一种非均相催化的烷基/苄基/芳基脲类化合物的制备方法_2

文档序号:9720783阅读:来源:国知局
甲基-N-苯基胺基等。
[0034] 根据本发明,所述酰胺基为-NH-C0-R6,其中R6为H、C i i。烷基、芳基,例如R6可为 甲基、乙基、丙基或丁基等。
[0035] 根据本发明,所述酯基为-C00-R7,其中R7为Η、(^ i。烷基、芳基,例如R7可为甲基、 乙基、丙基或丁基等。
[0036] 根据本发明,所述酮羰基为-C0-R8,其中R8为H、q i。烷基、芳基,例如R8为甲基、 乙基、丙基或丁基等。
[0037] 根据本发明,所述硅氧基为-0-Si (R9)3,其中R9相同或不同,独立地选自HXi i。烷 基,例如所述硅氧基为三甲基硅氧基、二甲基乙基硅氧基或二甲基丁基硅氧基。
[0038] 根据本发明,所述卤素原子是指氟、氯、溴或碘原子等。
[0039] 根据本发明,所述非均相的钯催化剂为商品化试剂。所述非均相的钯催化剂可以 是钯、钯盐或者负载钯。所述负载钯的载体可以是碳质材料、二氧化钛、含硅材料、硫酸钡、 碳酸钙、高分子材料等。所述催化剂优选但不限于下列集合中的一种:钯/碳,氧化钯,氢氧 化钯,钯 / 二氧化钛,Pd/Ph-SBA-15, Pd-BTP/Si02,含硅材料负载 Pd,Si02负载 Pd,Lindlar 催化剂,Pd/BaS04,Pd/CaC03,高分子材料负载Pd。其催化用量优选在基于所述式(II)化合 物的0. 0005-5%当量的范围内,更优选在0. 001-2. 5%当量的范围内,还优选0. 002-0. 1 % 当量的范围内。
[0040] 根据本发明,所述溶剂为水或有机溶剂,优选但不限于下列集合中的一种或者若 干种的混合物:水,二氯甲烷,1,2-二氯乙烷,氯仿,乙醚,四氢呋喃,1,4-二氧六环,甲基正 丁基醚,甲醇,乙醇,异丙醇,苯,甲苯,乙腈、硝基甲烷、戊烷、己烷等。这些溶剂用商品化试 剂即可,无需特殊处理。
[0041] 根据本发明,所述一氧化碳可用商品化气体,无需特殊处理,气体的纯度优选但不 限于>98%。
[0042] 根据本发明,反应过程中气体的压力通常为0-10个大气压,优选0-2个大气压。
[0043] 根据本发明,反应物优选的投料摩尔比为:
[0044] 式(II)化合物:式(III)化合物=1:0. 7 ~1:1. 5,优选 1:0. 8 ~1:1. 3。
[0045] 根据本发明,所述反应的反应温度和反应时间根据不同的原料略有不同,反应温 度通常为-l〇°C至100°C,优选20°C至80°C,反应时间一般在2-24小时。若需要加热,可采 用油浴(例如硅油、石蜡油等)或者其他加热方式。
[0046] 根据本发明,所述方法还包括浓缩步骤。优选地,所述浓缩过程可采用常压蒸馏、 减压蒸馏等方法。
[0047] 根据本发明,所述方法还包括纯化步骤。优选地,所述纯化过程是通过柱层析、减 压蒸馏和/或重结晶等方式得到纯净的产物。更优选地,所述纯化过程是经过柱层析后再 进行减压蒸馏或重结晶得到纯化后的产物。
[0048] 本发明的方法实现了从芳基/苄基/烷基叠氮(式(II)化合物)出发,直接使 用未经活化的胺(式(III)化合物)为原料,一锅法得到相应的脲类化合物(式(I)化合 物),反应效率高,反应成本低,底物普适性高。和现有技术相比,本发明具有下列优势:
[0049] 1、本发明所涉及的反应环境较为友好,反应本身或者其在原料的合成过程中不需 要使用光气,反应从叠氮出发,直接使用未活化的胺为原料,一锅法得到相应的脲类化合 物。
[0050] 2、本发明方法所涉及的反应对官能团具有非常好的容忍性和普适性,可以是芳 基、杂芳基、环烷基、杂环基、烷基、烯基、炔基、芳基烷基、杂芳基烷基、环烷基烷基、杂环基 烷基、芳基 _烷氧基_烷基,取代基可以是烷基、烷氧基、娃氧基、胺基、硝基、氛基、醜胺基、 酯基、醛基、酮羰基和卤素原子(F、Cl、Br、I)等,可用于制备各种含脲基的医药、农药和高 分子功能材料等。
[0051] 3、本发明所涉及的反应不需要严格的无水无氧条件,不需要高温反应,不需要高 压力的一氧化碳反应气氛,操作非常简单。对于大部分底物,催化剂的用量都可以降低到 5%当量以下(优选在0.5%当量以下)并且可以回收使用,反应非常高效。催化剂用量非 常小,且由于可以直接使用未经活化的胺、醇为原料,因此反应成本很低。
[0052] 4、本发明所使用的钯催化剂均为非均相催化剂,可以多次重复使用。
【具体实施方式】
[0053] 如上所述,本发明公开了一种制备式(I)所示化合物的方法,
[0054] R-NH-C0-NR3-R2 (I)
[0055] 其中,R1选自芳基、杂芳基、环烷基、杂环基、烷基、烯基、炔基、芳基烷基、杂芳基烧 基、环烷基烷基、杂环基烷基、芳基烯基、杂芳基烯基、环烷基烯基、杂环基烯基;R 2选自芳 基、杂芳基、环烷基、杂环基、烷基、烯基、炔基、芳基烷基、杂芳基烷基、环烷基烷基、杂环基 烷基、芳基烯基、杂芳基烯基、环烷基烯基、杂环基烯基;R 3选自H、R2,或者R3、R2与N-起形 成杂环;
[0056] 其反应式如下:
[0058] 如前所述,本发明的反应对官能团具有很好的容忍性。
[0059] 另外,针对于本发明所选用的催化剂是一类廉价的非均相催化剂,此类催化剂由 于其具有可回收使用的特点,因此在工业上具有非常广泛的应用前景与价值。我们针对这 一类催化剂的回收利用率做了一系列的验证试验发现,以钯/碳催化剂为例,在回收使用5 次之后产率并没有明显的下降,具体实施结果如表1所示:
[0060] 表1本申请的钯/碳催化剂使用次数与产率
[0062] 本发明通过下述实施例进行详细说明。但本领域技术人员了解,本发明并不局限 于此,任何在本发明基础上做出的改进和变化,都在本发明的保护范围之内。下述实施例中 使用的化学原料,如无特别说明,均是商业上可以直接购买得到的。
[0063] 实施例1N-苄基-Ν' -(4-甲氧基苯基)脲的制备
[0064] 化学名称:Ν-苄基-Ν' -(4-甲氧基苯基)脲
[0065] 分子式:C15H16N2〇2
[0066] CAS 登记号:126679-87-6
[0068] 操作步骤:
[0069] 向 25ml 反应瓶中依次加入钯 / 碳(21mg, 0· 02mmol),XPhos (19mg, 0· 04mmol),对 甲氧基苯胺(59mg, 0. 48mmol),甲苯(4ml),体系抽真空至20mmHg,然后充入CO气体至常压, 如此重复3次,再使用注射器加入苄基叠氮(53mg,0. 40mmol),将体系置于60°C下剧烈搅拌 反应12小时后,减压浓缩溶剂,残余物经过柱色谱分离纯化(石油醚:乙酸乙酯(体积比) =3:1),得到白色固体产物94mg,产率91 %。所得化合物的表征数据如下:
[0070] MSm/z (ESI) : 257 [M+H]+
[0071] NMR(400MHz, CDC13) δ 7. 31 - 7. 24 (m, 6Η), 7. 18 - 7. 14 (m, 2Η), 6. 85 -6. 82 (m, 2Η), 6. 34 (s, 1Η), 4. 40 (d, J = 5. 8Hz, 2H), 3. 77 (s, 3H).
[0072] 实施例 2-41
[0073] 实施例2-41采用与实施例1同样的方法制备,具体的原料配比见表2。
[0074] 表2实施例2-41的反应温度及具体原料配比








【主权项】
1. 一种制备式α)所示化合物的方法, RLnH-CO-NR3-!?2 (I) 其中, R1选自芳基、杂芳基、环烷基、杂环基、烷基、烯基、炔基、芳基烷基、杂芳基烷基、环烷基 烷基、杂环基烷基、芳基烯基、杂芳基烯基、环烷基烯基、杂环基烯基; R2选自芳基、杂芳基、环烷基、杂环基、烷基、烯基、炔基、芳基烷基、杂芳基烷基、环烷基 烷基、杂环基烷基、芳基烯基、杂芳基烯基、环烷基烯基、杂环基烯基; R3选自H,R2,或者R3、R2与N-起形成杂环; 其中, 将式(II)所示化合物与式(III)所示化合物在非均相的钯催化剂的催化下,在一氧化 碳气氛下,在溶剂中反应得到式(I)所示化合物: R1-^ (II) HNR3-R2 (III) 其中, 1^、1?2和1?3的定义同式(1)。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述芳基可以是取代或未取代的芳基;所 述杂芳基可以是取代或未取代的带有至少一个氮、氧、或硫的芳基;所述芳基和杂芳基上可 带有一个或多个取代基,对取代基的位置没有特别限制,邻位、间位
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