一種利用烴基硼酸、胺和二氧化碳合成氨基甲酸酯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)藥化工合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用烴基硼酸、胺和二氧化碳 合成氨基甲酸酯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氨基甲酸酯類化合物作為一類含氮含氧化合物（通式為RifNCOOR3)，具有重要 的生物活性。其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有非常重要的應(yīng)用，被廣泛用作殺蟲劑、殺螨劑、除草劑和殺 菌劑等（如葉蟬散、克百威、苯菌靈、燕麥靈等）。根據(jù)化學(xué)性質(zhì)氨基甲酸酯類農(nóng)藥可以分 為N-甲基氨基甲酸酯（如西維因）、N，N-二甲基氨基甲酸酯（如抗蚜威）及氨基甲酸肟 酯（如滅多威）等三大類。其次，氨基甲酸酯在醫(yī)藥上也有廣泛的應(yīng)用，如治療艾滋病的藥 Prezista和治療膀胱痙攣的藥VESIcare就是氨基甲酸酯類化合物；氨基甲酸芳香酯也是 很多天然產(chǎn)物的基本骨架和重要的合成中間體及化工原料。因此尋找一種簡(jiǎn)單的、高效的 合成氨基甲酸芳香酯方法具有重要的意義。
[0003] 傳統(tǒng)上氨基甲酸酯類化合物的合成有以下三種方法：⑴由氯甲酸酯與氨或胺反 應(yīng)合成（N.Schroder,J.Wencel-Delord,F.Glorius,J.Am.Chem.Soc. 2012, 134, 8298 -8301 ;A.Wilsily，F(xiàn).Tramutola，N.A.Owston，G.C.Fu，J.Am.Chem.Soc. 2012, 134, 5794 -5797) ; (2)由氨基甲酰氯與醇或酚反應(yīng)合成〇1.-1丄〇，(：.-￥.1^11，^-^86即，1?.-了. Chein,Angew.Chem.Int.Ed. 2014, 53, 9026 - 9029 ；K.ff.Quasdorf,M.Riener,K. V.Petrova,N.K.Garg,J.Am.Chem.Soc. 2009, 131, 17748 - 17749);以及（3)通過(guò)異 氛酸酯與酸反應(yīng)得到（J.M.Medina,J.L.Mackey,N.K.Garg,K.N.Houk,J.Am.Chem. Soc. 2014, 136, 15798 - 15805 ；S.M.Bronner,N.K.Garg,J.Org.Chem. 2009, 74, 8842 -8843)。以上三種方法所使用的氯甲酸芳香酯、氨基甲酰氯和異氰酸酯都具有較大的毒性，而 且大部分是通過(guò)光氣制備得到，生產(chǎn)過(guò)程中容易引起的環(huán)境污染、嚴(yán)重威脅人的生命安全。 因此，發(fā)展環(huán)境友好的氨基甲酸酯的合成方法一直受到科學(xué)界及工業(yè)界的廣泛關(guān)注。
[0004] 二氧化碳是溫室氣體，在地球上儲(chǔ)量豐富，利用其作為有機(jī)合成的原料具有價(jià)格 便宜、無(wú)毒、可再生的等特出優(yōu)點(diǎn)，因此，用二氧化碳代替光氣等有毒原料來(lái)合成氨基甲酸 酯已引起了人們的極大興趣。目前已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)利用二氧化碳為原料通過(guò)與胺及相應(yīng)的原料 發(fā)生三組分反應(yīng)合成氨基甲酸烷基酯及烯基酯，第三組分包括鹵代脂肪烴、醇、原甲酸酯、 環(huán)氧化物、端炔、及炔醇等（參見綜述：D.Chaturvedi,Tetrahedron2012, 68, 15-45)。在我 們之前的專利CN104355955A中，已經(jīng)開發(fā)了一種由磺酰腙、胺和二氧化碳合成氨基甲酸 酯的方法，為了進(jìn)一步豐富氨基甲酸酯的合成方法，以期有更廣泛的原料來(lái)源并降低生產(chǎn) 成本，一直是本領(lǐng)域的研究人員追求的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種利用烴基 硼酸、胺和二氧化碳合成氨基甲酸酯的方法。
[0006] 本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種利用烴基硼酸、胺和二氧化碳合成氨基甲酸酯的方法，包括以下操作步驟：
[0008] 在耐壓反應(yīng)器中，加入烴基硼酸、胺和溶劑，加入氧化亞銅為催化劑、堿為配體、三 氟化硼乙醚為添加劑，通入氧氣和二氧化碳，在40~120°C下攪拌反應(yīng)6~24小時(shí)，反應(yīng)結(jié) 束后冷卻至室溫，將反應(yīng)液過(guò)濾后減壓蒸除溶劑得粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物經(jīng)柱層析提純得到氨基 甲酸酯；上述反應(yīng)如下式所示：
[0009]
[0010] 其中，R1包括苯基、對(duì)甲苯基、間甲苯基、鄰甲苯基、對(duì)氟苯基、對(duì)溴苯基、對(duì)氯苯 基、對(duì)碘苯基、對(duì)氰基苯基、對(duì)三氟甲基苯基、對(duì)叔丁基苯基、3, 5-二甲基苯基、對(duì)甲氧基苯 基、對(duì)苯基苯基、對(duì)乙?guī)€基苯基、對(duì)甲酯基苯基、鄰苯基苯基、間嗎啉基苯基、2-萘基、6-喹 啉基、4-吡啶基、5-苯并二氫呋喃基、環(huán)己烯基或苯乙烯基；
[0011] R2和R3為相同或者不相同的乙基、丙基、異丙基、正丁基、芐基或烯丙基；或
為四氫吡咯、六氫吡啶或嗎啉。
[0012] 優(yōu)選地，所述的溶劑為乙腈、四氫呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、甲苯、二 氯甲烷、二氯乙烷或甲醇。
[0013] 優(yōu)選地，所述的堿是指有機(jī)堿，包括吡啶、4-(N，N-二甲氨基）吡啶、2-溴吡啶或2， 6-二叔丁基吡啶；堿的加入量與烴基硼酸的摩爾比為（1~6) : 1。
[0014] 優(yōu)選地，所述烴基硼酸與胺的摩爾比為1: (1~5)。
[0015] 優(yōu)選地，所述催化劑氧化亞銅的加入量與烴基硼酸的摩爾比為（0. 05~0. 4) : 1。
[0016] 優(yōu)選地，所述添加劑三氟化硼乙醚的加入量與烴基硼酸的摩爾比為（1~5) :1。
[0017] 優(yōu)選地，所述通入氧氣的氧分壓為0. 2~0. 8MPa ;通入氧氣和二氧化碳的總壓力 為1~6MPa。
[0018] 優(yōu)選地，所述柱層析提純是指以石油醚和乙酸乙酯的混合溶劑為洗脫液的柱層析 提純，所述石油醚與乙酸乙酯的體積比為（1~30) : 1。
[0019] 本發(fā)明的合成方法具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0020] (1)本發(fā)明氨基甲酸酯的合成方法與現(xiàn)有利用光氣或異腈酸酯合成氨基甲酸酯的 技術(shù)相比，本方法所用原料為二氧化碳、烴基硼酸和胺，這些原料無(wú)毒或低毒、廉價(jià)、容易得 至IJ，且反應(yīng)操作安全簡(jiǎn)單；
[0021 ] (2)與現(xiàn)有利用二氧化碳合成氨基甲酸酯的技術(shù)相比，本發(fā)明除了可以合成氨基 甲酸烯基酯外，還可用于合成氨基甲酸（雜）芳香酯，而以前報(bào)道用二氧化碳只能合成氨基 甲酸烷基酯和烯基酯；
[0022] (3)本發(fā)明的方法對(duì)功能團(tuán)適應(yīng)性好，對(duì)底物適應(yīng)性廣，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前 景。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1和圖2分別是實(shí)施例1~9所得產(chǎn)物的氫譜圖和碳譜圖；
[0024] 圖3和圖4分別是實(shí)施例10所得產(chǎn)物的氫譜圖和碳譜圖；
[0025] 圖5和圖6分別是實(shí)施例11所得產(chǎn)物的氫譜圖和碳譜圖；
[0026] 圖7和圖8分別是實(shí)施例12所得產(chǎn)物的氫譜圖和碳譜圖；
[0027] 圖9和圖10分別是實(shí)施例13所得產(chǎn)物的氫譜圖和碳譜圖；
[0028] 圖11和圖12分別是實(shí)施例14所得產(chǎn)物的氫譜圖和碳譜圖；
[0029] 圖13和圖14分別是實(shí)施例15所得產(chǎn)物的氫譜圖和碳譜圖；
[0030] 圖15和圖16分別是實(shí)施例16所得產(chǎn)物的氫譜圖和碳譜圖；
[0031] 圖17和圖18分別是實(shí)施例17所得產(chǎn)物的氫譜圖和碳譜圖；
[0032] 圖19和圖20分別是實(shí)施例18所得產(chǎn)物的氫譜圖和碳譜圖；
[0033] 圖21和圖22分別是實(shí)施例19所得產(chǎn)物的氫譜圖和碳譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。
[0035] 實(shí)施例1
[0036] 在高壓反應(yīng)釜中加入0. 5毫摩爾苯硼酸、0. 2毫摩爾氧化亞銅，3毫升二氯甲烷， 2. 5毫摩爾二乙胺、1. 5毫摩爾三氟化硼乙醚，1. 5毫摩爾吡啶，先充入0. 4MPa的氧氣，再充 入二氧化碳使總壓力達(dá)到4MPa，在80°C攪拌反應(yīng)24小時(shí)后，停止加熱及攪拌，冷卻至室溫， 緩慢放空未反應(yīng)的C02。乙酸乙酯萃取反應(yīng)液，過(guò)濾，減壓旋蒸去除溶劑，得到粗產(chǎn)物，再通 過(guò)柱層析分離純化，得到目標(biāo)產(chǎn)物