[發明專利]一種利用羰基化反應一步構建靛紅酸酐及其衍生物的合成方法

有效

• 申請號: 201710419937.6
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107298661B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 及方華
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C07D265/26
• 分類號: C07D265/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種利用羰基化反應一步構建靛紅酸酐及其衍生物的方法。該方法是在反應容器中，加入N,N?二烷基芳香胺、金屬鈀催化劑、銅鹽作為氧化劑以及溶劑，在反應器上套上充有一氧化碳和氧氣的氣球，在40～150℃攪拌反應1?10小時，反應結束后冷卻至室溫，拆除氣球，反應液過濾，減壓蒸除溶劑后，得粗產物，經柱層析提純得到所述的靛紅酸酐及其衍生物。本發明利用羰基化反應一步構建靛紅酸酐及其衍生物的合成方法，具有操作簡潔、原料易得，同時具有良好的官能團容忍性，產率優良等特點，對于靛紅酸酐及其衍生物的合成與制備具有重要研究價值。

技術領域

本發明涉及醫藥化學，農藥科學，染料化學，有機合成等技術領域，具體涉及到一種利用羰基化反應一步構建靛紅酸酐及其衍生物的合成方法。

背景技術

靛紅酸酐及其衍生物是一類擁有廣泛應用價值的有機雜環化合物。該類物質因其本身的結構特點，既可以作為親電試劑，也可以作為親核試劑，因此是非常重要的有機中間體，在醫藥、農藥及染料領域具有重要的研究價值。

目前構建靛紅酸酐這類結構骨架常用的方法有兩種，都是使用鄰氨基苯甲酸作為反應原料，第一種方法是利用鄰氨基苯甲酸與氯代甲酸酯反應，經酰胺化、關環兩步構建靛紅酸酐。第二種方法是利用鄰氨基苯甲酸與光氣反應，同樣經過酰胺化、關環兩步構建靛紅酸酐(高莎.鈀催化鄰碘苯胺羰基化合成靛紅酸酐的反應研究[D].武漢:武漢大學,2014.；徐金峰,許煦,沈永嘉.靛紅酸酐的合成與應用[J].化工科技市場,2003,26(1):6-9.)。這兩種方法使用的氯代甲酸酯與光氣為劇毒原料，同時在反應的過程中還將生成大量腐蝕性氣體氯化氫，因此從綠色化學的角度出發，上述方法并不環境友好，將對人身安全和生產設備造成一定傷害。

發明內容

本發明提供了一種合成靛紅酸酐及其衍生物的新方法，該方法操作簡潔，原料易得，利用一氧化碳作為羰基源，一步即可構建靛紅酸酐結構骨架，具有較高的步驟經濟性與原子經濟性，是一種構建靛紅酸酐類化合物的高效合成手段。其合成路線如下：

本發明的原理是以N,N-二烷基芳香胺、一氧化碳為反應原料，鈀鹽作為催化劑，在銅鹽和氧氣的共同作用下發生反應一步構建靛紅酸酐及其衍生物。該方法中，N,N-二烷基芳香胺在銅鹽與氧氣的作用下發生碳氮鍵斷裂，然后通過兩次一氧化碳的插入引入羰基，從而成功構建了靛紅酸酐及其衍生物。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種利用羰基化反應一步構建靛紅酸酐及其衍生物的新合成方法：在反應容器中，加入N,N-二烷基芳香胺、金屬鈀作為催化劑、銅鹽為氧化劑以及反應溶劑，在反應器上套上充有一氧化碳和氧氣的氣球，攪拌反應1～10小時，反應結束后冷卻至室溫，拆除氣球，反應液過濾，減壓蒸除溶劑后，得粗產物，經柱層析提純得到所述的靛紅酸酐及其衍生物；

上述反應如下式所示：

其中，R¹包括H，F，Cl，3,4-二氯，甲基，甲氧基，叔丁基， N,N-二甲基，硝基，3,5-二甲基，萘基或酯基；

上述方法中，所述反應容器為玻璃試管；所述金屬鈀催化劑為氯化鈀，碘化鈀，溴化鈀，醋酸鈀，二氯二乙腈鈀，三氟乙酸鈀或雙三苯基磷二氯化鈀。

上述方法中，所述銅鹽為碘化亞銅、溴化亞銅、氧化銅，氯化亞銅、溴化銅、氯化銅、硫酸銅、醋酸銅、三氟甲磺酸銅或硝酸銅。

上述方法中，加入金屬鈀催化劑的量與N,N-二烷基取代芳香胺的摩爾比為(0.001～3):1；

上述方法中，加入銅鹽的量與N,N-二烷基取代芳香胺的摩爾比為(0.5～4):1。