本發(fā)明屬于有機(jī)合成領(lǐng)域,具體涉及一種亞硝胺類有機(jī)化合物的合成方法。
背景技術(shù):
1、亞硝基胺類化合物(nocs)廣泛存在于多種天然產(chǎn)物和合成藥物中,包括l-丙氨酸、福莫斯特堿、鏈脲佐菌素等。某些藥物經(jīng)過亞硝基化后的衍生物也具有重要的藥用價值,如form?desloratadine,它是一種抗組胺藥,用于緩解慢性特發(fā)性蕁麻疹和常年性過敏性鼻炎的全身和局部癥狀。除了重要的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用外,nocs還是有機(jī)合成中的重要中間體,有助于制備肼類和硝基化合物。因此,人們對nocs的合成給予了極大的關(guān)注,從而開發(fā)出了越來越多的方法。
2、nocs的傳統(tǒng)合成方法是將仲胺進(jìn)行n-亞硝基化。最常用的亞硝基化試劑有:nano2、亞硝酸叔丁酯(tbn)、弗雷米鹽(亞硝基二磺酸二鉀)、亞硝酸過氧化物和亞硝酸雙(三苯基膦亞基)銨。然而,這些方法需要使用大量的金屬或化學(xué)氧化劑,且大多數(shù)試劑都易燃易爆,而且底物的選取范圍在芳香族仲胺。因此,有必要開發(fā)更環(huán)保、更高效的方法來合成烷基亞硝胺。
3、有機(jī)電化學(xué)目前被認(rèn)為是一種對環(huán)境友好,可持續(xù)的綠色合成方法,通過電極和底物或催化劑之間的電子轉(zhuǎn)移從而避免氧化劑的使用。目前已有一些電化學(xué)下合成nocs的方法被報(bào)道,但這些方法所使用的亞硝化試劑大都易燃易爆,且需要金屬催化或者在惰性氣氛下反應(yīng),條件較為嚴(yán)苛,產(chǎn)率大都中等偏低。
4、我們長期以來一直專注于鹵素介導(dǎo)的電化學(xué)有機(jī)合成研究。此外,我們還研究了硝基甲烷在電催化下的反應(yīng)性,取得了一些顯著成果。在此基礎(chǔ)上,我們利用硝基甲烷作為亞硝基試劑,仲胺作為反應(yīng)物,在無催化劑條件下,設(shè)計(jì)了一種電化學(xué)方法來合成nocs。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明提供了一種亞硝胺類有機(jī)化合物的合成方法。本方法能夠在溫和電化學(xué)條件下使用硝基甲烷對仲胺進(jìn)行亞硝基化,得到亞硝胺類化合物,且反應(yīng)收率高。
2、本發(fā)明亞硝胺類有機(jī)化合物的合成方法,是將式(i)所示結(jié)構(gòu)的化合物和硝基甲烷在電化學(xué)作用下反應(yīng),得到式(ii)所示結(jié)構(gòu)的亞硝胺類有機(jī)化合物;
3、
4、具體是將式(i)所示結(jié)構(gòu)的化合物和硝基甲烷加入溶劑中,在催化劑和堿的存在下通過電化學(xué)反應(yīng)得到式(ii)所示結(jié)構(gòu)的目標(biāo)產(chǎn)物。
5、其中:
6、r1選自c1~c6的烷基、c6~c9的芳基或取代的c6~c9的芳基,且取代的c6~c9的芳基中的取代基為c1~c5的烷基;r2選自c1~c6的烷基、c6~c9的芳基或取代的c6~c9的芳基,且取代的c6~c9的芳基中的取代基為c1~c5的烷基。
7、或r1和r2共同組成c4~c9的含氮雜環(huán)或取代的c4~c9的含氮雜環(huán),且取代的c4~c9的含氮雜環(huán)中的取代基為c1~c6的烷基或c6~c14的芳基。
8、進(jìn)一步優(yōu)選:
9、所述r1為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、2-甲基丙基、3-甲基丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基、芐基、2-苯基乙基、3-苯基丁基、4-苯基丁基、4-甲基芐基、4-乙基芐基、4-丙基芐基、4-丁基芐基、2-甲基芐基、2-乙基芐基、2-丙基芐基、2-丁基芐基、3-甲基芐基、3-乙基芐基、3-丙基芐基或3-丁基芐基;所述r2為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、2-甲基丙基、3-甲基丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基、芐基、2-苯基乙基、3-苯基丁基、4-苯基丁基、4-甲基芐基、4-乙基芐基、4-丙基芐基、4-丁基芐基、2-甲基芐基、2-乙基芐基、2-丙基芐基、2-丁基芐基、3-甲基芐基、3-乙基芐基、3-丙基芐基或3-丁基芐基。
10、或r1和r2共同組成c4~c6的含氮雜環(huán)或取代的c4~c6的含氮雜環(huán),其中,c4~c9的含氮雜環(huán)為吡咯、哌啶、哌嗪、嗎啉、硫代嗎啉、異吲哚啉或四氫異喹啉;取代的c4~c9的含氮雜環(huán)中的取代基為c1~c6的烷基、c1~c6的烷氧基、鹵素、硝基或c6~c14的芳基。
11、更進(jìn)一步:
12、所述式(ii)結(jié)構(gòu)的化合物具體為式(ii-1)、式(ii-2)、式(ii-3)、式(ii-4)、式(ii-5)、式(ii-6)、式(ii-7)、式(ii-8)或式(ii-9)所示化合物。
13、
14、式(i)所示結(jié)構(gòu)的化合物和硝基甲烷的摩爾比為1:1~5,優(yōu)選為1:(1~3)。
15、反應(yīng)溫度為0~80℃,優(yōu)選為40~65℃,最優(yōu)選為45~55℃。
16、所述催化劑選自碘化鉀、碘化鈉、四甲基碘化銨、四乙基碘化銨、四丁基碘化銨、碘化銨、單質(zhì)碘、碘酸鉀、2-碘?;郊姿帷-碘代丁二酰亞胺、醋酸碘苯中的一種或幾種。
17、所述堿選自氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鈉、dabco、喹啉環(huán)、dbu、dbn、dipea、dmap、三乙胺、三氟乙醇合六氟異丙醇中的一種或幾種。
18、所述溶劑選自甲苯、二甲苯、氯仿、1,4-二氧六環(huán)、二甲亞砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、乙腈、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、水、四氫呋喃、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷中的一種或幾種。
19、電化學(xué)反應(yīng)時,電極材料選自碳電極、鉑電極、鎳電極、鋅電極、鐵電極、銅電極、鈷電極中的一種或幾種。
20、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供了一種亞硝胺類化合物的合成方法,通過一步反應(yīng)首次實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)條件下,以硝基甲烷作為亞硝基試劑,在無額外氧化劑添加下與仲胺反應(yīng)得到亞硝胺類化合物的方法,且反應(yīng)條件溫和,得到的產(chǎn)品反應(yīng)收率高,是綠色高效合成亞硝胺類化合物的方法。
1.一種亞硝胺類有機(jī)化合物的合成方法,其特征在于:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法,其特征在于:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法,其特征在于:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法,其特征在于:
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的合成方法,其特征在于:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成方法,其特征在于:
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成方法,其特征在于:
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成方法,其特征在于:
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成方法,其特征在于:
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成方法,其特征在于: