[发明专利]一种制备α,β-不饱和酰胺的方法

说明书

技术领域

本发明属于酰胺类有机化合物的制备技术领域，具体涉及一种α,β-不饱和酰胺的催化制备方法。

背景技术

α,β-不饱和酰胺具有良好的生物活性，例如抗惊厥、抗抑郁、抗雌性激素、止痛以及抗菌性等，被广泛的应用于农业、医药行业及有机合成等重要领域。

现有技术中，制备α,β-不饱和酰胺的方法是：先将不饱和酸制成酰氯，然后再与二级胺酰胺化反应得到产物。2010年，Kumagai将苯甲酸在SOCl₂作用下与N,N-二甲基甲酰胺通过一锅法反应合成了苯甲酰胺，其中SOCl₂与N,N-二甲基甲酰胺形成了一个关键的Vilsmeier形式中间体，该中间体使苯甲酸进一步酰氯化然后再与N,N-二甲基甲酰胺反应生成了目标产物（参见：T Kumagai, T Anki, T Ebi, A Konishi, K Matsumoto etl. Tetrahedron., 2010(66):8968）；2012年奈有峰采用不饱和酸与氯化亚砜反应制得酰氯，再将酰氯与相应的胺或者氨水反应得到各种所需的α,β-不饱和酰胺（参见：奈有峰. 由α,β-不饱和酰胺合成取代高牛磺酸. 北京化工大学 2012）。由不饱和酸制取酰氯一般需要用到三氯化磷，三氯氧磷或者氯化亚砜等易挥发、刺激性和腐蚀性强、毒性较大的化学药品，不仅对环境产生污染，也增加了生产过程的复杂性。

另外，饱和酰胺化合物可以在α,β位脱水来制备α,β-不饱和酰胺化合物，比如，中国专利申请CN1826314A公开了一种α,β-不饱和酰胺化合物的制备方法，首先将保护基团引入饱和酰胺化合物，在脱氢催化剂与适合氧化剂的存在下脱水、反应形成双键，最后除去保护基团而得到最终产物，但是整个反应过程所需化学试剂多，反应时间长，条件复杂。

2013年印度的Reddy教授等人使用高氯酸铜催化苯甲酸和甲酰胺类化合物合成酰胺类化合物（参见：P. S. Kumar, G. S. Kumar, R. A. Kumar, N. V. Reddy, K. R. Reddy, Eur. J. Org. Chem. 2013(7):1218）；但是该催化体系对底物要求高并且反应需要在100℃的高温下进行。

因此寻找一种原料来源广泛、反应过程简单、产物收率高、安全、环保、普适性好的制备方法以有效合成α,β-不饱和酰胺是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应过程简单、产物收率高、安全、环保的制备α,β-不饱和酰胺的方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种制备α,β-不饱和酰胺的方法，包括以下步骤：在惰性气氛中，以肉桂酸类化合物与甲酰胺类化合物为反应物，以铁盐和氧化剂为催化体系，通过酰胺化反应制备得到产物α,β-不饱和酰胺；

其中，铁盐选自无水硫酸铁、三氟甲磺酸铁、乙酰丙酮铁、氧化铁、三溴化铁、三氯化铁、三碘化铁、氧化亚铁、氯化亚铁、溴化亚铁、碘化亚铁、单质铁、四氧化三铁、二茂铁中的一种或者一种以上的混合物；氧化剂选自叔丁基过氧化氢、氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过硫酸钾或者过硫酸铵中的一种或者一种以上的混合物；

所述催化体系中，铁盐和氧化剂的摩尔比为1∶15～40。

上述技术方案中，所述甲酰胺类化合物为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二丁基甲酰胺、1-甲酰吡咯烷、N-甲酰哌啶、N-甲酰吗啉、甲酰胺或者N-甲基甲酰胺。

上述技术方案中，所述肉桂酸类化合物为肉桂酸、4-氯肉桂酸、4-氟肉桂酸、4-三氟甲基肉桂酸、4-异丙基肉桂酸、4-甲基肉桂酸、3-甲基肉桂酸、4-甲氧基肉桂酸、2-甲氧基肉桂酸、3-甲氧基肉桂酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、3,4,5-三甲氧基肉桂酸、4-硝基肉桂酸、3-(1-萘基)丙烯酸、2-呋喃丙烯酸、2-噻吩丙烯酸、3-吡啶丙烯酸、α-甲基肉桂酸、4-异丙基肉桂酸。

上述技术方案中，反应过程包括在惰性气氛中，将铁盐、氧化剂、肉桂酸类化合物和甲酰胺类化合物混匀，在30～70℃下搅拌8～14小时，蒸馏除去溶剂，最后经快速柱层析得到α,β-不饱和酰胺。

上述技术方案中，所述蒸馏除去溶剂，最后经快速柱层析得到α,β-不饱和酰胺等操作都属于现有技术，其中所使用的萃取剂、干燥剂、洗脱剂也是现有技术，本领域技术人员可以根据最终产物的性质选择合适的试剂，优选的技术方案中洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚体系（体积比为1∶1）。