[发明专利]以取代二酰肼为配体的水相体系中的N-芳基化方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学技术领域，尤其涉及一种N-芳基化方法。

技术背景

芳基胺是一类重要的化合物，广泛存在于具有生理活性的天然和非天然产物中，对C-N 键形成反应的研究一直受到人们的广泛重视。

碳-氮交叉偶联的Ullmann反应自1903年首次报道至今已有很长时间的历史(Ley，S.V.； Thomas，A.W.Angew.Chem.Int.Ed.2003，42，5400及相关引文)。由于这一反应通常是在高 沸点的极性溶剂中，在高温、催化量或等当量的铜粉作为催化剂的条件下进行的，因而存在 反应时间长，反应的后续处理困难，反应产物复杂及反应产率不高等弊端。1983年，Migita 等人最早发现了Pd催化的C-N键形成反应(Kosugi，M.；Kameyama，M.；Migita，T. Chem.Lett.1983，927)，1994年，Buchwald和Hartwig同时独立地发展了Pd催化的C-N键形 成反应((a)Guram，A.S.；Buchwald，S.L.J.Am.Chem.Soc.1994，116，7901；(b)Paul，F.； Patt，J.；Hartwig，J.F.J.Am.Chem.Soc.1994，116，5969)。采用Pd催化的C-N键形成 反应较传统的Ullmann反应具有条件相对温和，反应相对简单等优点，但也存在需使用高沸 点有机溶剂，毒性较大，价格高，以及对不稳定而且剧毒的有机膦配体的依赖性等缺点，因 此，近年来，Cu催化的Ullmann反应又得到了很大的发展。Buckwald等人的专利 PCT/US02/12785(WO 02/085838)以及Ley，S.V.和；Thomas，A.W.的综述(Ley，S.V.；Thomas， A.W.Angew.Chem.Int.Ed.2003，42，5400)中介绍了铜催化作用下的C-N键的形成方法。通 过加入合适的配体，使用催化量的铜盐，使Ullmann反应可以在比较温和的条件下进行。然 而，无论采用何种金属催化剂，这些文献中所报道的N-芳基化反应通常是在有机溶剂中进行 的。并且所采用的配体多数都价格较高，难以得到。因此，发明一种经济、环境友好且适用 底物范围广的反应过程是当前该类反应的客观要求，必将有很好的应用前景。

Pellón等人报道了水溶液中铜催化的C-N偶联反应((a)Pellón，R.F.；Carrasco，R.； Rodés，L.Synth.Comm.1993，23(10)，1447；(b)Pellón，R.F.；Estévez-Braun，A.； Docampo，M.L.；Martín，A.；Ravelo，A.G.Synlett 2005，(10)，1606)，但仅局限于邻位 带有羧基的芳基卤代物和胺的反应。Twieg等人报道了碘化亚铜催化的以2-二甲氨基乙醇为 配体的水溶液中芳基胺的合成方法(Lu，Z.；Twieg，R.J.Tetrahedron Lett. 2005，46，2997)，但仅局限于芳香卤代物与氨基酸或与有一定水溶性的短链脂肪胺和带有羟基 的脂肪胺的反应。欧洲专利EP0549263中报道了硫酸铜催化的水溶液中芳香卤代物与氨水或 短链烷基胺的偶联反应。但是，上述反应均只能针对特定化合物进行，因而不能推广使用。 而Buchwald等人报道的Pd催化的水溶液中C-N键的形成反应(Huang，X.；Anderson，K.W.； Zim，D.；Jiang，L.；Klapars，A.；Buchwald，S.L.J.Am.Chem.Soc.2003，125，6653)则 因催化体系的成本而存在缺陷。本申请人曾经提出过专利申请200610033067和 200710026860，一定程度上克服了以往技术C-N偶联反应方法中存在的缺点，但也存在配体 用量过高的缺点。

本发明是在国家863高科技计划课(2006AA09Z446)资助下，为提供一种经济、温和、 环境友好的N-芳基化方法而进行的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便、反应条件温和、环境友好、过程经济的N-芳基化方法， 克服现有技术中C-N偶联反应方法中存在的缺点。

本发明是一种水溶液中C-N键的形成方法，以芳基卤代物和胺为原料，以水作为溶剂， 在碱存在下，于室温下反应或采用传统加热或微波辅助加热，添加表面活性剂，在过渡金属 催化条件下，使用酰肼类化合物作为配体的C-N偶联反应。