[发明专利]离子型铁（III）配合物作为催化剂在制备苄基胺类化合物中的应用

说明书

本发明公开了离子型铁（III）配合物作为催化剂在制备苄基胺类化合物中的应用，即以分子式为[(RNCHCHNR)CH][FeBr₄]（R为叔丁基）的含1,3‑二叔丁基咪唑阳离子的离子型铁（III）配合物为催化剂、以过氧化二叔丁基为氧化剂，通过甲苯/乙苯类化合物与芳胺的氧化反应来合成苄基胺类化合物。本发明适用范围广，不仅适用于含苄位伯碳‑氢键的甲苯类化合物，也适用于含苄位仲碳‑氢键的乙苯类化合物。这是由铁系催化剂实现的经甲苯/乙苯类化合物和芳胺的氧化反应来制备苄基胺类化合物的第一例。

技术领域

本发明属于有机化合物的制备技术领域，具体涉及到离子型铁（III）配合物作为催化剂在制备苄基胺类化合物中的应用。

背景技术

苄基胺类化合物作为一种关键的骨架结构广泛存在于天然产物、农药、聚合物和药物分子中。传统合成这类化合物时需要使用预先功能化的底物，如卤代烃，通过布赫瓦尔德-哈特维希(Buchwald –Hartwig）交叉偶联反应来合成（参见：J. F. Hartwig, Acc. Chem. Res., 2008, 41, 1534）。此种方法具有原子经济性差、排放出对环境有严重污染的卤化物等缺点。因此，开发合成苄基胺类化合物的新方法是有很强的实际应用价值的。

近年来，通过过渡金属催化的碳-氢键的氧化反应来构建碳-氮键成为了合成胺类化合物的一个新方法，该方法避免了卤代烃的使用，具有更好的原子经济性和环境友好性。但是涉及苄位碳-氢键氧化反应的报道极少，公开的铜催化体系也仅适用于含苄位仲碳-氢键的底物。

在过去十年里，铁系催化剂因具有廉价易得、低毒或者无毒、生物相容性好等优点而得到了快速发展，但到目前为止，还未见涉及铁系催化剂催化的苄位碳-氢键的氧化反应的文献报道。因此，开发高效的铁系催化剂，通过苯类化合物与芳胺的反应来构建苄基胺类化合物是符合绿色化学的发展要求的，也是极具创新性和应用价值的。

发明内容

本发明的目的是提供离子型铁（III）配合物作为催化剂在制备苄基胺类化合物中的应用，是一种合成苄基胺类化合物的新方法，即以分子式为[(^tBuNCHCHN^tBu)CH][FeBr₄]的含1,3-二叔丁基咪唑阳离子的离子型铁（III）配合物为催化剂、以过氧化二叔丁基为氧化剂、通过甲苯/乙苯类化合物与芳胺的反应来合成苄基胺类化合物。[(^tBuNCHCHN^tBu)CH][FeBr₄]是一种简单易得的、并且在空气中稳定的、具有明确结构的铁(III)配合物。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是:

离子型铁（III）配合物作为催化剂在制备苄基胺类化合物中的应用；所述离子型铁（III）配合物的化学结构式如下：

。

上述技术方案中，制备苄基胺类化合物时以苯类化合物和芳胺为原料，在氧化剂存在下进行。

上述技术方案中，所述氧化剂为过氧化二叔丁基。

上述技术方案中，制备苄基胺类化合物的方法，包括以下步骤，混合催化剂、芳胺、氧化剂、苯类化合物，反应得到苄基胺类化合物。

上述技术方案中，苯类化合物为液体，可以作为反应原料与溶剂。

上述技术方案中，所述反应的温度为80～150℃，时间为15～60小时。

上述技术方案中，反应结束后，反应液冷却至室温，再通过柱层析进行提纯，得到苄基胺类化合物。优选的，柱层析提纯时以体积比为1∶50的乙酸乙酯/石油醚混合溶剂为展开剂。