β-氨基羰基化合物的純水相合成方法
【專利摘要】一種β-氨基羰基化合物的純水相合成方法，以水作為反應溶劑，以醛、胺和酮作為原料，采用水楊酸或水楊酸的衍生物為催化劑進行反應。該方法為β-氨基羰基化合物的制備開辟了新的低成本且綠色高效的途徑，其優(yōu)點在于：目標產(chǎn)物選擇性好且產(chǎn)率高，催化劑用量少，反應結(jié)束后不需要將催化劑從溶劑中分離，催化劑可以直接以水溶液形式重復利用，實驗結(jié)果證明，重復使用5次后其催化活性仍然很高，產(chǎn)物的收率基本不變。
【專利說明】β-氨基羰基化合物的純水相合成方法
【技術領域】 [0001]本發(fā)明屬于催化有機合成【技術領域】，具體涉及一種以水楊酸或水楊酸的衍生物為催化劑，合成β-氨基羰基化合物的方法。
【背景技術】
[0002]β -氨基羰基化合物是合成藥物及天然產(chǎn)物(β -氨基醇、β -氨基酸、β -內(nèi)酰胺等)的關鍵中間體，在有機合成中有著廣泛用途。通過β_氨基羰基化合物可以得到多種類型的化合物。β_氨基羰基化合物也是一類重要的生物活性物質(zhì)，具有止咳、抗菌、抗炎、抗癌、抗病毒、鎮(zhèn)靜、止痛、降壓、抑制水腫、抗凝血等多種生物活性。從環(huán)境保護、節(jié)能和原子經(jīng)濟性的角度，用未經(jīng)活化的醛、胺和酮直接高效選擇性構(gòu)建β_氨基羰基化合物頗具吸引力。而這種直接構(gòu)建的方法需要理想合適的催化反應體系才能實現(xiàn)。
[0003]目前合成β-氨基羰基化合物所用到的催化劑包括含有金屬元素的催化劑和不含金屬元素的催化劑。含有金屬的催化劑主要包括以下幾類:金屬Lewis酸催化劑、金屬雜多酸催化劑和金屬氧化物納米顆粒催化劑，其最大的缺陷在于高毒性對環(huán)境造成了極大影響，且其反應過程常需要在有機溶劑中進行，更是違背了綠色化學的基本原則。因此，能夠采用不含金屬的催化劑在純水體系中實現(xiàn)β-氨基羰基化合物的合成受到了人們的重視。不含金屬的催化劑可分為無機酸催化劑和有機酸催化劑。無機酸催化劑(例如HC1、H2S04)要實現(xiàn)高效地合成β -氨基羰基化合物，反應體系中必須存在一定量的表面活性劑，但是表面活性劑的存在使產(chǎn)品的分離過程過于復雜。而有機酸恰好能避免這個問題，不需要表面活性劑的存在就能與反應物較好的接觸，具有較好的催化效果。但目前大多數(shù)有機酸催化劑均存在一些問題，如催化劑用量大，需要反應物摩爾量20%以上；反應時間長，需反應18小時以上；等等。除此之外，實現(xiàn)催化劑的循環(huán)使用對大多數(shù)有機酸催化劑來說存在巨大的挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有β -氨基羰基化合物制備方法存在的缺點，提供一種催化劑用量少、催化活性高且可重復使用的β_氨基羰基化合物的純水相合成方法。
[0005]解決上述技術問題所采用的技術方案是:以水作為反應溶劑，將芳香醛與芳香胺、脂肪酮或芳香酮按摩爾比為1:1~1.5:1~2混合均勻，加入芳香醛摩爾量5%~10%的催化劑，常溫反應3~12小時，過濾分離，固體經(jīng)柱色譜純化得到β -氨基羰基化合物，溶解有催化劑的水溶液重復使用。
[0006]上述的催化劑為水楊酸或水楊酸的衍生物。
[0007]本發(fā)明的芳香醛與芳香胺、脂肪酮或芳香酮的摩爾比最佳為1:1.1:1.5。
[0008]上述的芳香醛具體可以選擇苯甲醛、對氯苯甲醛、對甲氧基苯甲醛、對硝基苯甲醛、間甲氧基苯甲醛、間硝基苯甲醛、鄰氯苯甲醛、鄰甲氧基苯甲醛中的任意一種；芳香胺具體可以選擇苯胺、對氯苯胺、對硝基苯胺、對甲苯胺、對甲氧基苯胺、間甲苯胺、間氯苯胺、鄰氯苯胺、鄰甲氧基苯胺中的任意一種；脂肪酮具體可以選擇環(huán)己酮或3-戊酮，芳香酮具體可以選擇苯乙酮或?qū)籽趸揭彝?；水楊酸的衍生物具體可以選擇5-磺基水楊酸、5-硝基水楊酸、3，5- 二硝基水楊酸、5-溴水楊酸、對氨基水楊酸、5-甲氧基水楊酸、5-氯水楊酸中的任意一種。
[0009]本發(fā)明以水為溶劑，低成本且綠色環(huán)保，以水楊酸或水楊酸的衍生物為催化劑，催化劑用量少，反應結(jié)束后不需要將催化劑從溶劑中分離，催化劑可以直接以水溶液形式重復利用，實驗結(jié)果證明，重復使用5次后其催化活性仍然很高，產(chǎn)物的收率基本不變，產(chǎn)物易分離、選擇性好、產(chǎn)率高。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。
[0011]實施例1
[0012]合成2-[(4-氯苯基)(4-氯苯胺基)甲基]-環(huán)己酮
[0013]向IOmL 圓底燒瓶中加入 0.0218g(0.lmmol)5_ 磺基水楊酸、0.2810g(2mmol)對氯苯甲醒、0.2805g(2.2mmol)對氯苯胺、309 μ L(3mmol)環(huán)己酮，再加入2mL蒸懼水，攪拌，常溫反應3小時，過濾分離，固體經(jīng)柱色譜分離純化得到2-[ (4-氯苯基)(4-氯苯胺基)甲基]-環(huán)己酮，其產(chǎn)率為94%，順反比為33:67，產(chǎn)物的波譜數(shù)據(jù)為=1H NMR(400MHz,CDCl3) δ ppm:7.31-7.24(m，4H)，7.04-6.98(m，2H)，6.42 (d, J=8.8Hz，2H)，4.79 (s，1H)，
4.52 (d, J=6.2Hz, 1H)，2.72 (dd, J=8.7,4.9Hz, 1H)，2.45-2.27 (m, 2H)，2.05-1.83 (m, 3H)，
1.83-1.62(m，3H) ；13C NMR(101MHz，CDCl3) δ ppm:211.29，144.64，138.88，131.92，127.93，127.67，127.60，121.37，113.75,56.81,56.18,41.17,30.68,26.84,23.12。
[0014]向過濾后得到的濾液中加入0.2810g(2mmol)對氯苯甲醒、0.2805g(2.2mmol)對氯苯胺、309μ L(3mmol)環(huán)己酮,混合均勻,攪拌,常溫反應3小時,過濾分離，固體產(chǎn)物用柱色譜分離純化，濾液重復使用。催化劑重復使用次數(shù)對產(chǎn)物產(chǎn)率的影響見表1。
[0015]表1催化劑重復使用次數(shù)對產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種β-氨基羰基化合物的純水相合成方法，其特征在于:以水作為反應溶劑，將芳香醛與芳香胺、脂肪酮或芳香酮按摩爾比為1:1~1.5:1~2混合均勻，加入芳香醛摩爾量5%~10%的催化劑，常溫反應3~12小時，過濾分離，固體經(jīng)柱色譜純化得到β -氨基羰基化合物，溶解有催化劑的水溶液重復使用； 上述的催化劑為水楊酸或水楊酸的衍生物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的β_氨基羰基化合物的純水相合成方法，其特征在于:所述的芳香醛與芳香胺、脂肪酮或芳香酮的摩爾比為1:1.1:1.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的β-氨基羰基化合物的純水相合成方法，其特征在于:所述的芳香醛是苯甲醛、對氯苯甲醛、對甲氧基苯甲醛、對硝基苯甲醛、間甲氧基苯甲醛、間硝基苯甲醛、鄰氯苯甲醛、鄰甲氧基苯甲醛中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的β-氨基羰基化合物的純水相合成方法，其特征在于:所述的芳香胺是苯胺、對氯苯胺、對硝基苯胺、對甲苯胺、對甲氧基苯胺、間甲苯胺、間氯苯胺、鄰氯苯胺、鄰甲氧基苯胺中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的β-氨基羰基化合物的純水相合成方法，其特征在于:所述的脂肪酮是環(huán)己酮或3-戊酮，所述的芳香酮是苯乙酮或?qū)籽趸揭彝?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的β_氨基羰基化合物的純水相合成方法，其特征在于:所述的水楊酸的衍生物是5-磺基水楊酸、5-硝基水楊酸、3，5-二硝基水楊酸、5-溴水楊酸、對氨基水楊酸、5-甲氧基水楊酸、5-氯水楊酸中的任意一種。
【文檔編號】C07C225/16GK103467319SQ201310421972
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】高子偉, 陳純, 吳亞, 朱序陽, 張偉強, 孫華明 申請人:陜西師范大學