[发明专利]一种铁催化4-氨基化醇的制备方法

说明书

一种铁催化4‑氨基化醇的制备方法，包括以下步骤：通过在铁化合物的作用下，提供加热温度和/或光能条件下，在偶氮化合物、添加剂的存在下，相应的有机溶剂中，实现脂肪醇的选择性4‑碳氢键断裂、胺化，得到相应的4‑氨基醇类化合物，本发明直接利用脂肪醇，选择性地进行碳氢键胺化，具有反应简洁，操作简单、反应时间短、氧化条件温和，原子经济性高、反应产率较高，产物易分离纯化等优点，适用于合成含氨基醇类化合物及其衍生物；可以通过直接利用脂肪族醇作为原料，偶氮化合物廉价易得，避免使用大量重金属盐，在工业生产上非常具有吸引力，同时利用廉价金属进行反应也在金属催化、化学合成、药物修饰等领域具有非常大的应用潜力。

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，特别涉及一种铁催化4-氨基化醇的制备方法。

背景技术

氨基醇是一类重要的有机合成中间体，广泛应用于复杂有机分子、药物中间体、生命科学、材料科学等领域。脂肪醇选择性碳氢键断裂胺化为研究分子复杂性以及药物中间体提供了有利机会，并使从廉价易得且丰富的醇中构建含氮化合物成为可能。

通过脂肪醇生成氧自由基，随后伴随分子内1,5-氢原子转移，可以实现烷醇的远程碳氢键官能化。现有技术中，直接使用廉价易得的未保护的醇类化合物作为原料合成4-氨基化醇的报道很少，主要是使用银、铱、钌、铈等作为金属催化剂，其价格高，反应操作难，限制了醇制备4-氨基醇类化合物的合成发展。

发明内容

针对目前现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铁催化4-氨基化醇的制备方法，直接在1、2、3级脂肪醇的4位选择性进行碳氢键断裂和胺化反应，即通过丁醇、4-芳基丁醇、4-烷基丁醇在铁催化剂、添加剂的促进下，在可见光的照射下，通过分子内自由基1,5-氢迁移实现胺化反应，生成一系列具有不同取代基的4-氨基醇类化合物，具有反应简洁，氧化条件温和，原子经济性高，反应效率高，操作简单等优点。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种铁催化4-氨基化醇的制备方法，包括以下步骤：通过在铁化合物的作用下，提供加热温度和/或光能条件下，在偶氮化合物、添加剂的存在下，在有机溶剂中，实现脂肪醇的选择性4-碳氢键断裂、胺化，得到4-氨基醇类化合物，反应方程式如下：

所述脂肪醇的结构式为偶氮类化合物4-氨基醇类化合物为其中：R、R’、R”包括氢、烷基、取代或非取代的苯基，萘基、吡啶、噻吩、呋喃、吡咯、吲哚、咔唑；所述取代包括氟、氯、溴、碘、羟基、羧基、巯基、氨基、伯氨基、仲氨基、亚胺基、硝基、氰基、烷基、酯基、硅基、酰基；R¹包括叔丁基氧羰基，异丙基氧羰基，乙基氧羰基以及苯基。

一种铁催化4-氨基化醇的制备方法，其反应步骤具体如下：

(1)、向干燥的反应管中依次加入铁化合物x1 mol％，添加剂x2mol％，脂肪醇，偶氮化合物，有机溶剂，加料结束后，在氩气氛围下，搅拌溶解，混合均匀，将反应管置于光下照射并不断搅拌和/或将反应管进行加热，所述的脂肪醇、有机溶剂加入量为过量即可；铁化合物和添加剂的摩尔比为x1：x2＝(0.1-10)：1；

(2)待步骤(1)反应完全后，将反应管从光源处移走，反应混合液转移至烧瓶，减压蒸馏得到粗产物，快速柱层析得到胺化产物。

所述铁化合物为含铁元素化合物，包括三价铁或二价铁化合物；所述的三价铁包括三氯化铁，三溴化铁，三氟甲磺酸铁，四氟硼酸铁，六氟磷酸铁，硫酸铁，硝酸铁，醋酸铁，三氟乙酸铁，柠檬酸铁，草酸铁，丙烯酸铁，三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)铁，氢氧化铁，乙酰丙酮铁，氟化铁含铁化合物及其水合物；所述的二价铁包括氯化亚铁，溴化亚铁，碘化亚铁，三氟甲磺酸亚铁，四氟硼酸亚铁，六氟磷酸亚铁，硫酸亚铁，硝酸亚铁，醋酸亚铁，三氟乙酸亚铁，柠檬酸亚铁，草酸亚铁，丙烯酸亚铁，二(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)亚铁，氢氧化亚铁，乙酰丙酮亚铁，氟化亚铁含铁化合物及其水合物。