[发明专利]一种金属催化一锅法制备芳基伯酰胺的方法

说明书

本发明公开一种金属催化一锅法合成芳基伯酰胺的方法，是以芳基溴代物为原料，在钯催化剂作用下与氰源反应，由氰基取代芳环上的溴得到氰基芳烃，不经后处理，直接将碱的水溶液加入到反应液中，经过水解反应得到芳基伯酰胺。本发明与已有技术相比，由芳基溴代物制备芳基伯酰胺的方法，合成路线短、反应步骤少、操作简单、条件温和、转化率高、且毒性小具有工业化生产的潜力。

技术领域

本发明涉及化学合成领域，特别是涉及一种芳基伯酰胺的金属催化一锅法的制备方法。

背景技术

芳基伯酰胺是一种重要的化工中间体，也是一种非常重要的合成砌块，应用于很多医药中间体的合成。而且，酰胺基团的引入还可以改变芳基化合物的一些物理或生物学性能。

常用的芳基酰胺制备方法是以芳基卤代物为原料，与一氧化碳(CO)气体在金属催化剂作用下发生插羰反应，然后与胺类亲核试剂进行取代，多用于二级或三级酰胺的合成(Organometallics 2008,27,5402–5422)。据相关文献报道(Chem.Eur.J.2010,16,9750–9753)，芳基卤代物可在金属钯与配体的作用下，与CO和氨气(NH₃)反应，直接生成芳基伯酰胺。其中CO和NH₃毒性大，易燃易爆，使该反应受到限制。进一步研究发现，六甲基二硅氮烷(Tetrahedron Lett.1998,39,2835-2838)，叔丁胺(Org.Lett.2005,7,3327-3329)，苄胺(J.Org.Chem.2010,75,1841-1847)等试剂，可用来替代氨气，制备芳基伯酰胺，但均需要后处理或简单脱保护操作才能得到目标产物。

氰基芳烃在强酸或强碱条件下水解，也可用于制备相应的芳基伯酰胺。传统制备氰基芳烃的方法(Rosenmund-von Braun reaction)一般采用芳基卤代物为原料，与化学计量的氰化亚铜在高温150-250℃下进行反应，后处理操作繁琐，且产生大量重金属废物。采用过渡金属催化氰基化，是更加有效可靠合成氰基芳烃的方法，其中底物可为芳基卤代物或芳基磺酸，氰化钠，氰化钾以及氰化锌为常用的氰源(Chem.Soc.Rev.2011,40,5049-5067)，钯，铜，镍，铑均可做过渡金属催化剂。因所采用的氰源多为剧毒品，使该反应应用受限。近来，Beller等人报道可用更安全的铁氰化钾作为氰源，与芳基卤代物在钯催化下进行氰基化反应(Chem.Commun.2004,1388-1389)。

如何将过渡金属催化氰基化与碱水解连投，一锅法制备芳基伯酰胺，仍无文献报道，因此，该研究是一项富有挑战的工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种利用过渡金属催化一锅法合成芳基伯酰胺的方法，能够克服芳基卤代物直接制备芳基伯酰胺的现有路线步骤较为繁琐的缺陷，同时还具有操作简单，条件温和，转化率高，且毒性小，具有工业化生产的潜力等优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种金属催化一锅法合成芳基伯酰胺的方法，是以芳基溴代物(如式1化合物所示)为原料，在钯催化剂作用下与氰源反应，由氰基取代芳环上的溴得到氰基芳烃(如式2化合物所示)，不经后处理，直接将碱的水溶液加入到反应液中，经过水解反应得到芳基伯酰胺(如式3化合物所示)，其合成反应路线如下：

其中，所述R为一个或多个，所述R选自氢、烷基、氨基、酰基、甲氧基或硝基；当所述R为多个时，多个R之间可以是相同或不同；

所述氰源为提供氰基以取代芳基溴代物上的溴的反应试剂。

具体的，所述Ar为芳香环。优选为单环或双环的芳香环。更优选为苯基、吡啶基、吡喃基、嘧啶基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、噻唑基、咪唑基。R与Br可以在同一环上，也可以在不同环上；R与Br可以在同一环上的邻位、间位或对位。

具体的，所述芳基溴代物选自溴代苯化合物或溴代杂环化合物中的一种。