阅读说明：本技术 一种合成n-烷基胺的方法 (Method for synthesizing N-alkylamine ) 是由 李峰 郝姝姝 胥婧 王荣周 于 2019-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种合成N-烷基胺的方法,其步骤为：在反应容器中,加入N-苯亚甲基苯胺,过渡金属催化剂,甲醇溶剂；反应混合物在水浴中加热,反应数小时后,冷却到室温,旋转蒸发除去溶剂,然后通过柱分离,得到目标化合物。本发明用N-苯亚甲基苯胺做原料,使用甲醇作氢源和溶剂,在过渡金属催化剂的参与下,通过氢转移,生成N-烷基胺,反应展现出三个显著的优点：1)不加碱；2)反应温度低；3)反应原子经济性高。(The invention relates to a method for synthesizing N-alkylamine, which comprises the following steps: adding N-benzylidene aniline, a transition metal catalyst and a methanol solvent into a reaction container; the reaction mixture was heated in a water bath, after several hours of reaction, cooled to room temperature, the solvent was removed by rotary evaporation, and then separated by column to give the target compound. The invention takes N-benzylidene aniline as raw material, methanol as hydrogen source and solvent, and generates N-alkylamine through hydrogen transfer under the participation of transition metal catalyst, and the reaction shows three remarkable advantages: 1) no alkali is added; 2) the reaction temperature is low; 3) the reaction atom has high economical efficiency.)

一种合成N-烷基胺的方法

技术领域

本发明属有机合成化学技术领域，具体涉及一种合成N-烷基胺的方法。

背景技术

N-烷基胺是一类重要的化合物，不仅是重要的有机中间体，而且是精细化学品，医药中间体和材料中间体。传统的方法中，采用甲酸和甲酸钠作为氢源，会产生大量废料，对环境造成一定的污染。近几年来，使用甲醇作氢源来制备，甲醇是一种廉价、安全、无毒的氢给体，这种方法受到了广泛的关注。但是在反应过程中需要加入强碱或者弱碱。因此，从有机合成的角度，发展一类新的有机金属催化剂，通过使用廉价、安全、无毒的甲醇作氢源和溶剂，反应中不需要加入碱，能够在环境友好和温和的状态下来催化这类反应有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成N-烷基胺的方法。

本发明通过下述技术方案实现：合成N-烷基胺(式Ⅰ)的方法，包括

由N-苯亚甲基苯胺(式Ⅱ)

经加氢生成目标产物的步骤。

反应是在过渡金属催化剂存在下发生，其反应通式为

其中，当R²是苯基时，R¹选自芳基、单或多取代芳基，单或多取代芳基优选甲基苯基、甲氧

基苯基、三氟甲基苯基、卤代苯基；

当R¹是苯基时，R²选自苯基、苯甲基、芳基、单或多取代芳基，单或多取代芳基优选甲基苯基、甲氧基苯基、卤代苯基。

本发明合成N-烷基胺的方法通过下述具体步骤实现：

在反应容器中，加入N-苯亚甲基苯胺、过渡金属催化剂和甲醇；反应混合物在水浴中加热，反应数小时后，冷却到室温，旋转蒸发除去溶剂，然后通过柱分离，得到目标化合物。

进一步的，过渡金属催化剂为含有双吡啶酮配体的金属-有机双功能阴离子铱络合物，其结构如下：

进一步的，过渡金属催化剂用量为N-苯亚甲基苯胺的1mol％。

进一步的，N-苯亚甲基苯胺与甲醇的比例为1:2mmol/mL。

进一步的，反应时间不小于12小时。

进一步的，反应温度为66℃。

同现有技术相比，本发明用N-苯亚甲基苯胺做原料，使用甲醇作氢源和溶剂，在过渡金属催化剂的参与下，通过氢转移，生成N-烷基胺。反应展现出三个显著的优点：1)不加碱；2)反应温度低；3)反应原子经济性高。

具体实施方式

展示一下实例来说明本发明的某些实施例子，且不应解释为限制本发明的范围。对本发明公开的内容可以同时从材料，方法和反应条件上进行许多改进。所有这些改进确定地落入本发明的精神和范围之内。

实施例1:N-苄基苯胺

N-Benzylaniline

将亚苄基苯胺(181mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：81％¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ7.37-7.31(m,4H),7.28-7.25(m,1H),7.17(d,J＝7.9Hz,2H),6.71(t,J＝7.3Hz,1H),6.64-6.62(d,J＝7.9Hz,2H),4.32(s,2H),4.01(br s,1H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ148.1,139.4,129.2,128.6,127.5,127.2,117.5,112.8,48.3.

实施例2:N-(3-甲基苄基)苯胺

N-(3-Methylbenzyl)aniline

将N-(3-甲基亚苄基)苯胺(195mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：75％¹HNMR(500MHz,CDCl₃)δ7.23(d,J＝7.5Hz,1H),7.19-7.16(m,4H),7.10(d,J＝7.5Hz,1H),6.71(t,J＝7.3Hz,1H),6.65(d,J＝7.8Hz,2H),4.28(s,2H),3.99(br s,1H),2.35(s,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ148.2,139.3,138.3,129.2,128.5,128.3,128.0,124.6,117.5,112.8,48.3,21.4.

实施例3:N-苄基-4-甲基苯胺

N-Benzyl-4-methylaniline

将1-苯基-N-(对甲苯基)甲亚胺(195mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：76％¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ7.37-7.31(m,4H),7.26-7.25(m,1H),6.99-6.97(m,2H),6.57-6.55(m,2H),4.30(s,2H),3.89(br s,1H),2.23(s,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ145.9,139.6,129.7,128.6,127.5,127.1,126.7,113.0,48.6,20.4.

实施例4:N-(4-乙基苄基)苯胺

N-(4-Ethylbenzyl)aniline

将N-[(4-乙基苯基)亚甲基]苯胺(209mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：75％¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ7.29-7.27(m,2H),7.18-7.15(m,4H),6.73-6.69(m,1H),6.64-6.62(m,2H),4.27(m,2H),3.96(br s,1H),2.66-2.61(m,2H),1.26-1.21(m,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ148.2,143.3,136.6,129.2,128.1,127.6,117.4,112.8,48.1,28.5,15.6.

实施例5:N-(4-甲氧基苄基)苯胺

N-(4-Methoxybenzyl)aniline

将(4-甲氧基亚苄基)苯胺(211mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：80％¹HNMR(500MHz,CDCl₃)δ7.30(d,J＝8.6Hz,2H),7.17(t,J＝7.9Hz,2H),6.89(d,J＝8.6Hz,2H),6.71(t,J＝7.3Hz,1H),6.64(d,J＝7.8Hz,2H),4.25(s,2H),3.94(br s,1H),3.80(s,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ158.8,148.2,131.4,129.2,128.8,117.5,114.0,112.8,55.3,47.8.

实施例6:N-苄基-2-甲氧基苯胺

N-Benzyl-2-methoxyaniline

将2-甲氧基-N-(苯基亚甲基)苯胺(211mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：83％¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ7.38-7.31(m,4H),7.26(t,J＝6.6Hz,1H),6.84-6.77(m,2H),6.68-6.65(m,1H),6.59(d,J＝7.5Hz,1H),4.61(br s,1H),4.34(s,2H),3.83(s,3H)；¹³CNMR(125MHz,CDCl₃)δ146.8,139.6,138.1,128.5,127.5,127.1,121.3,116.6,110.0,109.4,55.4,48.0.

实施例7:N-(4-氟苄基)苯胺

N-(4-Fluorobenzyl)aniline

将N-(4-氟苯亚甲基)苯胺(199mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：77％¹HNMR(500MHz,CDCl₃)δ7.31(t,J＝6.8Hz,2H),7.17(t,J＝7.3Hz,2H),7.01(t,J＝8.6Hz,2H),6.72(t,J＝6.8Hz,1H),6.62(d,J＝8.5Hz,2H),4.28(s,2H),3.99(br s,1H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ163.0(d,J_C-F＝243.6Hz),147.9,135.1,129.2,129.0(d,J_C-F＝7.9Hz),117.7,115.5(d,J_C-F＝21.2Hz),112.8,47.5.

实施例8:N-苄基-4-氟苯胺

N-Benzyl-4-fluoroaniline

将4-氟-N-(苯亚甲基)苯胺(199mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：72％¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ7.36-7.32(m,4H),7.28-7.25(m,1H),6.86(t,J＝8.8Hz,2H),6.55-6.53(m,2H),4.27(s,2H),3.90(br s,1H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ156.8(d,J_C-F＝237.5Hz),144.5,139.2,128.6,127.4,127.3,115.7(d,J_C-F＝22.2Hz),113.6(d,J_C-F＝7.3Hz),48.9.

实施例9:N-(4-氯苄基)苯胺

N-(4-Chlorobenzyl)aniline

将(4-氯亚苄基)苯胺(216mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：81％¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ7.31-7.27(m,4H),7.16(t,J＝7.9Hz,2H),6.72(t,J＝7.3Hz,1H),6.60(d,J＝7.7Hz,2H),4.29(s,2H),4.04(br s,1H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ147.8,138.0,132.8,129.3,128.7,128.7,117.8,112.8,47.6.

实施例10:N-苄基-4-氯苯胺

N-Benzyl-4-chloroaniline

将4-氯-N-(苯亚甲基)苯胺(216mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：80％¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ7.37-7.29(m,5H),7.13-7.10(m,2H),6.56-6.55(m,2H),4.31(s,2H),4.07(br s,1H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ146.7,138.9,129.1,128.7,127.4,122.1,113.9,48.3

实施例11:N-苄基-2,4-二氯苯胺

N-Benzyl-2,4-dichloroaniline

将N-亚苄基-2,4-二氯苯胺(250mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：88％¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ7.36-7.32(m,4H),7.29-7.25(m,2H),7.03(dd,J＝8.8and2.4Hz,1H),6.52(d,J＝8.8Hz,1H),4.71(br s,2H),4.37(d,J＝5.6Hz,2H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ142.5,138.2,128.8,128.7,127.7,127.5,127.1,121.3,119.3,112.0,47.8.

实施例12:N-(4-溴苄基)苯胺

N-(4-Bromobenzyl)aniline

将N-(4-溴亚苄基)苯胺(260mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：81％¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ7.46(d,J＝8.4Hz,2H),7.25-7.24(m,2H),7.17(t,J＝7.9Hz,2H),6.72(t,J＝7.3Hz,1H),6.61(d,J＝7.8Hz,2H),4.29(s,2H),4.06(br s,1H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ147.8,138.5,131.6,129.3,129.0,120.9,117.8,112.8,47.6.

实施例13:N-苄基-4-溴苯胺

N-Benzyl-4-bromoaniline

将4-溴-N-(苯基亚甲基)苯胺(260mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：71％¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ7.35(d,J＝4.5Hz,4H),7.30-7.23(m,3H),6.51(d,J＝8.8Hz,2H),4.30(s,1H),4.08(br s,1H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ147.0,138.8,131.9,128.7,127.4,114.4,109.1,48.2.

实施例14:N-苄基-4-(三氟甲基)苯胺

N-Benzyl-4-(trifluoromethyl)aniline

将N-(苯基亚甲基)-4-(三氟甲基)苯胺(249mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：87％¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ7.38-7.26(m,7H),6.59(d,J＝8.6Hz,1H),4.32(s,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ150.5,138.4,128.8,127.5,127.3,126.6,126.6,126.1(q,J_C-F＝268.7Hz),119.1(q,J_C-F＝32.2Hz),119.9,47.7.

实施例15:N-(1-萘基)苄胺

N-Benzylnaphthalen-1-amine

将N-亚苄基-1-萘胺(231mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：86％¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ7.77-7.73(m,2H),7.43-7.22(m,9H),6.59(d,J＝7.4Hz,1H),4.62(br s,1H),4.42(s,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ143.2,139.0,134.2,128.7,1127.7,127.3,126.6,125.7,124.7,123.3,119.9,117.6,104.7,48.5.

实施例16:N-(吡啶-2-基甲基)苯胺

N-(Pyridin-2-ylmethyl)aniline

将2-(苯基亚氨甲基)吡啶(182mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：86％¹HNMR(500MHz,CDCl₃)δ8.57(d,J＝4.6Hz,1H),7.60(t,J＝7.7Hz,1H),7.31(d,J＝7.8Hz,1H),7.18-7.14(m,3H),6.71(t,J＝7.3Hz,1H),6.66(d,J＝7.8Hz,2H),4.78(br s,1H),4.44(s,2H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ158.5,149.1,147.8,136.5,129.2,122.0,121.5,117.5,112.9,49.2.

实施例17:N-(1-苯基乙基)苯胺

N-(1-Phenylethyl)aniline

将N-(1-苯基亚乙基)苯胺(195mg,1.0mmol)、cat.[Ir](5.7mg,0.01mmol,1mol％)和甲醇(2mL)依次加入到25mL克氏管中，N₂保护，66℃反应12h。冷却到室温，旋转蒸发除掉溶剂，然后通过柱层析(展开剂：石油醚/乙酸乙酯)得到纯净的目标化合物，产率：83％¹HNMR(500MHz,CDCl₃)δ7.36(d,J＝7.5Hz,2H),7.30(t,J＝7.6Hz,2H),7.21(t,J＝7.3Hz,1H),7.08(t,J＝7.9Hz,2H),6.63(t,J＝7.3Hz,1H),6.51(d,J＝8.1Hz,2H),4.48(q,J＝6.7Hz,1H),4.00(br s,1H),1.51(d,J＝6.8Hz,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ147.2,145.2,129.1,128.6,126.8,125.8,117.2,113.2,53.4,25.0.。