[发明专利]二取代脲类化合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脲类化合物的合成方法，特别是一种是铜催化下通过碳-碳键活化的二取代脲类化合物的简便合成方法。

背景技术

脲类化合物，因其具有较高的生物活性、生理药理活性，而受到人们的广泛关注。例如，Norvir是一种强效蛋白酶抑制剂，主要用于抗HIV病毒(见参考文献：Debnath，A.K.et al.J.Med.Chem.1999,42,249)。又如，格列吡嗪控释片(Glipizide)适用于治疗II型糖尿病患者的高血糖及其相关症状(见参看文献：Pedersen,J.M.et al.J.Med.Chem.2008,51,3275)。全美2012年度市场前200位畅销药ACTOS中也含有脲的骨架，同样适用于治疗II型糖尿病(见参看文献：Greene,A.S.et al.J.Med.Chem.2012,55,8260)。此外，目前市场较流行的医药化妆品原料芦荟中，其所具消炎、软化角质及迅速愈合伤口的主要功能，得益于其中含有一定量的尿囊素(见参考文献：Sakamoto,A.et al.Plant.Cell.Environ.2014,37,1022)。

除此以外，由于脲类化合物结构上的特殊性，它可以作为重要的有机合成砌块，用于构建结构更加复杂的化合物。例如，邻位卤素取代的芳基脲在碱性条件下发生关环反应，形成咪唑啉酮类化合物(见参考文献：Bolm,C.etal.Org.Lett.2011,13,2876)。又例如，氰基乙酰基取代的脲在金属的催化下形成一类具有消炎作用的2,4-二羰基嘧啶类化合物(见参考文献：Müller,C.E.Heterocycles.2000,53,347)。

文献中报道过的合成脲类化合物的方法主要有以下几种：

(一)异氰酸酯与胺的反应。这是最常见的方法，主要应用于制备二取代脲(见参考文献：Ganachaud,F.Chem.Rev.2013,113,80)。此类方法的缺点是:原料异氰酸酯需要通过复杂的方法制备，异氰酸酯类化合物有强烈刺激性，为剧毒品，且不稳定，容易聚合，需要在低温、无光照条件下存储等。

2005年，Clayden小组报道了先用异氰酸酯与胺形成二取代脲，然后发生N-烷基化反应得到三取代的脲(见参考文献：Clayden,J.Org.Lett.2005,7,3147)。

(二)通过一氧化碳或者二氧化碳与胺在金属的催化下制备脲。此类方法主要得到对称的二取代脲。这类方法的缺点是：需使用昂贵的催化剂或者只能用于合成对称的二取代脲，方法的局限性很大。

2006年，Angelici小组报道了伯胺与一氧化碳和氧气在金催化下反应，得到对称的二取代脲。其机理是在金的催化氧气的氧化下形成异氰酸酯中间体与第二分子的胺反应形成脲(见参考文献：Angelici,R.J.J.Am.Chem.Soc.2006,128,14460)。

2011年，McElwee-White小组报道了伯胺与一氧化碳在钒催化下得到对称的二取代脲(见参考文献：McElwee-White,L.Eur.J.Org.Chem.2011,2011,6261)。

(三)通过异腈在过氧化物或者氮氧化物等强氧化剂条件下，先形成异氰酸酯之后再与胺反应得到。这类方法的缺点是：原料需要多步制备，采用过氧化物为氧化剂比较危险。

2004年，Zakrzewski小组报道了异腈经m-CPBA氧化，然后与二级胺反应得到三取代脲(见参考文献：Zakrzewski,J.Org.Lett.2004,6,695)。

2010年，Ichikawa小组报道了异腈在吡啶氮氧化物作用下生成异氰酸酯，然后与仲胺反应生成三取代脲(见参考文献：Ichikawa，J.J.Org.Chem.2010,2010,6331)

(四)Ukaji小组报道了二羰基咪唑与伯胺在水中反应可以得到对称的二取代脲和非对称的三取代脲(见参考文献：Padiya,K.J.Org.Lett.2012,14,2814)。

综上所述，脲类化合物的合成方法有以上几种，但是这些反应的底物都相对较为复杂，毒性较大，活着使用昂贵的金属作为催化剂，或者经过多步反应才能得到产物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二取代脲类化合物的合成方法。

为达到上述目的，本发明方法采用的反应机理为：