本發(fā)明涉及一種亞胺類化合物的合成方法，更特別地涉及一種苯并丁二酰亞胺化合物的合成方法，屬于有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在有機(jī)化學(xué)合成中，亞胺類化合物是一類重要的有機(jī)過渡合成基團(tuán)，通過該基團(tuán)的后續(xù)反應(yīng)，可以得到諸多最終產(chǎn)物或中間產(chǎn)物，因此該類化合物的合成在有機(jī)化學(xué)合成中具有重要的研究價值和意義。
目前，該類化合物的合成主要涉及環(huán)化、還原等方法，但最大的問題是產(chǎn)率過低，反應(yīng)繁瑣。
因此，如何能夠以高產(chǎn)率得到目的產(chǎn)物，仍是目前該領(lǐng)域中的重要研究方向。
本發(fā)明提供了一種苯并丁二酰亞胺化合物的合成方法，該方法通過獨特的反應(yīng)物選擇和綜合催化反應(yīng)體系，從而可以高產(chǎn)率得到目的產(chǎn)物，表現(xiàn)出了廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了尋求苯并丁二酰亞胺化合物的新型合成方法，本發(fā)明人進(jìn)行了深入的研究和探索，在付出了足夠的創(chuàng)造性勞動后，從而完成了本發(fā)明。
具體而言，本發(fā)明的技術(shù)方案和內(nèi)容涉及一種下式(III)所示苯并丁二酰亞胺化合物的合成方法，所述方法包括：在有機(jī)溶劑中，下式(I)化合物和式(II)化合物在催化劑、乙酰氧試劑和酸性化合物存在下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束經(jīng)后處理，從而得到所述式(III)化合物，
其中，R為H、C1-C6烷基或未取代或者帶有取代基的苯基，所述取代基為C1-C6烷基或鹵素；
X為鹵素。
在本發(fā)明的所述合成方法中，所述C1-C6烷基的含義是指具有1-6個碳原子的直鏈或支鏈烷基，非限定性地例如可為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基或正己基等。
在本發(fā)明的所述合成方法中，所述鹵素為氟、氯、溴或碘原子。
在本發(fā)明的所述合成方法中，所述催化劑為摩爾比1:1的四羰基二氯化二釕與三苯基膦溴化亞銅(Cu(PPh3)Br)的混合物。
在本發(fā)明的所述合成方法中，所述乙酰氧試劑為二乙酸碘苯(PhI(OAc)2)、乙酸酐、乙酰氧基乙酸或乙酰氧基乙酰氯中的任意一種，最優(yōu)選為乙酰氧基乙酰氯。
在本發(fā)明的所述合成方法中，所述酸性化合物為甲磺酸、苯磺酸、對硝基苯磺酸或?qū)妆交撬嶂械娜我庖环N，最優(yōu)選為對甲苯磺酸。
在本發(fā)明的所述合成方法中，所述有機(jī)溶劑為N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亞砜(DMSO)、甲苯、苯、乙醇、乙腈、1,4-二氧六環(huán)、1,2-二氯乙烷(DCE)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的任意一種或任意多種的混合物，最優(yōu)選為體積比2:1的乙腈與1,4-二氧六環(huán)的混合物。
其中，所述有機(jī)溶劑的用量并沒有嚴(yán)格的限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際情況進(jìn)行合適的選擇與確定，例如其用量大小以方便反應(yīng)進(jìn)行和后處理即可，在此不再進(jìn)行詳細(xì)描述。
在本發(fā)明的所述合成方法中，所述式(I)化合物與式(II)化合物的摩爾比為1:1-2，例如可為1:1、1:1.5或1:2。
在本發(fā)明的所述合成方法中，所述式(I)化合物與催化劑的摩爾比為1:0.1-0.16，例如可為1:0.1、1:0.13或1:0.16，即所述式(I)化合物的摩爾用量與四羰基二氯化二釕和三苯基膦溴化亞銅(Cu(PPh3)Br)兩者的摩爾用量之和的比為1:0.1-0.16。
在本發(fā)明的所述合成方法中，所述式(I)化合物與乙酰氧試劑的摩爾比為1:1.4-1.8，例如可為1:1.4、1:1.6或1:1.8。
在本發(fā)明的所述合成方法中，所述式(I)化合物與酸性化合物的摩爾比為1:0.2-0.3，例如可為1:0.2、1:0.25或1:0.3。
在本發(fā)明的所述合成方法中，反應(yīng)溫度為80-110℃，例如可為80℃、90℃、100℃或110℃。
在本發(fā)明的所述合成方法中，反應(yīng)時間為7-10小時，例如可為7小時、8小時、9小時或10小時。
在本發(fā)明的所述合成方法中，反應(yīng)結(jié)束后的后處理如下：反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系過濾，并用堿調(diào)節(jié)濾液pH值為中性，然后減壓蒸餾，殘留物過硅膠柱，以等體積比的氯仿與乙酸乙酯的混合物進(jìn)行洗脫，并再次減壓蒸餾，從而得到所述式(III)化合物。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種苯并丁二酰亞胺化合物的合成方法，所述方法通過特定反應(yīng)物和綜合催化反應(yīng)體系的協(xié)同使用，從而有效地促進(jìn)了物料轉(zhuǎn)化，達(dá)到了快速、高產(chǎn)制備目標(biāo)產(chǎn)物的目的，表現(xiàn)出了廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。
具體實施方式
下面通過具體的實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但這些例舉性實施方式的用途和目的僅用來例舉本發(fā)明，并非對本發(fā)明的實際保護(hù)范圍構(gòu)成任何形式的任何限定，更非將本發(fā)明的保護(hù)范圍局限于此。
實施例1
室溫下，將100mmol上式(I)化合物、100mmol上式(II)化合物、16mmol催化劑(為8mmol四羰基二氯化二釕與8mmol三苯基膦溴化亞銅(Cu(PPh3)Br)的混合物)、140mmol乙酰氧基乙酰氯和30mmol酸性化合物對甲苯磺酸加入到適有機(jī)溶劑(為體積比2:1的乙腈與1,4-二氧六環(huán)的混合物)中，然后升溫至80℃，并在該溫度下攪拌反應(yīng)10小時；
反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系過濾，并用堿調(diào)節(jié)濾液pH值為中性，然后減壓蒸餾，殘留物過硅膠柱，以等體積比的氯仿與乙酸乙酯的混合物進(jìn)行洗脫，并再次減壓蒸餾，從而得到熔點為106-107℃的上式(III)化合物(其中Ac為乙酰氧基，下同)，產(chǎn)率為95.9％。
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.87-7.86(m,2H),7.75-7.74(m,2H),7.68(s,1H),7.57(d,J＝7.5Hz,2H),7.43-7.31(m,3H),2.22(s,3H)。
實施例2
室溫下，將100mmol上式(I)化合物、200mmol上式(II)化合物、10mmol催化劑(為5mmol四羰基二氯化二釕與5mmol三苯基膦溴化亞銅(Cu(PPh3)Br)的混合物)、180mmol乙酰氧基乙酰氯和20mmol酸性化合物對甲苯磺酸加入到適有機(jī)溶劑(為體積比2:1的乙腈與1,4-二氧六環(huán)的混合物)中，然后升溫至110℃，并在該溫度下攪拌反應(yīng)7小時；
反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系過濾，并用堿調(diào)節(jié)濾液pH值為中性，然后減壓蒸餾，殘留物過硅膠柱，以等體積比的氯仿與乙酸乙酯的混合物進(jìn)行洗脫，并再次減壓蒸餾，從而得到熔點為138-139℃的上式(III)化合物，產(chǎn)率為95.3％。
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.87(dd,J＝5.4,3.1Hz,2H),7.78-7.71(m,2H),7.62(s,1H),7.51(d,J＝8.4Hz,2H),7.37(d,J＝8.5Hz,2H),2.21(s,3H)。
實施例3
反應(yīng)式同實施例1，具體操作過程如下：
室溫下，將100mmol上式(I)化合物、150mmol上式(II)化合物、14mmol催化劑(為7mmol四羰基二氯化二釕與7mmol三苯基膦溴化亞銅(Cu(PPh3)Br)的混合物)、160mmol乙酰氧基乙酰氯和25mmol酸性化合物對甲苯磺酸加入到適有機(jī)溶劑(為體積比2:1的乙腈與1,4-二氧六環(huán)的混合物)中，然后升溫至100℃，并在該溫度下攪拌反應(yīng)8小時；
反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系過濾，并用堿調(diào)節(jié)濾液pH值為中性，然后減壓蒸餾，殘留物過硅膠柱，以等體積比的氯仿與乙酸乙酯的混合物進(jìn)行洗脫，并再次減壓蒸餾，從而得到熔點為106-107℃的所述式(III)化合物，產(chǎn)率為95.5％。
表征數(shù)據(jù)同實施例1。
實施例4
反應(yīng)式同實施例2，具體操作過程如下：
室溫下，將100mmol上式(I)化合物、175mmol上式(II)化合物、12mmol催化劑(為6mmol四羰基二氯化二釕與6mmol三苯基膦溴化亞銅(Cu(PPh3)Br)的混合物)、150mmol乙酰氧基乙酰氯和28mmol酸性化合物對甲苯磺酸加入到適有機(jī)溶劑(為體積比2:1的乙腈與1,4-二氧六環(huán)的混合物)中，然后升溫至90℃，并在該溫度下攪拌反應(yīng)9小時；
反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系過濾，并用堿調(diào)節(jié)濾液pH值為中性，然后減壓蒸餾，殘留物過硅膠柱，以等體積比的氯仿與乙酸乙酯的混合物進(jìn)行洗脫，并再次減壓蒸餾，從而得到熔點為138-139℃的所述式(III)化合物，產(chǎn)率為94.8％。
表征數(shù)據(jù)同實施例2。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)式(II)化合物中的取代基R為H或低級烷基時，其產(chǎn)率要顯著低于為苯基或取代苯基時的產(chǎn)率，這應(yīng)該是由于與-OH所連C上的電子云密度不同而致，具體見下面的對比例1-2。
對比例1
室溫下，將100mmol上式(I)化合物、150mmol上式(II)化合物、14mmol催化劑(為7mmol四羰基二氯化二釕與7mmol三苯基膦溴化亞銅(Cu(PPh3)Br)的混合物)、160mmol乙酰氧基乙酰氯和25mmol酸性化合物對甲苯磺酸加入到適有機(jī)溶劑(為體積比2:1的乙腈與1,4-二氧六環(huán)的混合物)中，然后升溫至100℃，并在該溫度下攪拌反應(yīng)8小時；
反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系過濾，并用堿調(diào)節(jié)濾液pH值為中性，然后減壓蒸餾，殘留物過硅膠柱，以等體積比的氯仿與乙酸乙酯的混合物進(jìn)行洗脫，并再次減壓蒸餾，從而得到熔點為109-110℃的上式(III)化合物，產(chǎn)率為80.6％。
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.93(dd,J＝5.3,3.1Hz,2H),7.80(dd,J＝5.4,3.0Hz,2H),5.71(s,2H),2.09(s,3H)。
對比例2
室溫下，將100mmol上式(I)化合物、150mmol上式(II)化合物、14mmol催化劑(為7mmol四羰基二氯化二釕與7mmol三苯基膦溴化亞銅(Cu(PPh3)Br)的混合物)、160mmol乙酰氧基乙酰氯和25mmol酸性化合物對甲苯磺酸加入到適有機(jī)溶劑(為體積比2:1的乙腈與1,4-二氧六環(huán)的混合物)中，然后升溫至100℃，并在該溫度下攪拌反應(yīng)8小時；
反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系過濾，并用堿調(diào)節(jié)濾液pH值為中性，然后減壓蒸餾，殘留物過硅膠柱，以等體積比的氯仿與乙酸乙酯的混合物進(jìn)行洗脫，并再次減壓蒸餾，從而得到熔點為85-86℃的上式(III)化合物(其中n-Bu為正丁基)，產(chǎn)率為81.3％。
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.88(dd,J＝5.2,3.1Hz,2H),7.75(dd,J＝5.3,3.1Hz,2H),6.58(t,J＝7.5Hz,1H),2.34-2.18(m,2H),2.07(s,3H),1.36-1.28(m,4H),0.87(t,J＝6.9Hz,3H)。
由此可見，當(dāng)式(II)化合物中的取代基R為H或低級烷基時，產(chǎn)物產(chǎn)率有顯著的降低。
下面，對實施例1-4中的不同影響因素進(jìn)行了考察。
實施例5-12
分別將實施例1-4中的雙組分催化劑替換為用量為原來總用量單一組分四羰基二氯化二釕，其它操作完全相同，重復(fù)操作實施例1-4，順次得到實施例5-8。
分別將實施例1-4中的雙組分催化劑替換為用量為原來總用量單一組分三苯基膦溴化亞銅(Cu(PPh3)Br)，其它操作完全相同，重復(fù)操作實施例1-4，順次得到實施例9-12。
結(jié)果見下表1。
表1
由此可見，當(dāng)使用任何一種單一組分催化劑時，產(chǎn)率均有顯著的降低，尤其是單獨使用Cu(PPh3)Br時，降低特別顯著。結(jié)合實施例1-4的數(shù)據(jù)可見，當(dāng)同時使用這兩者作為復(fù)合催化劑時，兩者相互之間能夠發(fā)揮意想不到的協(xié)同催化促進(jìn)效果。
實施例13-24
分別將實施例1-4中的乙酰氧基乙酰氯替換為二乙酸碘苯(PhI(OAc)2)，其它操作完全相同，重復(fù)操作實施例1-4，順次得到實施例13-16。
分別將實施例1-4中的乙酰氧基乙酰氯替換為乙酸酐，其它操作完全相同，重復(fù)操作實施例1-4，順次得到實施例17-20。
分別將實施例1-4中的乙酰氧基乙酰氯替換為乙酰氧基乙酸，其它操作完全相同，重復(fù)操作實施例1-4，順次得到實施例21-24。
結(jié)果見下表2。
表2
由此可見，乙酰氧基乙酰氯是最優(yōu)選的乙酰氧試劑，而其它化合物如乙酸酐、PhI(OAc)2或乙酰氧基乙酸均導(dǎo)致產(chǎn)率有顯著的降低，尤其是PhI(OAc)2降低最為明顯。
實施例25-40
分別將實施例1-4中的對甲苯磺酸替換為甲磺酸，其它操作完全相同，重復(fù)操作實施例1-4，順次得到實施例25-28。
分別將實施例1-4中的對甲苯磺酸替換為苯磺酸，其它操作完全相同，重復(fù)操作實施例1-4，順次得到實施例29-32。
分別將實施例1-4中的對甲苯磺酸替換為對硝基苯磺酸，其它操作完全相同，重復(fù)操作實施例1-4，順次得到實施例33-36。
分別將實施例1-4中的對甲苯磺酸予以省略，其它操作完全相同，重復(fù)操作實施例1-4，順次得到實施例37-40。
結(jié)果見下表3。
表3
由此可見：1、當(dāng)不存在酸性化合物時，則產(chǎn)率有顯著的降低；2、當(dāng)存在酸性化合物時，可以顯著提高產(chǎn)物產(chǎn)率，尤其是對甲苯磺酸效果最為顯著(即便是非常類似的苯磺酸或?qū)ο趸交撬嵋惨@著低于對甲苯磺酸)。
實施例41-49
除將其中的乙腈與1,4-二氧六環(huán)的混合物替換為下表4中的單一溶劑外，其它操作均完全相同，從而重復(fù)進(jìn)行了實施例1-4，得到實施例41-49，所使用的單一溶劑、對應(yīng)關(guān)系和產(chǎn)物產(chǎn)率見下表4。
表4
由此可見，當(dāng)使用單一溶劑時，產(chǎn)率均有顯著的降低，而當(dāng)使用乙腈與1,4-二氧六環(huán)的混合物作為有機(jī)溶劑時，可以取得非常優(yōu)異的改善效果。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種苯并丁二酰亞胺化合物的合成方法，所述方法通過特定反應(yīng)物和綜合催化反應(yīng)體系的協(xié)同使用，從而有效地促進(jìn)了物料轉(zhuǎn)化，達(dá)到了快速、高產(chǎn)制備目標(biāo)產(chǎn)物的目的，表現(xiàn)出了廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。
應(yīng)當(dāng)理解，這些實施例的用途僅用于說明本發(fā)明而非意欲限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，也應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動、修改和/或變型，所有的這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍之內(nèi)。