[發明專利]一種鈷催化酰胺類化合物還原成胺類化合物的方法

在審

• 申請號: 202111287793.6
• 申請日: 2021-11-02
• 公開（公告）號: CN114031477A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 靳立群;陸瑾瑜;徐磊;胡信全
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C07B43/04
• 分類號: C07B43/04;C07C209/50;C07C211/27;C07C211/29;C07C211/48;C07C211/52;C07C211/58;C07C211/35;C07C211/17;C07C211/55;C07C213/00;C07C217/84;C07D307/52
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;朱思蘭

本發明公開了一種鈷催化酰胺類化合物還原成胺類化合物的方法，所述方法為：惰性氣體保護下，將原料酰胺類化合物(II)、還原劑硅烷、活化劑三乙基硼氫化鈉、催化劑胺吡啶亞胺類三齒氮配體鈷配合物(I)與反應溶劑混合，在100～130℃下反應6～24h，之后反應液經后處理，得到產物胺類化合物(III)；本發明利用胺吡啶亞胺類三齒氮配體鈷配合物催化劑提供了一種有效的鈷催化酰胺還原反應制備胺類化合物的方法，與現有方法相比，該方法操作簡單，反應條件溫和，反應底物適用范圍廣，選擇性高，催化劑穩定，效率高，在合成上具有較大的實際應用價值；

技術領域

本發明涉及一種利用剛性骨架的三齒氮配體鈷配合物催化酰胺還原成胺的簡單方法。

背景技術

胺類化合物是一類常見的化合物，不僅是有機合成的通用中間體，而且其應用范圍廣泛，從染料、溶劑、洗滌劑、農用化學品、聚合物材料、制藥工業到其他精細化學品。因此，工業上對胺類化合物的有效制備有著巨大需求，胺類化合物的合成方法研究也是有機化學中重要的方向之一。

在有機胺的合成方法中，還原硝基、氰基、亞胺和酰胺等化合物是制備胺類化合物的常用方法。其中，酰胺的脫氧還原被認為是獲得胺官能團最方便和最直接的途徑之一，也是目前合成胺類化合物的工藝中使用最多的途徑。傳統方法依賴于使用(超過)化學計量量的強還原劑，如無機金屬氫化物四氫鋁鋰、硼氫化鈉或高活性硼烷類化合物，來實現這種轉化[a)J.Org.Chem.,1977,42,12,2082-2087.b)J.Org.Chem.,2019,84,6084-6093]。這種傳統方法有很多缺點，例如使用了過量危險化學品、底物適用性差、產品純化困難等，特別是在大規模反應的情況下，安全隱患多，會產生大量廢料，導致對環境的污染，需要繁瑣復雜的后處理。

在此情況下，能克服這些缺點的催化還原酰胺方法就更具吸引力和原子經濟性。酰胺催化一步還原成胺由于其方便和簡單，成為了一種理想的，具有挑戰性的還原途徑。近年來，過渡金屬催化的酰胺還原反應受到了關注，具有原子利用率高、反應條件較溫和的特點。但目前所報道的過渡金屬催化的方法仍然存在一些問題。酰胺催化還原反應早期多使用Ru、Rh、Pt等貴金屬催化，成本效益不高，容易發生C-N鍵斷裂[Adv.Synth.Catal.,2019,361,3800-3806]，且反應體系的底物適用性較狹窄[Org.Lett.,2019,21,9954-9959]。氫氣作氫源的過渡金屬催化還原體系能高效地還原酰胺，但這類體系需要高溫、高壓條件，增加了生產成本，帶來了安全隱患，同時存在產物選擇性差的問題[a)Adv.Synth.Catal.,2019,361,185-191.b)Catal.Sci.Technol.,2020,10,6116-6128]。

硅烷作為還原劑具有一些獨特的優勢，如性質穩定、反應條件相對溫和等，且硅烷種類繁多，不同硅烷的還原性質差異較大，更有利于調節反應的活性。過渡金屬催化的硅烷還原體系在酰胺的還原反應中得到了研究和應用[a)Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,9507-9510.b)Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,9511-9514]。但目前報道的過渡金屬催化的酰胺硅氫化還原反應中，底物常見為叔酰胺，體系難以兼容難度更大的仲酰胺還原[J.Am.Chem.Soc.2013,135,18108-18120]。

隨著廉價金屬催化劑的發展，鈷作為環境友好、生物兼容性好的廉價過渡金屬用于催化還原反應也得到了關注。但目前報道的Co催化的酰胺硅氫化還原較少，所使用的催化劑如Co₂(CO)₈具有很高的活性，在空氣中會迅速分解失活[Adv.Synth.Catal.,2013,355,3358-3362]，且同樣存在難應用于還原仲酰胺底物的問題[ChemCatChem,2019,11,790-798]。

因此，選擇穩定易得、綠色環保的硅烷還原劑，開發新型鈷配體，并使反應體系對叔酰胺和仲酰胺底物有更好的適用性，實現高效的酰胺催化還原反應具有重要的意義。

發明內容