[發明專利]一種催化氧化羰基化合成不對稱二取代脲的方法

有效

• 申請號: 201710413634.3
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107417478B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 韓維;杜宏艷;王天嬌;原肖榮
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: C07B43/00
• 分類號: C07B43/00;C07C273/18;C07C275/30;C07C275/36;C07C275/38;C07C275/40;C07C275/26;C07C275/24;C07C315/04;C07C317/42;C07C319/20;C07C323/36;C07D207/34
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 鄭立發

本發明公開了一種直接合成不對稱二取代脲類化合物的新方法，在溶劑聚乙二醇或聚乙二醇的水溶液中，在堿、碘化物和氧化劑的作用下，加入鈀催化劑，催化伯胺與一氧化碳的直接交叉偶聯反應制備不對稱二取代脲類化合物。本發明的偶聯反應制備不對稱二取代脲類化合物的方法，具有具有氧化劑來源廣泛和環境友好；底物來源廣泛、廉價和易于處理；羰基源穩定、廉價和不產生廢物；反應無需配體且活性好；反應條件溫和且選擇性高；底物官能團相容性好且底物的適用范圍廣；反應介質綠色且可以循環回收的優勢。在優化的反應條件之下，目標產品分離收率可高達97％左右。

技術領域

本發明屬于催化合成技術和精細化學品合成領域，更具體地說，涉及一種催化合成不對稱二取代脲類化合物的合成方法，是一種直接利用伯胺類化合物、一氧化碳為羰基源和空氣或氧氣為氧化劑來交叉偶聯來制備不對稱二取代脲的方法。

背景技術

不對稱二取代脲的骨架結構廣泛存在于天然產品、殺蟲劑、除草劑和醫藥中，因其具有廣泛的藥理和生理活性，其合成方法已經引起了廣泛的關注。傳統合成不對稱二取代脲的方法是基于光氣的異氰酸酯法：雖然此反應產率較高，但是這種方法由于原料具有高毒性,并且反應中生成大量強腐蝕性和污染性的含氯廢物,造成設備的嚴重腐蝕及產品后處理上的困難；同時,異氰酸酯的活性非常高,需要在無水、無氧、氮氣保護氛圍下進行反應，操作比較復雜(馮勝主編，《精細化工手冊》，廣東科技出版社，1995年，945頁)。隨著碳一化學的發展,直接利用一氧化碳的羰基化反應來合成取代脲的方法被發現并得到廣泛研究。硒催化的方法有效的合成了不對稱芳基烷基取代脲，然而難以實現不對稱芳基芳基取代脲的合成，并且反應壓力較大(CN 1294123A)。最近，鈀催化的氧化羰基化芳胺制備脲的方法，因為反應條件溫和、選擇性好、原料穩定和來源廣泛，而引起了重視。盡管如此，該法仍然存在著需要使用金屬氧化劑，而且難以合成不對稱的二取代脲(Adv.Synth.Catal.2012,354,489-496)。因此，開發更加安全、環保、高效和通用的合成不對稱二取代脲的方法具有重要的研究意義和應用價值。

發明內容

技術問題

針對傳統合成脲的方法原料具有高毒性,并且反應中生成大量強腐蝕性和污染性的含氯廢物,造成設備的嚴重腐蝕及產品后處理上的困難，同時,異氰酸酯的活性非常高,需要在無水、無氧和氮氣保護氛圍下進行反應，操作比較復雜；以及現有鈀催化合成脲的方法需要金屬氧化劑的使用，而且用于不對稱二取代脲的合成存在選擇性差的難題。本發明提供一種催化合成不對稱二取代脲的方法，在鈀催化劑作用下，空氣或氧氣為氧化劑，兩種伯胺類化合物、與一氧化碳直接交叉偶聯合成不對稱二取代脲，該方法具有氧化劑來源廣泛和環境友好；底物來源廣泛、廉價和易于處理；羰基源穩定、廉價和不產生廢物；反應無需配體且活性好；反應條件溫和且選擇性高；底物官能團相容性好且底物的適用范圍廣；反應介質綠色且可以循環回收的優勢。

技術方案

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種催化合成不對稱二取代脲的方法，一種常壓下直接合成不對稱二取代脲類化合物的合成方法，以聚乙二醇或聚乙二醇的水溶液為溶劑，在堿、碘化物和氧化劑的作用下，加入鈀催化劑，伯胺類化合物與一氧化碳直接交叉偶聯反應，制得不對稱二取代脲類化合物反應通式表示如下：

式中:

R’NH₂表示芳基或雜芳基的伯胺，以及烷基伯胺；R”NH₂表示芳基或雜芳基的伯胺，以及烷基伯胺；

本發明的方法所合成的不對稱二取代脲類化合物的結構通式為：