论文导读:二苯甲酮亚胺是一类较好的卤-胺转化试剂,极大丰富了Buchwald反应在有机合成C-N键形成中的应用。
关键词:二苯甲酮亚胺,Buchwald反应,C-N键
胺类化合物在碱性条件下,可以与芳卤化合物发生取代反应,形成C-N键。事实上,在很多情况下,这两类化合物并不能有效地进行反应,C-N键的形成,需要催化剂的参与。免费论文参考网。在实验室中比较常见的主要有Ullmann 反应[1,2]和Buchwald 反应[3,4]。本文着重描述我们实验室中正在运用的Buchwald 反应。免费论文参考网。
1. 反应机理
Buchwald 反应全称叫做Buchwald-Hartwig 交叉偶联反应,它主要应用于金属钯(0)催化的芳胺化合物的合成。起始原料包括卤代芳烃(或类卤代芳烃,如三氟甲磺酸芳酯)和一级或二级芳胺。金属钯催化剂主要包括0价钯(如Pd(PPh3)4,Pd2(dba)3,Pd(acac)Cl2)和二价钯(如PdCl2, Pd(OAc)2,Pd(dppf)Cl2, (IPr)Pd(acac)Cl, Pd(PPh3)2Cl2等)。在反应中往往需要配体的参与,而最常用的配体为膦配体,如 dppf, BINAP, Xantphos 等。免费论文参考网。
反应式:

它的机理如下图(假设以醇钠做碱)

2.实验部分

实验过程中,我们首先尝试了以下条件:
(a) NH4OH水溶液,CuSO4, K2CO3,100℃,16h
(b) NH4OH水溶液,CuSO4, K2CO3, 高压釜140℃,6h
(c)NH3异丙醇溶液回流12h
(d) NH2Boc,Pd2(dba)3,Xantphos,Cs2CO3
(e) NH2Boc, Pd2(dba)3, Xantphos,NaotBu
(f) NH2Boc,CuI,L-proline,K2CO3,DMSO
(g) NH2Boc,Pd(OAc)2, dppf,Cs2CO3
我们筛选了多种反应温度和溶剂,均以失败告终。之后我们又尝试了使用二苯甲酮亚胺合成C N键,再将其水解最终制得了化合物2的盐酸盐。
实验操作:
化合物1(30 g, 0.236 mol)和二苯甲酮亚胺(47 g, 0.260 mol)溶于甲苯(1000 mL),然后加入Pd(OAc)2(3.8 g, 0.0171 mol),BINAP(21 g, 0.0342 mol), 叔丁醇钠(32.7 g, 0.342 mol),氮气置换三次将体系里的氧气除掉,回流16h。冷却后,旋干得到粗品,粗品可使用柱层析分离(展开剂 石油醚:乙酸乙酯=20:1),得到45 g棕色化合物3(Rf=0.3, 石油醚:乙酸乙酯=5:1),再将化合物3溶于HCl( 2N , 500 mL),室温搅拌24 h,用乙酸乙酯(500 mL X 3)萃取水相,除去杂质,将水相旋干得到最终化合物4 24 g,两步的产率为71 %。
1H NMR: (400 MHz, DMSO-d6):d8.22 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 7.97 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.81 (dd, J1= 5.6 Hz, J2 = 8.0 Hz, 1H), 2.71 (s, 3H).
3. 总结
二苯甲酮亚胺是一类较好的卤-胺转化试剂,极大丰富了Buchwald 反应在有机合成C-N键形成中的应用。
参考文献
[1]F. Y. Kwong, A Klapars, S. L. Buchwald,Org.Lett. 2002, 4:581-584.
[2]C. Wolf, S. Liu,X. Mei, A. T. August, M.D. Casimir, J.Org. Chem. 2006, 71: 3270-3273.
[3]X. Xie,T.Y.Zhang, Z. Zhang, J.Org. Chem.2006, 71:6522-6529.
[4]D. Zim, S. L. Buchwald, Org.Lett. 2003,5:2413-2415.
|