[发明专利]一种仲二酰亚胺衍生物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，尤其涉及一种仲二酰亚胺衍生物的制备方法。

背景技术

仲二酰亚胺是一类氮上联有取代基的二酰亚胺。仲二酰亚胺结构广泛存在于天然产物中，许多仲二酰亚胺衍生物具有重要的生理活性(Pacher，T，；Raninger，A.；Lorbeer，E.；Brecker，L.；But，P.P.-H.；Greger，H.J.Nat.Prod.2010，73，1389.和Nakamura，H.；Iitaka，Y.；Sakakibara，H.；Umezawa，H.J.Antibiot.1974，27，894.)；而且，仲二酰亚胺还是重要的有机合成中间体，在农药、医药、材料等领域具有广泛的应用，然而，有关仲二酰亚胺的合成方法仅有零星报道。曾报道，一种开链的仲二酰亚胺衍生物可通过仲酰胺与酰氯反应制备(Sharma，R.N.；Sharma，K.P.；Dikshit，S.N.Arch.Appl.Sci.Res.2011，3，415.)。但是，由于酰氯易水解，限制了该制备方法的应用，尤其是在对酸敏感的反应或环境中的应用。

最近发现，在铜催化剂作用下，醛与伯酰胺可在中性条件下反应得到伯二酰亚胺，同时也报道了一例醛与环状仲酰胺反应和一例醛与N-甲基酰胺分子内反应制备相应的仲二酰亚胺(Wang，L.；Fu，H.；Jing，Y.-Y.；Zhao，Y.-F.Chem.Eur.J.2008，14，10722.)。但是，利用醛与开链的仲酰胺分子间反应制备仲二酰亚胺，还未见报道；这可能是由于仲酰胺上氮的位阻比伯酰胺的大，从而降低了酰胺上氮-氢键的反应性。

发明内容

本发明提供了一种仲二酰亚胺衍生物的制备方法，利用了仲酰胺与芳香醛的碳-氢键官能化反应，在中性条件下高效地制备了仲二酰亚胺衍生物。

一种仲二酰亚胺衍生物的制备方法，将N-取代-2-吡啶甲酰胺、芳香醛和钯催化剂溶解于溶剂中，在10～30℃温度下将过氧化叔丁醇滴入反应体系中，升温至110～130℃，搅拌1～100小时，反应完全之后，分离纯化后得到所述的仲二酰亚胺衍生物；

所述的制备方法用下式表示：

所述的N-取代-2-吡啶甲酰胺的结构式为其中的R为任意取代的C₁～C₄烷基；

所述的C₁～C₄烷基上的取代基选自H、CH₃O-或者苯基，其中该苯基上可以取代有F、Cl或者Br等卤素；

所述的芳香醛的结构式为其中Ar为任意取代的芳香基，所述的芳香基包括苯基或萘基；

所述的芳香基上的取代基选自H、CH₃O-、CH₃-、F、Cl或Br；

所述的溶剂选自四氢呋喃、甲苯、苯、乙腈和乙醚中的至少一种；

芳香醛∶N-取代-2-吡啶甲酰胺∶钯催化剂∶过氧化叔丁醇的摩尔比为1∶0.5～2∶0.01～0.5∶0.1～10。

所述的钯催化剂为本领域技术人员常用的钯催化剂，优选为醋酸钯、四(三苯基膦)钯、二(三苯基膦)醋酸钯或二(三苯基膦)氯化钯；

反应式中的TBHP为过氧化叔丁醇，一般使用市售的过氧化叔丁醇的癸烷溶液，浓度一般为5.5M；

所述的溶剂选自四氢呋喃、甲苯、苯、乙腈和乙醚中至少一种；

以摩尔数计，芳香醛∶N-取代-2-吡啶甲酰胺∶钯催化剂∶TBHP为1∶0.5～2∶0.01～0.5∶0.1～10；

在滴加过氧叔丁醇之前可以搅拌1～10分钟左右使原料溶解的更充分；

所述的分离纯化方法为本领域技术人员常用的分离方法，比如用石油醚-乙酸乙酯作淋洗液进行硅胶柱层析。

在本发明中，利用仲酰胺上的吡啶基可促进钯催化活化仲酰胺上的氮-氢键，提高氮的反应活性，从而与醛顺利地发生碳-氢官能化反应得到所需的仲二酰亚胺。

本发明中，催化量的钯就能促进反应的转化，芳香醛与钯的摩尔比优选为1∶0.01～0.1，钯用量的增加可以提高反应的速率，再综合到考虑成本因素，芳香醛与钯的摩尔比进一步优选为1∶0.1。

所述的TBHP作为氧化剂用来再生钯催化剂，TBHP的用量增加可以提高反应的速率，同时考虑到成本因素，芳香醛与TBHP的摩尔比优选为1∶1～2，更进一步优选为1∶2。

当芳香醛与TBHP的摩尔比优选为1∶1～2，芳香醛与钯的摩尔比按上文所述优选方案进行优选时，效果更好。