一种乙酰胺化合物的制备方法
阅读说明：本技术 一种乙酰胺化合物的制备方法 (Preparation method of acetamide compound ) 是由 祁昕欣 包志鹏 缪仁冠 吴小锋 于 2021-01-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种乙酰胺化合物的制备方法,包括如下步骤：将四羰基二氯化二铑,1,3-双(二苯基膦)丙烷,羰基钨、磷酸钠、碘化钠、水、硝基化合物以及碳酸二甲酯于120℃进行反应24小时,反应完全后,后处理得到所述的乙酰胺化合物。该制备方法以碳酸二甲酯既作为C1来源又作为绿色溶剂,操作简单,反应起始原料廉价易得,底物官能团容忍范围广,反应效率高。可根据实际需要合成多种乙酰胺化合物,便于操作的同时拓宽了此方法的实用性。(The invention discloses a preparation method of an acetamide compound, which comprises the following steps: the method comprises the following steps of reacting tetracarbonyl dirhodium dichloride, 1, 3-bis (diphenylphosphino) propane, tungsten carbonyl, sodium phosphate, sodium iodide, water, a nitro compound and dimethyl carbonate at 120 ℃ for 24 hours, and carrying out post-treatment after the reaction is completed to obtain the acetamide compound. The preparation method uses dimethyl carbonate as a C1 source and a green solvent, has simple operation, cheap and easily obtained reaction starting materials, wide tolerance range of substrate functional groups and high reaction efficiency. Can synthesize a plurality of acetamide compounds according to actual needs, is convenient to operate and widens the practicability of the method.)
技术领域
本发明属于有机合成领域，尤其涉及一种乙酰胺化合物的制备方法。
背景技术
碳酸二甲酯是一类低毒、可生物降解的化合物，可以通过大气中的二氧化碳转化而得，在有机合成中经常被用作绿色溶剂(Chem.Rev.2010,110,4554-4581)，有着非常广阔的发展前景。同时，碳酸二甲酯作为一种重要的有机合成中间体，在工业和精细化学中有着广泛的应用。在不同的反应条件下，碳酸二甲酯既可以作为甲氧基羰基化试剂，也可以作为甲基化试剂与各种亲核试剂反应(Green Chem.2018,20,28-85)。常规的甲基化试剂如重氮甲烷、硫酸二甲酯、碘甲烷等大多具有爆炸性、毒性/腐蚀性、价格昂贵等缺点。此外，在这些甲基化反应中，通常需要化学计量的碱，从而产生无用的需要处理的无机盐。由于碳酸二甲酯无毒，对环境友好，可以作为一种安全和环保的甲基替代品，在反应中不会产生不需要的无机盐，并且反应后释放的甲醇和二氧化碳还可以循环使用并重新用于碳酸二甲酯的合成。因此，碳酸二甲酯优异的环保特性和多样的反应性使其作为一种理想的合成试剂，同时又作为反应介质将更有发展前景，需要进一步发展。
此外，在过去的几十年中，过渡金属催化的羰基化反应取得了令人瞩目的进展，该反应已被广泛的应用于含羰基化合物的生产中。其中最具代表性的例子是乙酸的合成(孟山都工艺)。在反应过程中，HI经常被用作助催化剂，对设备有着严重的腐蚀影响。最近，Han和其同事发展了LiI和LiBF4促进的RhCl3催化的芳基甲基醚的羰基化合成芳基乙酸酯的新路线。因此，发展新的构建含羰基化合物的方法十分迫切，吸引了广大有机合成化学工作者的大量关注。
基于此，我们发展了铑催化的氨基羰基化合成乙酰胺化合物的反应。据我们所知，这是第一例以碳酸二甲酯既作为C1来源又作为绿色溶剂，同时以廉价易得的硝基化合物作为氮替代物的氨基羰基化反应。该反应将碳酸二甲酯用于铑催化的氨基羰基化反应中，为乙酰胺化合物的构建开辟一条新的、可持续的途径，并对将来的含羰基化合物的合成产生积极的影响。
发明内容
本发明提供了一种乙酰胺化合物的制备方法，该制备方法步骤简单，反应原料廉价易得，可以兼容多种官能团，反应适用性好，以碳酸二甲酯既作为C1来源又作为绿色溶剂，为乙酰胺化合物的合成提供了新的方向。
一种乙酰胺化合物的制备方法，包括如下步骤：将铑催化剂、1,3-双(二苯基膦)丙烷、羰基钨、磷酸钠、碘化钠、水，硝基化合物以及碳酸二甲酯于110～130℃反应20～28小时，反应完全后，后处理得到所述的乙酰胺化合物；
所述的硝基化合物的结构如式(II)所示：
RNO2 (II)；
所述的碳酸二甲酯的结构如式(III)所示：
所述的乙酰胺化合物的结构如式(I)所示：
式(Ⅰ)～(III)中，R为C3-C6烷基，取代或者未取代的芳基，杂芳基，萘基；
所述芳基上的取代基为C1～C2烷氧基、三氟甲基、卤素、甲基、硫甲基或乙酰基。
所述的铑催化剂、1,3-双(二苯基膦)丙烷、磷酸钠、碘化钠和水的摩尔比为0.02:0.06:1.5:0.3:2；
R的芳基上的取代位置可以为邻位、对位或者间位。
反应式如下：
本发明中，可选用的后处理过程包括：过滤，硅胶拌样，最后经过柱层析纯化得到相应的乙酰胺化合物，采用柱层析纯化为本领域常用的技术手段。
作为优选，R为叔丁基、环己基、取代或者未取代的苯基，杂芳基，萘基；所述芳基上的取代基为甲氧基、乙氧、三氟甲基、F、Cl、Br、甲基、硫甲基或乙酰基，此时，所述的硝基化合物容易得到，并且反应的产率较高。
所述的用来制备乙酰胺化合物的硝基化合物和碳酸二甲酯价格较便宜，在自然界中广泛存在，作为优选，以摩尔量计，硝基化合物：催化剂＝1:0.01～0.05；作为进一步的优选，以摩尔量计，硝基化合物：催化剂＝1:0.02。
作为优选，所述的反应的时间为24小时，反应时间过长增加反应成本，相反则难以保证反应的完全。
所述的碳酸二甲酯的用量能将原料较好的溶解即可，0.5mmol的硝基化合物使用的碳酸二甲酯的量约为1～3mL。
作为优选，所述的铑催化剂为四羰基二氯化二铑，在众多铑催化剂中四羰基二氯化二铑价格比较便宜，而且使用四羰基二氯化二铑为催化剂时反应效率较高。
作为进一步的优选，所述的乙酰胺化合物为式(I-1)-式(I-5)所示化合物中的一种：
如式(I-1)-(I-5)所示的化合物都为已知化合物。
上述制备方法中，所述的硝基化合物、碳酸二甲酯、羰基钨、四羰基二氯化二铑、1,3-双(二苯基膦)丙烷、磷酸钠以及碘化钠一般采用市售产品，都能从市场上方便地得到。
同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：以碳酸二甲酯作为C1来源和绿色溶剂，制备方法简单，易于操作，后处理简便，反应起始原料廉价易得，底物官能团容忍范围广，反应效率高。可根据实际需要合成多种乙酰胺化合物，实用性较强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1～15
按照表1的原料配比在15mL的封管中加入四羰基二氯化二铑、1,3-双(二苯基膦)丙烷(DPPP)、羰基钨、磷酸钠、碘化钠、水、硝基化合物(II)和碳酸二甲酯(III)，混合搅拌均匀，按照表2的反应条件反应，反应完成后，过滤，硅胶拌样，经过柱层析纯化得到相应的乙酰胺化合物(Ⅰ)，反应过程如下式所示：
表1实施例1～15的原料加入量
表2
表1和表2中，T为反应温度，t为反应时间，Et为乙基，Ph为苯基，CF3为三氟甲基,Me为甲基，SMe为甲硫基，OMe为甲氧基，t-Bu为叔丁基。
实施例1～5制备得到化合物的结构确认数据：
由实施例1制备得到的乙酰胺化合物(I-1)的核磁共振(1H NMR和13C NMR)检测数据为：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.96(s,1H),7.36(d,J＝8.9Hz,2H),6.79(d,J＝8.9Hz,2H),3.97(q,J＝7.0Hz,2H),2.09(s,3H),1.37(t,J＝7.0Hz,3H).
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ168.9,155.5,131.0,122.0,114.5,63.5,23.9,14.7.
由实施例2制备得到的乙酰胺化合物化合物(I-2)的核磁共振(1HNMR和13CNMR)检测数据为：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.71(s,1H),7.63(d,J＝8.4Hz,2H),7.55(d,J＝8.6Hz,2H),2.20(s,3H).
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ168.8,140.9,126.2(d,J＝3.4Hz),125.9,124.1(q,J＝271.5Hz),119.4,24.6.
由实施例3制备得到的乙酰胺化合物化合物(I-3)的核磁共振(1H NMR和13C NMR)检测数据为：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.45(d,J＝8.7Hz,2H),7.34(s,1H),7.27(d,J＝7.8Hz,2H),2.17(s,3H).
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ168.3,136.4,129.3,129.0,121.1,24.6.
由实施例4制备得到的乙酰胺化合物化合物(I-4)的核磁共振(1H NMR和13C NMR)检测数据为：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.07(s,1H),7.15(s,1H),6.77(d,J＝7.5Hz,1H),6.68(d,J＝7.9 Hz,1H),5.90(s,2H),2.09(s,3H).
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ168.6,147.6,144.2,132.1,113.4,107.9,103.1,101.2,24.2.
由实施例5制备得到的乙酰胺化合物化合物(I-5)的核磁共振(1H NMR和13C NMR)检测数据为：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ5.49(s,1H),3.78–3.66(m,1H),1.93(s,3H),1.89(dd,J＝12.5,3.3Hz,2H),1.73–1.65(m,2H),1.63–1.56(m,1H),1.40–1.27(m,2H),1.20–1.03(m,3H).
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ169.2,48.2,33.1,25.5,24.9,23.5.
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