一种2－仲丁基－6－乙基苯胺合成方法及应用

1.本发明属于医药技术领域，尤其涉及一种2－仲丁基－6－乙基苯胺、合成方法及应用。


背景技术：

2.目前，2－仲丁基－6－乙基苯胺是一类重要的化工中间体，被用于农药或者医药合成中。目前每年的销售额都可以达到几百万美金，而且其市场空间逐步上升。特别目前在农药领域，酰胺类农药是全球销售量排第三位的除草剂品种，其中包括丁草胺及乙草胺这俩大农药单品。按照目前农业部关于农药上市销售的规定：农药原药必须经过产品化学实验评价，对于含量超过0.1％的杂质均需进行定性、定量检测。为了进一步规范上述实验评价，农业部农药检定所出台了必检的“产品化学的相关杂质清单”，其中丁草胺有一个杂质叫“n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺”，其结构如式iii所示：
[0003][0004]
由于该结构被列入必检清单中，同时其合成难度非常大，因此目前在市场上销售价格为100mg/30000元人民币。本发明从n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺的结构中分析，主要分为苯胺、乙酰基、取代基等三个片段结构。经过检索并结合发明者多年从事化学工作的经验，该化合物难度在于合成2－仲丁基－6－乙基苯胺m177。
[0005]
经过scifinder及中文知网等数据库检索，目前尚未有直接的文献报道关于m177的合成。而通过类似物化合物查询，有以下几类专利或文献报道：
[0006]
(1)[pct2008141099]报道了一例钯催化2－仲丁基溴苯与硼酸酯发生suzuki反应生成苯胺m177类似物的合成。在该反应中，需要用到化学剂量的硼酸酯烯烃衍生物引入苯环上的取代基，但这不符合原子经济性；此外该反应温度达到160摄氏度。同样限制了工业应用；最后催化剂是金属钯，但具有较大的毒性及昂贵的价格，也增加了生产成本。
[0007]
(2)2011年，selcuk等人在chemical communications 47(18),5181-5183期刊上报道了一例钯催化的苯胺溴代物与烷基溴化锌类似物发生negishi反应生成2,6－二取代苯胺。在这个反应体系中同样使用的是金属钯催化剂，同时negishi反应要求体系中变换温度，这些因素也极大地限制了该类催化剂在工业合成中的应用，而值得注意的是，目标化合物m177苯环2位和6位取代基是不同类别的，因此上述体系是否适合还是个未知数。
[0008]
(3)(european journal of organic chemistry,(19),3091-3094；2007)、(angewandte chemie,international edition,54(33),9502-9506；2015)等期刊也报道了2,6－二烷基取代苯胺及2,6－二溴苯胺为基本原料，通过引入丁基锂或者烷基锌试剂，通
过金属催化剂催化发生偶联反应，从而形成苯胺衍生物，上述反应也存在试剂如丁基锂使用条件苛刻，均没有工业化生产的前景。
[0009]
因此，如何利用廉价易得的金属催化剂通过温和的反应条件获得苯胺衍生物是一个非常值得研究的课题。近年来，金属钴由于具有价廉、反应选择性好的优点，受到了广大科学家的关注。
[0010]
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0011]
(1)现有的n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺合成难度非常大，且销售价格高昂。
[0012]
(2)目前尚未有直接的文献报道化合物2－仲丁基－6－乙基苯胺m177的合成路线及方法。
[0013]
(3)而现有苯胺m177类似物的合成方法不符合原子经济性，反应温度较高；催化剂是金属钯，但具有较大的毒性及昂贵的价格，也增加了生产成本
[0014]
(4)现有2,6－二取代苯胺的生成方法中，negishi反应要求体系中变换温度；而苯胺衍生物的生成方法中试剂使用条件苛刻，均没有工业化生产的前景。


技术实现要素：

[0015]
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种2－仲丁基－6－乙基苯胺、合成方法及应用，尤其涉及一种钴催化的kumada交叉偶联反应合成2－仲丁基－6－乙基苯胺的新方法。最直接的应用就是合成n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺，这个化合物用于农药登记实验中的相关杂质。
[0016]
本发明是这样实现的，一种2－仲丁基－6－乙基苯胺的合成方法，所述2－仲丁基－6－乙基苯胺的合成方法包括以下步骤：
[0017]
第一步，氮气保护下，在干燥的schlenk瓶中加入钴盐，抽换气体后，加入反应溶剂和膦配体，室温下搅拌；
[0018]
第二步，在混合液中加入叔丁醇钠，进行降温；逐滴加入苯胺溴代物与烷基格式试剂，在一定温度下继续搅拌反应；
[0019]
第三步，加入饱和氯化铵淬灭反应，反应液用乙酸乙酯萃取，合并有机层，经无水硫酸钠干燥，浓缩后得苯胺2－仲丁基－6－乙基苯胺。
[0020]
进一步，金属钴催化的交叉偶联反应所用的钴盐为氯化钴、碳酸钴、氢氧化钴等，优选氯化钴。
[0021]
进一步，金属钴催化的交叉偶联反应所用的有机溶剂为无水甲醇、四氢呋喃、1,4－二氧六环等，优选无水四氢呋喃。
[0022]
进一步，金属钴催化的交叉偶联反应所用的有机碱为甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾、叔丁醇钠等，优选叔丁醇钠。
[0023]
进一步，金属钴催化的交叉偶联反应所用的反应温度为－20℃至室温，优选零度。
[0024]
进一步，金属钴催化的交叉偶联反应所用的金属钴与苯胺溴代物的摩尔当量比为1:5至1:100，优选1：10。
[0025]
进一步，金属钴催化的交叉偶联反应所用的碱与苯胺溴代物的摩尔当量比为1:1至5:1，优选2：1。
[0026]
本发明的另一目的在于提供一种由上述合成方法制备的2－仲丁基－6－乙基苯胺。
[0027]
本发明的另一目的在于提供一种所述2－仲丁基－6－乙基苯胺在合成酰胺类农药中的应用。
[0028]
本发明的另一目的在于提供一种使用所述2－仲丁基－6－乙基苯胺的n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺的合成方法，将2－仲丁基－6－乙基苯胺与氯乙酰氯及正丁醇反应得到丁草胺相关杂质n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺。
[0029]
进一步，所述n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺的合成方法具体包括以下步骤：氮气保护下，反应瓶中加入多聚甲醛1.3g、苯胺5.5g、2.4g乙醇及0.1g三乙胺，同时加入30ml甲苯，先回流2.0h，再分水1.5h；脱溶后再加入20ml甲苯及3.8g氯乙酰氯，反应在60℃搅拌2.5h后，脱溶后再加入10ml正丁醇，60℃搅拌过夜；脱溶后即可得到n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺。
[0030]
结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
[0031]
第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
[0032]
本发明提供了一种钴催化的kumada交叉偶联反应合成2－仲丁基－6－乙基苯胺的新方法。本发明由商品化的苯胺溴代物在金属钴的催化下发生交叉偶联反应生成m177。该方法合成路线简便，仅1步反应，同时收率高，具有很强的工业化应用前景。随后，本发明的m177与多聚甲醛进行缩合反应，得到的产物与氯乙酰氯及正丁醇反应便可得到丁草胺相关杂质n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺m339，上述相关杂质是农业部规定的农药必检的杂质之一。
[0033]
第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
[0034]
本发明利用廉价金属钴催化剂催化苯胺溴代物与烷基格式试剂发生偶联反应从而生成苯胺m177，非常值得研究同时具有很强的工业化生产前景。
[0035]
第三，作为本发明的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下几个重要方面：
[0036]
(1)本发明的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：
[0037]
目前由m177生成的丁草胺相关杂质其销售价格为￥30,000/100mg，根据本人从相关渠道查询所知，每年大约由40个公司申请丁草胺的登记，按照每个实验需要100mg来计算，可以产生人民币120万左右的收益；同时如果有做农药毒理学实验要求的话，每个实验至少需要2kg上述产品，也能产生至少100万左右的收益，综合来看，每年至少有200万左右的收益。
[0038]
(2)本发明的技术方案填补了国内外业内技术空白：
[0039]
本发明创造性利用廉价金属钴催化苯胺溴代物与烷基格式试剂的偶联反应，一步得到核心中间体m177,随后利用m177反应生成了丁草胺相关杂质。目前在国内没有任何直接文献报道该化合物m339的合成方法，发明者为农药行业解决了一个困扰很久的难题。因
此该技术方案需要立刻进行授权保护，从而维护核心技术价值。
附图说明
[0040]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]
图1是本发明实施例提供的2－仲丁基－6－乙基苯胺的合成方法流程图；
[0042]
图2是本发明实施例提供的2－仲丁基－6－乙基苯胺的核磁氢谱图；
[0043]
图3是本发明实施例提供的2－仲丁基－6－乙基苯胺的质谱图；
[0044]
图4是本发明实施例提供的n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺的核磁氢谱图；
[0045]
图5是本发明实施例提供的n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺的质谱图。
具体实施方式
[0046]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0047]
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种2－仲丁基－6－乙基苯胺、合成方法及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。
[0048]
一、解释说明实施例。为了使本领域技术人员充分了解本发明如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
[0049]
如图1所示，本发明实施例提供的2－仲丁基－6－乙基苯胺的合成方法包括以下步骤：
[0050]
s101，氮气保护下，在干燥的schlenk瓶中加入钴盐，抽换气体后，加入反应溶剂和膦配体，室温下搅拌；
[0051]
s102，在混合液中加入叔丁醇钠，进行降温；逐滴加入苯胺溴代物与烷基格式试剂，在一定温度下继续搅拌反应；
[0052]
s103，加入饱和氯化铵淬灭反应，反应液用乙酸乙酯萃取，合并有机层，经无水硫酸钠干燥，浓缩后得苯胺2－仲丁基－6－乙基苯胺(m177)。
[0053]
本发明实施例提供的金属钴催化合成2－仲丁基－6－乙基苯胺的合成路线参见式1，生成n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺参见
[0054]
式2。
[0055][0056]
本发明实施例提供的金属钴催化合成2－仲丁基－6－乙基苯胺的具体合成方法包括如下步骤：
[0057]
2－仲丁基－6－乙基苯胺m177的合成：氮气保护下，在钴盐和膦配体的溶液中加入碱，常温下搅拌后，加入苯胺溴代物胺与烷基格式试剂，搅拌反应。淬灭反应，萃取干燥，减压浓缩后制得m177。
[0058]
本发明实施例提供的2－仲丁基－6－乙基苯胺的核磁氢谱图如图2所示。
[0059]
本发明实施例提供的2－仲丁基－6－乙基苯胺的质谱图如图3所示。
[0060]
本发明实施例提供的n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺的核磁氢谱图如图4所示。
[0061]
本发明实施例提供的n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺的质谱图如图5所示。
[0062]
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
[0063]
实施例1：2－仲丁基－6－乙基苯胺的合成
[0064]
氮气保护下，在干燥的schlenk瓶中加入氯化钴(26.0mg，0.2mmol)，抽换气体后，加入无水四氢呋喃(4ml)和膦配体(62.9mg，0.24mmol)，室温下搅拌0.5h。在混合液中加入叔丁醇钠(384mg，4.0mmol)，降低反应温度至0℃，逐滴加入苯胺溴代物(400.0mg，2.0mmol)与烷基格式试剂(386.4mg，2.4mmol)。在0℃下继续搅拌反应6h，加入饱和氯化铵淬灭反应。反应液用乙酸乙酯(4ml
×
4)萃取，合并有机层，经无水硫酸钠干燥，浓缩后得苯胺(311.9mg，产率88％)，产品纯度可以达到95％以上。1h nmr(500mhz，cdcl3)δ6.98(dd，j＝18.3，7.5hz，2h)，6.77(t，j＝7.6hz，1h)，3.65(s，2h)，2.66(dt，j＝13.6，6.8hz，1h)，2.54(q，j＝7.5hz，2h)，1.70(td，j＝14.0，7.0hz，1h)，1.63-1.48(m，1h)，1.27(t，j＝7.5hz，3h)，1.23(t，j＝10.3hz，3h)，0.92(t，j＝7.4hz，3h)。
[0065]
实施例2：2－仲丁基－6－乙基苯胺的合成
[0066]
氮气保护下，在干燥的schlenk瓶中加入碳酸钴(23.8mg，0.2mmol)，抽换气体后，加入无水四氢呋喃(4ml)和膦配体(62.9mg，0.24mmol)，室温下搅拌0.5h。在混合液中加入叔丁醇钠(384mg，4.0mmol)，降低反应温度至0℃，逐滴加入苯胺溴代物(400.0mg，2.0mmol)与烷基格式试剂(386.4mg，2.4mmol)。在0℃下继续搅拌反应6h，加入饱和氯化铵水溶液淬灭反应。反应液用乙酸乙酯(4ml
×
4)萃取，合并有机层，经无水硫酸钠干燥，浓缩后得苯胺(265.8mg，产率75％)，产品纯度可以达到95％以上。1h nmr(500mhz,cdcl3)δ6.98(dd,j＝
18.3,7.5hz,2h),6.77(t,j＝7.6hz,1h),3.65(s,2h),2.66(dt,j＝13.6,6.8hz,1h),2.54(q,j＝7.5hz,2h),1.70(td,j＝14.0,7.0hz,1h),1.63-1.48(m,1h),1.27(t,j＝7.5hz,3h),1.23(t,j＝10.3hz,3h),0.92(t,j＝7.4hz,3h).
[0067]
实施例3：2－仲丁基－6－乙基苯胺的合成
[0068]
氮气保护下，在干燥的schlenk瓶中加入氯化钴(26.0mg，0.2mmol)，抽换气体后，加入无水二氯甲烷(4ml)和膦配体(62.9mg，0.24mmol)，室温下搅拌0.5h。在混合液中加入叔丁醇钠(384mg，4.0mmol)，降低反应温度至0℃，逐滴加入苯胺溴代物(400.0mg，2.0mmol)与烷基格式试剂(386.4mg，2.4mmol)。在0℃下继续搅拌反应6h，加入饱和氯化铵淬灭反应。反应液用乙酸乙酯(4ml
×
4)萃取，合并有机层，经无水硫酸钠干燥，浓缩后得苯胺(237.4mg，产率67％)，产品纯度可以达到95％以上。1h nmr(500mhz,cdcl3)δ6.98(dd,j＝18.3,7.5hz,2h),6.77(t,j＝7.6hz,1h),3.65(s,2h),2.66(dt,j＝13.6,6.8hz,1h),2.54(q,j＝7.5hz,2h),1.70(td,j＝14.0,7.0hz,1h),1.63-1.48(m,1h),1.27(t,j＝7.5hz,3h),1.23(t,j＝10.3hz,3h),0.92(t,j＝7.4hz,3h).
[0069]
实施例4：2－仲丁基－6－乙基苯胺的合成
[0070]
氮气保护下，在干燥的schlenk瓶中加入氯化钴(26.0mg，0.2mmol)，抽换气体后，加入无水四氢呋喃(4ml)和膦配体(62.9mg，0.24mmol)，室温下搅拌0.5h。在混合液中加入叔丁醇钾(448.8mg，4.0mmol)，降低反应温度至0℃，逐滴加入苯胺溴代物(400.0mg，2.0mmol)与烷基格式试剂(386.4mg，2.4mmol)。在0℃下继续搅拌反应6h，加入饱和氯化铵淬灭反应。反应液用乙酸乙酯(4ml
×
4)萃取，合并有机层，经无水硫酸钠干燥，浓缩后得苯胺(261.3mg，产率74％)，产品纯度可以达到95％以上。1h nmr(500mhz,cdcl3)δ6.98(dd,j＝18.3,7.5hz,2h),6.77(t,j＝7.6hz,1h),3.65(s,2h),2.66(dt,j＝13.6,6.8hz,1h),2.54(q,j＝7.5hz,2h),1.70(td,j＝14.0,7.0hz,1h),1.63-1.48(m,1h),1.27(t,j＝7.5hz,3h),1.23(t,j＝10.3hz,3h),0.92(t,j＝7.4hz,3h).
[0071]
实施例5：2－仲丁基－6－乙基苯胺的合成
[0072]
氮气保护下，在干燥的schlenk瓶中加入氯化钴(26.0mg，0.2mmol)，抽换气体后，加入无水四氢呋喃(4ml)和膦配体(62.9mg，0.24mmol)，室温下搅拌0.5h。在混合液中加入叔丁醇钠(384mg，4.0mmol)，降低反应温度至0℃，逐滴加入苯胺溴代物(400.0mg，2.0mmol)与烷基格式试剂(386.4mg，2.4mmol)。在室温下继续搅拌反应6h，加入饱和氯化铵淬灭反应。反应液用乙酸乙酯(4ml
×
4)萃取，合并有机层，经无水硫酸钠干燥，浓缩后得苯胺(243.6mg，产率69％)，产品纯度可以达到95％以上。1h nmr(500mhz,cdcl3)δ6.98(dd,j＝18.3,7.5hz,2h),6.77(t,j＝7.6hz,1h),3.65(s,2h),2.66(dt,j＝13.6,6.8hz,1h),2.54(q,j＝7.5hz,2h),1.70(td,j＝14.0,7.0hz,1h),1.63-1.48(m,1h),1.27(t,j＝7.5hz,3h),1.23(t,j＝10.3hz,3h),0.92(t,j＝7.4hz,3h).
[0073]
实施例6：2－仲丁基－6－乙基苯胺的合成
[0074]
氮气保护下，在干燥的schlenk瓶中加入氯化钴(26.0mg，0.2mmol)，抽换气体后，加入无水四氢呋喃(4ml)和膦配体(62.9mg，0.24mmol)，室温下搅拌0.5h。在混合液中加入叔丁醇钠(384mg，4.0mmol)，降低反应温度至－20℃，逐滴加入苯胺溴代物(400.0mg，2.0mmol)与烷基格式试剂(386.4mg，2.4mmol)。在－20℃下继续搅拌反应6h，加入饱和氯化铵淬灭反应。反应液用乙酸乙酯(4ml
×
4)萃取，合并有机层，经无水硫酸钠干燥，浓缩后得
苯胺(173.0mg，产率49％)，产品纯度可以达到95％以上。1h nmr(500mhz,cdcl3)δ6.98(dd,j＝18.3,7.5hz,2h),6.77(t,j＝7.6hz,1h),3.65(s,2h),2.66(dt,j＝13.6,6.8hz,1h),2.54(q,j＝7.5hz,2h),1.70(td,j＝14.0,7.0hz,1h),1.63-1.48(m,1h),1.27(t,j＝7.5hz,3h),1.23(t,j＝10.3hz,3h),0.92(t,j＝7.4hz,3h).
[0075]
实施例7：2－仲丁基－6－乙基苯胺的合成
[0076]
氮气保护下，在干燥的schlenk瓶中加入氯化钴(26.0mg，0.2mmol)，抽换气体后，加入无水四氢呋喃(4ml)和膦配体(62.9mg，0.24mmol)，室温下搅拌0.5h。在混合液中加入叔丁醇钠(192.0mg，2.0mmol)，降低反应温度至0℃，逐滴加入苯胺溴代物(400.0mg，2.0mmol)与烷基格式试剂(386.4mg，2.4mmol)。在0℃下继续搅拌反应6h，加入饱和氯化铵淬灭反应。反应液用乙酸乙酯(4ml
×
4)萃取，合并有机层，经无水硫酸钠干燥，浓缩后得苯胺(218.9mg，产率62％)，产品纯度可以达到95％以上。1h nmr(500mhz,cdcl3)δ6.98(dd,j＝18.3,7.5hz,2h),6.77(t,j＝7.6hz,1h),3.65(s,2h),2.66(dt,j＝13.6,6.8hz,1h),2.54(q,j＝7.5hz,2h),1.70(td,j＝14.0,7.0hz,1h),1.63-1.48(m,1h),1.27(t,j＝7.5hz,3h),1.23(t,j＝10.3hz,3h),0.92(t,j＝7.4hz,3h).
[0077]
实施例8：n－丁氧基甲基－2－仲丁基－2－氯－6－乙基乙酰替苯胺m339的合成
[0078]
氮气保护下，反应瓶中加入多聚甲醛1.3g、苯胺5.5g、2.4g乙醇及0.1g三乙胺，同时加入30ml甲苯，先回流2.0h，再分水1.5h。脱溶后再加入20ml甲苯及3.8g氯乙酰氯，反应在60℃搅拌2.5h后，脱溶后再加入10ml正丁醇，60℃搅拌过夜。脱溶后即可的产品，产品纯度可以达到95％以上。1h nmr(500mhz,cdcl3)δ7.35(t,j＝7.7hz,1h),7.22-7.13(m,2h),5.10(dd,j＝19.3,9.7hz,1h),4.96-4.80(m,1h),3.72(t,j＝4.9hz,2h),3.71-3.63(m,2h),2.74-2.58(m,2h),2.53(tt,j＝15.1,7.6hz,1h),1.66-1.47(m,5h),1.40-1.30(m,2h),1.25(t,j＝7.5hz,3h),1.21-1.13(m,3h),0.96-0.83(m,6h).
[0079]
二、实施例相关效果的证据。本发明实施例在研发或者使用过程中取得了一些积极效果，和现有技术相比的确具备很大的优势，下面内容结合试验过程的数据、图表等进行描述。
[0080]
从图2和图4的核磁图中可以明显看出，得到产物的纯度很高。这说明本发明的方法和路线具有很高的创造性，反应后得到的产物可以直接进行下一步反应或者应用到登记实验中。
[0081]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本发明领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。