一种对位C-H烷基化芳胺及其制备方法与流程

一种对位c
‑
h烷基化芳胺及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及一种烷基化芳胺及其制备方法。


背景技术：

2.目前，实现了高温下苯胺对位烷基化，二氟烷基化，全氟代烷基化。利用钌催化在120℃实现了苯胺对位烷基化反应(angew.chem.int.ed.2017,129,15327
‑
15331)。利用钌催化在120℃实现了苯胺对位二氟烷基化(nat.commun.2018,9,1189；chem.commun.,2018,54,9541
‑
9544)；铁催化在140℃实现了苯胺对位二氟烷基化(j.am.chem.soc.2020,142,20524
‑
20530)；钯催化在140℃实现了苯胺对位二氟烷基化(chemcatchem.2021,13,1738
‑
1742)。利用钼在140℃实现了苯胺对位全氟代烷基化(org.lett.2019,21,6481
‑
6484)。
3.但是，目前这些合成方法常常需要较高反应温度，反应条件比较苛刻，不能应用于药物的对位反应。


技术实现要素：

4.现有苯胺对位烷基化的合成方法需要较高反应温度，反应条件比较苛刻，不能应用于药物的对位反应的问题，而提供一种对位c
‑
h烷基化芳胺及其制备方法。
5.一种对位c
‑
h烷基化芳胺的结构式为：其中式中a为c、o、p或s；r1、r2和r3为含氟或者不含氟的有机基团，所述的有机基团为烷基、烯基、炔基、硝基、氰基或芳基；n的取值范围为0＜n≤3。
6.一种对位c
‑
h烷基化芳胺的制备方法，是按以下步骤完成的：
7.向schlenk管中加入芳胺、衍生物、催化剂、含磷配体、碱、银盐和溶剂，混合均匀，再在温度为0℃～80℃和光源照射的条件下反应，得到对位c
‑
h烷基化芳胺；
8.所述的芳胺的结构式为式中a为c、o、p或s；r1和r2为含氟或者不含氟的有机基团，所述的有机基团为烷基、烯基、炔基、硝基、氰基或芳基；n的取值范围为0＜n≤3；
9.所述的衍生物的结构式为r3‑
x，式中r3为含氟或者不含氟的有机基团，所述的有机基团为烷基、烯基、炔基、硝基、氰基或芳基；x为卤素；所述的卤素为cl、br或i；
10.所述的催化剂为1,1'
‑
双(二苯基膦)二茂铁)二氯化镍、草酸铁(iii)六水化物、二壬羰基铁、二茂铁、二茂铁甲醛、三氯化铁、无水溴化铁、三乙酰丙酮铁、氯化钌、十二羰基三钌、二氯双(4
‑
甲基异丙基苯基)钌、三联吡啶氯化钌六水合物、八羰基二钴、硫酸钴、氯化钴、乙酰丙酮钴、(1,1'
‑
双(二苯基膦)二茂铁)二氯化镍、六水硫酸镍、醋酸镍、硫酸镍、氟化
镍、无水氯化镍、羰基锰、三羰基环戊二烯锰、二氧化锰或五羰基溴化锰；
11.所述的含磷配体的结构式为式中r1、r2和r3为含氟或者不含氟的有机基团，所述的有机基团为烷基、烯基、炔基、硝基、氰基或芳基；n的取值范围为0＜n≤3；
12.所述的碱为有机碱或无机碱；所述的无机碱为碳酸盐、乙酸盐或磷酸盐；所述的有机碱为有机胺类；
13.所述的银盐为硝酸银、六氟磷酸银、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺银、六氟锑酸银、碳酸银、三氟乙酸银、氟化银、氧化银、四氟硼酸银、六氟锑酸银、乙酸银或氨基二硫代甲酸银；
14.所述的溶剂为甲醇、二恶烷、二甲基亚砜、四氢呋喃、n,n
‑
二甲基乙酰胺、甲基叔丁基醚、1,2
‑
二氯乙烷、乙腈、甲苯或乙醚；
15.所述的光源为紫外可见波段的光、近红外光、太阳光或白炽灯。
16.本发明的反应方程式如下：
[0017][0018]
本发明的优点：
[0019]
一、本发明利用可见光诱导的光反应制备对位c
‑
h烷基化芳胺，具有反应条件温和，环境友好等特点；
[0020]
二、本发明制备的对位c
‑
h烷基化芳胺的产率为95％～99％。
[0021]
本发明可获得一种对位c
‑
h烷基化芳胺。
附图说明
[0022]
图1为实施例一制备的对位c
‑
h烷基化芳胺的1h nmr谱图；
[0023]
图2为实施例一制备的对位c
‑
h烷基化芳胺的
13
c nmr谱图；
[0024]
图3为实施例二制备的对位c
‑
h烷基化芳胺的1h nmr谱图；
[0025]
图4为实施例二制备的对位c
‑
h烷基化芳胺的
13
c nmr谱图。
具体实施方式
[0026]
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
[0027]
具体实施方式一：本实施方式一种对位c
‑
h烷基化芳胺的结构式为：
其中式中a为c、o、p或s；r1、r2和r3为含氟或者不含氟的有机基团，所述的有机基团为烷基、烯基、炔基、硝基、氰基或芳基；n的取值范围为0＜n≤3。
[0028]
具体实施方式二：本实施方式是一种对位c
‑
h烷基化芳胺的制备方法是按以下步骤完成的：
[0029]
向schlenk管中加入芳胺、衍生物、催化剂、含磷配体、碱、银盐和溶剂，混合均匀，再在温度为0℃～80℃和光源照射的条件下反应，得到对位c
‑
h烷基化芳胺；
[0030]
所述的芳胺的结构式为式中a为c、o、p或s；r1和r2为含氟或者不含氟的有机基团，所述的有机基团为烷基、烯基、炔基、硝基、氰基或芳基；n的取值范围为0＜n≤3；
[0031]
所述的衍生物的结构式为r3‑
x，式中r3为含氟或者不含氟的有机基团，所述的有机基团为烷基、烯基、炔基、硝基、氰基或芳基；x为卤素；所述的卤素为cl、br或i；
[0032]
所述的催化剂为1,1'
‑
双(二苯基膦)二茂铁)二氯化镍、草酸铁(iii)六水化物、二壬羰基铁、二茂铁、二茂铁甲醛、三氯化铁、无水溴化铁、三乙酰丙酮铁、氯化钌、十二羰基三钌、二氯双(4
‑
甲基异丙基苯基)钌、三联吡啶氯化钌六水合物、八羰基二钴、硫酸钴、氯化钴、乙酰丙酮钴、(1,1'
‑
双(二苯基膦)二茂铁)二氯化镍、六水硫酸镍、醋酸镍、硫酸镍、氟化镍、无水氯化镍、羰基锰、三羰基环戊二烯锰、二氧化锰或五羰基溴化锰；
[0033]
所述的含磷配体的结构式为式中r1、r2和r3为含氟或者不含氟的有机基团，所述的有机基团为烷基、烯基、炔基、硝基、氰基或芳基；n的取值范围为0＜n≤3；
[0034]
所述的碱为有机碱或无机碱；所述的无机碱为碳酸盐、乙酸盐或磷酸盐；所述的有机碱为有机胺类；
[0035]
所述的银盐为硝酸银、六氟磷酸银、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺银、六氟锑酸银、碳酸银、三氟乙酸银、氟化银、氧化银、四氟硼酸银、六氟锑酸银、乙酸银或氨基二硫代甲酸银；
[0036]
所述的溶剂为甲醇、二恶烷、二甲基亚砜、四氢呋喃、n,n
‑
二甲基乙酰胺、甲基叔丁基醚、1,2
‑
二氯乙烷、乙腈、甲苯或乙醚；
[0037]
所述的光源为紫外可见波段的光、近红外光、太阳光或白炽灯。
[0038]
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：所述的反应时间为1h～102h。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
[0039]
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：向schlenk管中加入芳胺、衍生物、催化剂、含磷配体、碱、银盐和溶剂，混合均匀，再在温度为50℃～60℃和光源照射的条件下反应，得到对位c
‑
h烷基化芳胺。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
[0040]
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：所述的芳胺与衍生物的摩尔比为0.2:(0.01～10)。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
[0041]
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：所述的芳胺与催化剂的摩尔比为0.2:(0.001～100)。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
[0042]
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：所述的芳胺与含磷配体的摩尔比为0.2:(0.001～100)。其它步骤与具体实施方式一至六相同。
[0043]
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：所述的芳胺与碱的摩尔比为0.2:(0.001～100)。其它步骤与具体实施方式一至七相同。
[0044]
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：所述的芳胺与银盐的摩尔比为0.2:(0.001～100)。其它步骤与具体实施方式一至八相同。
[0045]
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：所述的芳胺与溶剂的摩尔比为0.2:(0.001～100)。其它步骤与具体实施方式一至九相同。
[0046]
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
[0047]
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
[0048]
实施例一：向10ml的schlenk管中加入0.2mmol boc
‑
苯胺、0.8mmol二氟溴乙酸乙酯、0.05mol二茂铁、0.6mol磷酸二苯酯、0.4mmol醋酸钠、0.15mol硝酸银和1ml n,n
‑
二甲基甲酰胺，混合均匀，再在温度为55℃和34w蓝色led光源照射的条件下反应36h，得到对位c
‑
h烷基化芳胺。
[0049]
实施例一的反应方程式如下：
[0050][0051]
图1为实施例一制备的对位c
‑
h烷基化芳胺的1h nmr谱图；
[0052]
图2为实施例一制备的对位c
‑
h烷基化芳胺的
13
c nmr谱图；
[0053]
实施例一制备的对位c
‑
h烷基化芳胺的数据如下：
[0054]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.52(d,j＝8.6hz,2h),7.44(d,j＝8.5hz,2h),6.61(s,1h),4.28(q,j＝7.1hz,2h),1.52(s,9h),1.29(t,j＝7.1hz,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3)δ164.3(t,j＝35.8hz),152.4,140.9,127.0(t,j＝26.0hz),126.5(t,j＝6.2hz),118.0,113.4(t,j＝251.8hz),81.2,63.1,28.3,13.9.hrms(esi):m/z calculated for c
15
h
20
f2no
4
[m h]

316.1355,found 316.1353.
[0055]
实施例一制备的对位c
‑
h烷基化芳胺的反应产率为99％。
[0056]
实施例二：向10ml的schlenk管中加入0.2mmol 2甲基
‑
boc
‑
苯胺、0.8mmol二氟溴乙酸乙酯、0.05mol二茂铁、0.6mol磷酸二苯酯、0.4mmol醋酸钠、0.15mol硝酸银和1ml n,n
‑
二甲基甲酰胺，混合均匀，再在温度为55℃和34w蓝色led光源照射的条件下反应36h，得到对位c
‑
h烷基化芳胺。
[0057]
实施例二的反应方程式如下：
[0058][0059]
图3为实施例二制备的对位c
‑
h烷基化芳胺的1h nmr谱图；
[0060]
图4为实施例二制备的对位c
‑
h烷基化芳胺的
13
c nmr谱图。
[0061]
实施例二制备的对位c
‑
h烷基化芳胺的数据如下：
[0062]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.01(d,j＝8.5hz,1h),7.42(d,j＝8.6hz,1h),7.38(s,1h),6.38(s,1h),4.28(q,j＝7.1hz,2h),2.27(s,3h),1.53(s,9h),1.29(t,j＝7.2hz,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3)δ164.4(t,j＝35.9hz),152.6,139.0,127.3(t,j＝6.0hz),127.0(d,j＝26.0hz),126.3,124.3(t,j＝6.1hz),119.6,113.4(t,j＝251.8hz),81.1,63.0,28.3,17.7,13.9.hrms(esi):m/z calculated for c
16
h
22
f2no
4
[m h]

330.1511,found 330.1510.
[0063]
实施例二制备的对位c
‑
h烷基化芳胺的反应产率为95％。