β-氨基羰基化合物的纯水相合成方法
【专利摘要】一种β-氨基羰基化合物的纯水相合成方法，以水作为反应溶剂，以醛、胺和酮作为原料，采用水杨酸或水杨酸的衍生物为催化剂进行反应。该方法为β-氨基羰基化合物的制备开辟了新的低成本且绿色高效的途径，其优点在于：目标产物选择性好且产率高，催化剂用量少，反应结束后不需要将催化剂从溶剂中分离，催化剂可以直接以水溶液形式重复利用，实验结果证明，重复使用5次后其催化活性仍然很高，产物的收率基本不变。
【专利说明】β-氨基羰基化合物的纯水相合成方法
【技术领域】 [0001]本发明属于催化有机合成【技术领域】，具体涉及一种以水杨酸或水杨酸的衍生物为催化剂，合成β-氨基羰基化合物的方法。
【背景技术】
[0002]β -氨基羰基化合物是合成药物及天然产物(β -氨基醇、β -氨基酸、β -内酰胺等)的关键中间体，在有机合成中有着广泛用途。通过β_氨基羰基化合物可以得到多种类型的化合物。β_氨基羰基化合物也是一类重要的生物活性物质，具有止咳、抗菌、抗炎、抗癌、抗病毒、镇静、止痛、降压、抑制水肿、抗凝血等多种生物活性。从环境保护、节能和原子经济性的角度，用未经活化的醛、胺和酮直接高效选择性构建β_氨基羰基化合物颇具吸引力。而这种直接构建的方法需要理想合适的催化反应体系才能实现。
[0003]目前合成β-氨基羰基化合物所用到的催化剂包括含有金属元素的催化剂和不含金属元素的催化剂。含有金属的催化剂主要包括以下几类:金属Lewis酸催化剂、金属杂多酸催化剂和金属氧化物纳米颗粒催化剂，其最大的缺陷在于高毒性对环境造成了极大影响，且其反应过程常需要在有机溶剂中进行，更是违背了绿色化学的基本原则。因此，能够采用不含金属的催化剂在纯水体系中实现β-氨基羰基化合物的合成受到了人们的重视。不含金属的催化剂可分为无机酸催化剂和有机酸催化剂。无机酸催化剂(例如HC1、H2S04)要实现高效地合成β -氨基羰基化合物，反应体系中必须存在一定量的表面活性剂，但是表面活性剂的存在使产品的分离过程过于复杂。而有机酸恰好能避免这个问题，不需要表面活性剂的存在就能与反应物较好的接触，具有较好的催化效果。但目前大多数有机酸催化剂均存在一些问题，如催化剂用量大，需要反应物摩尔量20%以上；反应时间长，需反应18小时以上；等等。除此之外，实现催化剂的循环使用对大多数有机酸催化剂来说存在巨大的挑战。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于克服现有β -氨基羰基化合物制备方法存在的缺点，提供一种催化剂用量少、催化活性高且可重复使用的β_氨基羰基化合物的纯水相合成方法。
[0005]解决上述技术问题所采用的技术方案是:以水作为反应溶剂，将芳香醛与芳香胺、脂肪酮或芳香酮按摩尔比为1:1~1.5:1~2混合均匀，加入芳香醛摩尔量5%~10%的催化剂，常温反应3~12小时，过滤分离，固体经柱色谱纯化得到β -氨基羰基化合物，溶解有催化剂的水溶液重复使用。
[0006]上述的催化剂为水杨酸或水杨酸的衍生物。
[0007]本发明的芳香醛与芳香胺、脂肪酮或芳香酮的摩尔比最佳为1:1.1:1.5。
[0008]上述的芳香醛具体可以选择苯甲醛、对氯苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、对硝基苯甲醛、间甲氧基苯甲醛、间硝基苯甲醛、邻氯苯甲醛、邻甲氧基苯甲醛中的任意一种；芳香胺具体可以选择苯胺、对氯苯胺、对硝基苯胺、对甲苯胺、对甲氧基苯胺、间甲苯胺、间氯苯胺、邻氯苯胺、邻甲氧基苯胺中的任意一种；脂肪酮具体可以选择环己酮或3-戊酮，芳香酮具体可以选择苯乙酮或对甲氧基苯乙酮；水杨酸的衍生物具体可以选择5-磺基水杨酸、5-硝基水杨酸、3，5- 二硝基水杨酸、5-溴水杨酸、对氨基水杨酸、5-甲氧基水杨酸、5-氯水杨酸中的任意一种。
[0009]本发明以水为溶剂，低成本且绿色环保，以水杨酸或水杨酸的衍生物为催化剂，催化剂用量少，反应结束后不需要将催化剂从溶剂中分离，催化剂可以直接以水溶液形式重复利用，实验结果证明，重复使用5次后其催化活性仍然很高，产物的收率基本不变，产物易分离、选择性好、产率高。
【具体实施方式】
[0010]下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
[0011]实施例1
[0012]合成2-[(4-氯苯基)(4-氯苯胺基)甲基]-环己酮
[0013]向IOmL 圆底烧瓶中加入 0.0218g(0.lmmol)5_ 磺基水杨酸、0.2810g(2mmol)对氯苯甲醒、0.2805g(2.2mmol)对氯苯胺、309 μ L(3mmol)环己酮，再加入2mL蒸懼水，搅拌，常温反应3小时，过滤分离，固体经柱色谱分离纯化得到2-[ (4-氯苯基)(4-氯苯胺基)甲基]-环己酮，其产率为94%，顺反比为33:67，产物的波谱数据为=1H NMR(400MHz,CDCl3) δ ppm:7.31-7.24(m，4H)，7.04-6.98(m，2H)，6.42 (d, J=8.8Hz，2H)，4.79 (s，1H)，
4.52 (d, J=6.2Hz, 1H)，2.72 (dd, J=8.7,4.9Hz, 1H)，2.45-2.27 (m, 2H)，2.05-1.83 (m, 3H)，
1.83-1.62(m，3H) ；13C NMR(101MHz，CDCl3) δ ppm:211.29，144.64，138.88，131.92，127.93，127.67，127.60，121.37，113.75,56.81,56.18,41.17,30.68,26.84,23.12。
[0014]向过滤后得到的滤液中加入0.2810g(2mmol)对氯苯甲醒、0.2805g(2.2mmol)对氯苯胺、309μ L(3mmol)环己酮,混合均匀,搅拌,常温反应3小时,过滤分离，固体产物用柱色谱分离纯化，滤液重复使用。催化剂重复使用次数对产物产率的影响见表1。
[0015]表1催化剂重复使用次数对产物产率的影响
[0016]
【权利要求】
1.一种β-氨基羰基化合物的纯水相合成方法，其特征在于:以水作为反应溶剂，将芳香醛与芳香胺、脂肪酮或芳香酮按摩尔比为1:1~1.5:1~2混合均匀，加入芳香醛摩尔量5%~10%的催化剂，常温反应3~12小时，过滤分离，固体经柱色谱纯化得到β -氨基羰基化合物，溶解有催化剂的水溶液重复使用； 上述的催化剂为水杨酸或水杨酸的衍生物。
2.根据权利要求1所述的β_氨基羰基化合物的纯水相合成方法，其特征在于:所述的芳香醛与芳香胺、脂肪酮或芳香酮的摩尔比为1:1.1:1.5。
3.根据权利要求1或2所述的β-氨基羰基化合物的纯水相合成方法，其特征在于:所述的芳香醛是苯甲醛、对氯苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、对硝基苯甲醛、间甲氧基苯甲醛、间硝基苯甲醛、邻氯苯甲醛、邻甲氧基苯甲醛中的任意一种。
4.根据权利要求1或2所述的β-氨基羰基化合物的纯水相合成方法，其特征在于:所述的芳香胺是苯胺、对氯苯胺、对硝基苯胺、对甲苯胺、对甲氧基苯胺、间甲苯胺、间氯苯胺、邻氯苯胺、邻甲氧基苯胺中的任意一种。
5.根据权利要求1或2所述的β-氨基羰基化合物的纯水相合成方法，其特征在于:所述的脂肪酮是环己酮或3-戊酮，所述的芳香酮是苯乙酮或对甲氧基苯乙酮。
6.根据权利要求1或2所述的β_氨基羰基化合物的纯水相合成方法，其特征在于:所述的水杨酸的衍生物是5-磺基水杨酸、5-硝基水杨酸、3，5-二硝基水杨酸、5-溴水杨酸、对氨基水杨酸、5-甲氧基水杨酸、5-氯水杨酸中的任意一种。
【文档编号】C07C225/16GK103467319SQ201310421972
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】高子伟, 陈纯, 吴亚, 朱序阳, 张伟强, 孙华明 申请人:陕西师范大学