);C NMR(150MHz,CDCl3)δ166.2,150.8,134.0,138.5,131.7,129.4,122.6,
120.5,113.8,74.0,56.9,56.0,51.3,50.2,42.3,40.6,39.8,38.5,37.2,36.8,32.0,32.0,
29.0,28.1,25.5,24.5,21.4,21.2,21.2,19.5,19.1,12.4,12.2;HRMS(ESI)m/z C35H52NO2[M+
+H]:理论值518.3993,实测值518.3993。