[发明专利]一种可见光催化二级胺进行α-位烷基化的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于催化合成领域，涉及氨基酸类衍生物的合成，特别涉及可见光催化二级胺进行α-位烷基化的合成方法。

背景技术

在现代社会中，人类生活的各个方面以及社会发展的各种需要都与化学有着密切的关系，是化学印染和合成纤维让我们的衣着丰富多彩；是化肥和农药的使用让人民粮满仓、菜满篮；是石灰、水泥、玻璃的制造和使用让我们有广厦千万；是金属冶炼、橡胶合成、石油分离让人类以车代步。也就是说我们的衣食住行无不与化学产品有关，我们生活在化学世界里。化学洗涤品、食品添加剂、美容化妆品以及装饰材料，更使得人类的生活锦上添花。然而化学为人类历史发展和现代生产、生活做出巨大贡献的同时，也给人类社会增添了许多困扰，比如化工厂排放的污水、化学废弃物不同程度地污染了环境，对人类健康造成危害。为了提高能源利用的效率，以及最大限度降低环境污染，科学家们提出发展能源经济性反应，即化学反应要满足绿色化学的要求。绿色化学，又称环境友好化学，其核心内容之一是“原子经济性”，即充分利用反应物中的各个原子，因而既能充分利用资源，又能防止污染。原子经济性的概念是1991年美国著名有机化学家Trost提出的。原子经济性是用原子利用率衡量反应的原子经济性。高效的有机合成应该是最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放。原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，对环境造成的污染也越少。绿色有机合成应该是原子经济性的。

氧化偶联反应[oxidative coupling reaction]是一类典型的“原子经济性”反应。它是将两个不同的碳-氢键进行活化，直接偶联形成一个新的碳-碳键，不再需要对反应物进行预活化或保护，从而减少了实验操作步骤，提高了合成的效率。近年来，利用氧化偶联反应对胺类化合物N的α-C-H活化官能团化成为有机反应方法研究的热点。由于官能团化的胺类化合物作为反应中间体被广泛应用构建含氮生物活性化合物及功能材料，因此对胺类化合物N的α-C-H活化官能团化具有非常重要的合成价值。相对于三级胺而言，对二级胺的N的α-C-H活化研究还处于初级阶段，尤其是基于可见光催化的方法对二级胺α-C-H烷基化的研究目前还是空白。

可见光催化具有操作简单、环境友好、条件温和、等优点，利用可见光催化的方法实现二级胺α-C-H烷基化是非常理想的方法。但直到目前，还没有任何专利和文献报道利用原位生成的金属配合物既作光敏剂，又作催化剂来实现二级胺的烷基化反应。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供可见光催化二级胺进行α-位烷基化的合成方法。它是一种新型的光催化合成氨基酸类衍生物的方法。该方法以廉价的过渡金属盐与二级胺原位配位后生成的化合物作为光催化剂，不需要加入额外的光敏剂，以空气中的氧气作为终端氧化剂，通过光化学的方法实现二级胺与β-酮酸酯的氧化偶联，一步合成N-芳基甘氨酸酯的烷基化产物；整个合成反应条件温和，高效，操作简单，原子经济。

为解决上述技术问题，本发明一种可见光催化二级胺进行α-位烷基化的合成方法，包括以下步骤：

1)将无机金属盐和N-芳基甘氨酸酯加入到有机溶剂中，得溶液A；

2)将β-酮酸酯加入溶液A中，得溶液B；

3)在空气气体氛围中，用可见光照射溶液B，得到N-芳基甘氨酸酯的烷基化产物。

优选地，步骤1）中，所述无机金属盐为三氟甲磺酸铜、三氟甲磺酸镁、三氟甲磺酸锌、三氟甲磺酸钪、三氟甲磺酸镱、醋酸铜或氯化铜。

优选地，步骤1）中，所述N-芳基甘氨酸酯的结构式如下：

优选地，式中，R¹为OCH₃，R²为CH₃，CH₂CH₃，CH₂CH₂CH₃，CH(CH₃)₂,C(CH₃)₃或CH₂Ph；