一種合成在炔端含有不同取代基的炔丙胺衍生物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通過碳-碳單鍵活化而實現(xiàn)的不同 炔丙胺之間的相互轉(zhuǎn)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 炔丙胺是一類重要的有機化合物，既是大量天然產(chǎn)物和藥物分子的重要結(jié)構(gòu)單 元，又是有機合成中的重要中間體。因此，發(fā)展能滿足不同合成目標或修飾炔丙胺需要的新 方法一直是有機合成化學(xué)中的重要課題。
[0003] 現(xiàn)有制備炔丙胺技術(shù)中，主要采用端炔與亞胺的加成反應(yīng)制備炔丙胺衍生物。文 獻（Tetrahedron Lett, 2003， 44， 6767-6768和Tetrahedron Lett ， 2004， 45， 8281-8283)報道以炔烴和亞胺為原料，在60°C、氬氣保護下，以Toluene為溶劑、Et3N為添加劑，在 氯化鋅和TMSC1作用下發(fā)生加成反應(yīng)，制備得到炔丙胺化合物的方法，操作較繁瑣，不適用 于復(fù)雜有機分子中炔丙胺結(jié)構(gòu)單元的改造。文獻(J. Am. Chem. Soc.，2010，132，5332-5333)報道了 Cu催化炔丙胺與亞胺或端炔反應(yīng)制備炔丙胺衍生物的方法，該方法采用氯化 亞銅或溴化亞銅為催化劑，計量的堿為添加劑。但對于炔丙胺與端炔的反應(yīng)存在較大局限 性，僅適合另一炔端不含取代基的炔丙胺與芳基乙炔和功能取代乙炔間的反應(yīng)，且反應(yīng)產(chǎn) 率只有33-83%，不適合內(nèi)炔型炔丙胺的端基改造;還有，該反應(yīng)僅限于三級胺。此外，反應(yīng)過 程中所使用的堿還具有不確定性，隨著底物變化而變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種原料來源廣泛、操作簡便的能從一種炔丙胺高選擇性高 收率合成在炔端含有不同取代基的炔丙胺衍生物的方法。
[0005] 本發(fā)明提供的合成炔丙胺衍生物的方法，包括如下步驟： 在氮氣保護和稀土催化劑存在下，以式（I)所示端炔與式（II)所示化合物炔丙胺為原 料，通過炔基交換反應(yīng)，制備得到式ΟΠ )所示化合物炔丙胺衍生物;其反應(yīng)式為：
上述式中，R是甲基、乙基、正丁基、異丁基、環(huán)丙基、環(huán)己基、叔丁基、芐基或芳基等； 辦是氫、&-8烷基、環(huán)丙基、環(huán)己基或芳基； R2是芳基、芐基或烷基； 其中，所述的芳基是未取代的或具有1-3個選自下組的取代基烷基、Ch烷氧基或 者鹵素； 所述的催化劑選自稀土娃胺基配合物L(fēng)n[N(SiMe3)2]3 (Ln = Sc, Y, La - Lu)和稀土 烷基配合物;優(yōu)選Ln [ N( S iMe3) 2 ] 3。
[0006] 所述的溶劑為甲苯或二甲苯。
[0007] 制備式απ)所示化合物，以摩爾比計算:式α)化合物/式a i)化合物/稀土催化劑 為（1.0-10.0)/1.0八0· 010-0.30)。
[0008] 制備式（ΙΠ)所示化合物，反應(yīng)溫度為60-150 °C。
[0009] 制備式(m)所示化合物，反應(yīng)時間4 - 48 h。
[0010] 本發(fā)明人通過深入細致研究，發(fā)現(xiàn)一種在稀土催化體系下，端炔和炔丙胺的可逆 炔基交換反應(yīng)，為變換炔丙胺的炔端取代基提供一種有效方法，能從一種內(nèi)炔型炔丙胺直 接合成在炔端含有各種不同取代基的炔丙胺衍生物，這是其它方法難以實現(xiàn)的。本發(fā)明具 有以下優(yōu)點和創(chuàng)新之處： (1) 原料(式(I)化合物和式(II)化合物)來源廣泛，易于商業(yè)購買或制備； (2) 不需要任何添加劑； (3) 這是首例仲胺基誘導(dǎo)的β-碳消除反應(yīng)； (4) 反應(yīng)具有可逆性，這在碳-碳單鍵重組反應(yīng)中是非常罕見的，借此可以通過改變反 應(yīng)物的計量比控制反應(yīng)方向； (5) 反應(yīng)對環(huán)丙烷基和碳-鹵鍵等官能團具有良好容忍性，這是后過渡金屬催化碳-碳 單鍵轉(zhuǎn)化反應(yīng)中常常難以實現(xiàn)的，具有互補性； (6 )反應(yīng)普適性好，產(chǎn)率高； (7) 稀土硅胺基配合物催化劑簡單、價格適中、可商業(yè)購買； (8) 從一種炔丙基取代二級胺直接合成各種在炔端含不同取代基的炔丙胺衍生物，這 是炔烴復(fù)分解反應(yīng)和其它方法難以實現(xiàn)的，為炔丙胺衍生物合成提供一種有效的新方法。
[0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較的有益效果： 采用本發(fā)明方法制備得到的炔丙胺衍生物品質(zhì)高，收率高；原料(式（1)化合物和式 (11) 化合物)來源廣泛、普適性好;首次實現(xiàn)了從一種炔丙基取代二級胺直接制備在炔端含 有不同取代基的其它炔丙胺。
【具體實施方式】
[0012] 下面通過實施例對本發(fā)明作進一步說明，但實施例并不限制本發(fā)明的保護范圍。 [0013] 實施例1 Ν-芐基-2-庚炔基胺的制備，結(jié)構(gòu)式如下：
氮氣保護下，加入原料1-己炔(1.5 mmol)、N-芐基-2-丁炔基胺(0.3 mmol)和催化劑Lu [N(SiMe3)2]3(l mol%)，二甲苯（2 ml)，150 °C反應(yīng)48 h，產(chǎn)物分離收率70%。
[0014] 4 NMR (CDC13，400 MHz, ppm): δ 7.35-7.30 (m，4H)，7.27-7.25 (m，1H)， 3.86 (s, 2H), 3.40 (t, J = 2.12 Hz, 2H), 2.23-2.19 (m, 2H), 1.62 (br, 1H), 1.52-1.40 (m, 4H)，0.92 (t, J = 7.21 Hz, 3H)。
[0015] 實施例2 N-芐基-5-苯基-2-戊炔基胺的制備，結(jié)構(gòu)式如下：
氮氣保護下，加入原料苯乙基乙炔（1.5 mmol)、N-芐基-2-丁炔基胺(0.3 mmol)和催化 劑Lu[N(SiMe3)2]3 (10 mol%)，甲苯(2 ml)，130 °C反應(yīng) 12 h，產(chǎn)物分離收率95%。
[0016] 4 NMR (CDC13，400 MHz, ppm): δ 7.3卜7.20 (m，10H)，3.80 (s，2H)，3.38 (t, J = 2.14 Hz, 2H), 2.83 (t, J = 7.51 Hz, 2H), 2.52-2.49 (m, 2H), 1.47 (br, lH)〇
[0017] 實施例3 N-芐基-4，4-二甲基-2-戊炔基胺的制備，結(jié)構(gòu)式如下：
氮氣保護下，加入原料叔丁基乙炔(1.5 mmol)、N-芐基-2-丁炔基胺(0.3 mmol)和催化 劑Sc[N(SiMe3)2]3 (10 mol%)，甲苯(2 ml)，130 °C反應(yīng) 12 h，產(chǎn)物分離收率80%。
[0018] 4 (400 MHz, CDC13) δ 7.34-7.32 (m, 4H)，7.27-7.24 (m, 1H)，3.86 (s， 2H), 3.39 (s， 2H), 1.65 (br， 1H), 1.24 (s， 9H)〇
[0019] 實施例4 N-芐基-4-環(huán)丙基-2-丙炔基胺的制備，結(jié)構(gòu)式如下：
氮氣保護下，加入原料環(huán)丙基乙炔(1.5 mmol)、N-芐基-2-丁炔基胺(0.3 mmol)和催化 劑Lu[N(SiMe3)2]3 (10 mol%)，甲苯(2 ml)，60 °C反應(yīng)4 h，產(chǎn)物分離收率20%。
[0020] 4 NMR (CDC13，400 MHz, ppm): δ 7.33-7.26 (m，5H)，3.84 (s，2H)，3.37 (s， 2H), 2.00 (s， 1H), 1.25 (s， 1H), 0.76-0.66 (m, 4H)〇
[0021] 實施例5 N-芐基-5-甲基-2-己炔基胺的制備，結(jié)構(gòu)式如下：
氮氣保護下，加入原料異丁基乙炔(1.5 mmol)、N-芐基-2-丁炔基胺(0.3 mmol)和催化 劑Y[N(SiMe3)2]3 (10 mol%)，甲苯(2 ml)，130 °C反應(yīng) 12 h，產(chǎn)物分離收率87%。
[0022] 4 NMR (CDC13，400 MHz, ppm): δ 7.35-7.25 (m, 5H), 3.87 (s, 2H), 3.42 (t, J = 2.22 Hz, 2H), 2.11 (t, J = 2.22 Hz, 1H), 2.10 (t, J = 2.22 Hz, 1H), 1.84-1.77 (m, 1H), 1.49 (br, 1H), 0.99 (d, J = 6.65 Hz, 6H)〇
[0023] 實施例6 N-芐基-4-環(huán)己基-2-丙炔基胺的制備，結(jié)構(gòu)式如下：
氮氣保護下，加入原料環(huán)己基乙炔(0.6 mmol)、N-芐基-2-丁炔基胺(0.3 mmol)和催化 劑Lu[N(SiMe3)2]3 (10 mol%)，甲苯(2 ml)，130 °C反應(yīng)48 h，產(chǎn)物分離收率75%。
[0024] 4 NMR (400 MHz, CDC13) δ 7.35-7.24 (m， 5H)， 3.86 (s， 2H)， 3.40 (d， J =2.04 Hz, 2H), 2.41-2.36 (m, 1H), 1.83-1.67 (m, 4H), 1.52-1.39 (m, 4H), 1.33-1.27 (m, 3H)〇
[0025] 實施例7 N-芐基-3-三甲基硅基-2-丙炔基胺的制備，化學(xué)結(jié)構(gòu)如下：
氮氣保護下，加入原料TMS乙炔（1.5 mmol)、N-芐基-2-丁炔基胺(0.3 mmol)和催化劑 Lu[N(SiMe3)2]3 (10 mol%)，甲苯（2 ml)，130 °C反應(yīng) 12 h，產(chǎn)物分離收率60%。咕 NMR (400 MHz, CDC13) δ 7.34-7.25 (m， 5H)， 3.87 (s， 2H)， 3.43 (s， 2H)， 0.19 (s， 9H)。
[0026] 實施例8 N-芐基-3-苯基-2-丙炔基胺，化學(xué)結(jié)構(gòu)如下：
氮氣保護下，加入原料苯乙炔(1.5 mmol)、N-芐基-2-丁炔基胺(0.3 mmol)和催化劑Lu [N(SiMe3)2]3 (10 mol%)，甲苯（2 ml)，130 °C反應(yīng) 12 h，產(chǎn)物分離收率85%。咕 MMR (400 MHz, CDC13) δ 7.45-7.24 (m， 10Η)， 3.95 (s， 2Η)， 3.65 (s， 2Η)， 1.73 (br， 1Η)。
[0027] 實施例9 N-芐基-3-(4-甲基苯基)-2-丙炔基胺的制備，化學(xué)結(jié)構(gòu)如下：
氮氣保護下，加入原料4-甲基苯乙炔(1.5 mmol)、N-芐基-2-丁炔基胺(0.3 mmol)和催 化劑Lu[N(SiMe3)2]3 (10 mol%)，甲苯（2 ml)，130 °C反應(yīng) 12 h，產(chǎn)物分離收率95%。咕 NMR (400 MHz, CDCls): δ 7.41-7.28 (m, 7H), 7.13-7.11 (m, 2H), 3.98 (s, 2H), 3.66 (s， 2H), 2.35 (s， 3H)〇
[0028] 實施例10 N-芐基-3-(4-氟苯基)-2-丙炔基胺的制備，化學(xué)結(jié)構(gòu)如下：
氮氣保護下，加入原料4-氟苯乙炔(1.5 mmol)、N-芐基-2-丁炔基胺(0.3 mmol)和催化 劑Yb[N(SiMe3)2]3 (10 mol%)，甲苯（2 ml)，130 °C反應(yīng) 12 h，產(chǎn)物分離收率80%。
[0029] ΧΗ NMR (400 MHz, CDC13): δ 7.43-7.26 (m, 7H), 7.02-6.98 (m, 2H), 3.94 (s， 2H), 3.64 (s， 2H)〇
[0030] 需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對發(fā)明的技術(shù) 方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā) 明的權(quán)利要求范圍中。
【主權(quán)項】
1. 一種合成在炔端含有不同取代基的炔丙胺衍生物的方法，其特征在于，包括如下步 驟： 在氮氣保護和稀土催化劑存在下，以式（I)所示化合物端炔與式（II)所示化合物不飽 和胺為原料，通過碳-碳單鍵重組反應(yīng)，制備得到式（ΙΠ)所示化合物炔丙胺衍生物;其反應(yīng) 式為：上述式中，1?是&-8烷基、環(huán)丙基、環(huán)己基、芳基或有機硅基； R1是氫、C1-S烷基、環(huán)丙基、環(huán)己基、芳基或硅基； R2是芳基、芐基或烷基； 其中，所述的芳基是未取代的或具有1-3個選自下組的取代基=Ch烷基、Ch烷氧基、或 者鹵素； 所述的稀土催化劑選自Ln[N(SiMe3)2]3，Ln = Sc，Y，La-Lu，稀土烷基配合物； 所述的溶劑為甲苯或二甲苯。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以摩爾比計算:式（I)化合物/式（II)化合 物 / 稀土催化劑為（1 · 0-10 · 0)/1 · 0八0 · 010-0 · 30)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，制備炔丙胺的反應(yīng)溫度為60-150°C，反應(yīng) 時間4 - 48 h。
【專利摘要】本發(fā)明屬于有機合成技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種合成在炔端含有不同取代基的炔丙胺衍生物的方法。本發(fā)明通過碳-碳單鍵活化而實現(xiàn)的不同炔丙胺之間的相互轉(zhuǎn)化，具體是在稀土催化體系下，以化合物端炔與炔丙基取代二級胺為原料，制備在炔端含有各種取代基的炔丙胺衍生物。本發(fā)明方法原料來源廣泛或易于制備，操作簡便、選擇性可控，收率高。
【IPC分類】C07C209/68, C07C211/28, C07F7/10, C07C211/29, C07C211/27
【公開號】CN105481699
【申請?zhí)枴緾N201610022424
【發(fā)明人】周錫庚, 邵銀林
【申請人】復(fù)旦大學(xué)
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年1月14日