[发明专利]一种钒催化合成酰胺衍生物的方法

说明书

本发明公开了一种钒催化合成酰胺衍生物的方法，该方法是以硝基芳香化合物和酯类化合物作为原料，钒化合物为催化剂，镁屑作为还原剂的参与下，在有机溶剂中发生酰胺化反应，得到酰胺衍生物。本发明方法具有如下优点：(1)使用稳定性好、廉价易得的硝基芳香化合物作为氮源；(2)使用的催化剂廉价易得，低毒；(3)具有良好的底物适用性，对于含有不同取代基的芳香硝基化合物，脂肪酯和芳基酯都适用。

技术领域

本发明属于酰胺衍生物的合成技术领域，具体涉及到以钒化合物作为催化剂，在镁屑作为还原剂参与下，催化硝基芳香化合物和酯类化合物发生酰胺化反应制备酰胺衍生物的方法。

背景技术

酰胺是具有广泛生物活性的化合物，也经常作为结构片段出现在药物分子中，因此其合成方法的研究引起了广大化学工作者的关注。已有大量关于酰胺类合成方法的报道(Montalbetti,et.al.Tetrahedron,2005,61,10827-10852；Williams,J.M.J.et.al.Chem.Soc.Rev.2011,40,3405–3415；Jean-MarcCampagne.et.al.Chem.Rev.2016,116,12029)，主要包括：(1)通过预活化羧酸或者原位活化羧酸实现，如使用酰卤、酸酐、活泼酯或羧酸【需同时使用DCC(N,N'-二环己基碳二亚胺)等脱水剂】与有机胺发生亲核加成-取代反应；(2)金属盐作为催化剂，将醛、醇、肟、氯代物等小分子与胺反应，构建“C-N键”形成酰胺化合物(Chem.Soc.Rev.,2011,40,3405–3415)，(3)以杂环为原料，在铜盐催化剂的作用下发生开环氧化作用得到酰胺衍生物(吴剑等，公布号CN 109053558A)。然而，上述方法均存在明显不足，例如使用不稳定的原料(有机胺易氧化)、危险的试剂(如酰卤等，反应产生卤化氢，腐蚀设备及污染环境)，或需使用钌、钯、铜等贵金属，价格昂贵。

发明内容

本发明的目的在于克服现有酰胺类合成方法存在的使用不稳定的底物以及价格昂贵的贵金属催化剂等缺点，提供一种高效、低耗的钒催化合成酰胺衍生物的方法。

针对上述目的，本发明所采用的技术方案为：在无水无氧条件下，将式Ⅰ的酯类化合物与式Ⅱ的硝基芳香化合物、钒催化剂、镁屑加入有机溶剂中，在70～100℃下进行酰胺化反应，得到式Ⅲ的酰胺衍生物；

式中，R₁代表C₁～C₁₀的烃基、取代芳基或杂环基团，具体如C₁～C₈的烷基、C₄～C₆的环烷基、环戊烯基、苯基、C₁～C₄烷基取代苯基、溴代苯基、氯代苯基、氟代苯基、金刚烷基、呋喃基、噻吩基等；R₂代表C₁～C₁₀的烃基，具体如C₁～C₃的烷基、苄基等；R₃代表H、C₁～C₄烷基、C₁～C₄烷氧基、F、Cl、Br、-SCH₃、-N(CH₃)₂中任意一种。

上述合成方法中，所述的钒催化剂为三氯化钒、乙酰丙酮钒、乙酰丙酮氧钒、偏钒酸钠、偏钒酸铵、双(环戊二烯)溴化钒、二氯二茂钒中任意一种，优选钒催化剂的加入量为硝基芳香化合物摩尔量的5％～12％。

上述合成方法中，优选硝基芳香化合物与酯类化合物的摩尔比为1:1.2～2，镁屑的加入量为硝基芳香化合物摩尔量的3～5倍。

上述合成方法中，进一步优选在80～90℃下进行酰胺化反应，反应时间为10～12h。

上述合成方法中，所述的有机溶剂优选四氢呋喃或乙腈。