一種氨基甲酸酯衍生物的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于有機化合物的制備技術領域,具體涉及一種氨基甲酸酯衍生物的制備 方法。
【背景技術】
[0002] 氨基甲酸酯衍生物是一類重要的化合物,具有抗癌、殺菌、消炎、殺蟲、殺菌、除草 等廣泛的生理活性。因此作為藥物、農藥和合成中間體得到了廣泛的應用。現有技術中,氨 基甲酸酯衍生物的制備方法主要有以下幾類: 1、 芳基硼酸與疊氮酸酯反應制備氨基甲酸酯衍生物。Kim公開了銅催化下芳基硼酸與 疊氮酸酯反應制備氨基甲酸酯衍生物的方法(參見:Soo_Yeon Moon, U. Bin Kim, Dan-Bi Sung, and Won-Suk Kim J. Org. Chem. 2015,80,1856-1865);該方法存在底物適用范 圍窄、疊氮酸酯容易爆炸、反應難以放大等不足;其技術路線如下:
2、 碳酸酯與胺反應制備氨基甲酸酯衍生物。王公開了鋅催化下碳酸二甲酯與苯胺反應 制備氨基甲酸酯衍生物的方法(參見:Fang Li, Rui Min, Jing Li, Liya Gao, Wei Xue, Yanji Wang,and Xinqiang Zhao Ind. Eng. Chem. Res. 2014, 53,5406-5412);該方法 需要高溫和高壓(140°C,0.88MPa),同時存在底物適用范圍窄等不足;其技術路線如下:
3、 氯甲酸酯與胺反應制備氨基甲酸酯衍生物。Jang公開了在銦催化下氯甲酸酯與胺反 應制備氨基甲酸酯衍生物的方法(參見:J〇〇ng_Gon Kima, Doo 0k Jang, Tetrahedron Letters 50 (2009) 2688-2692);該方法存在催化劑價格貴、氯甲酸甲酯劇毒、具有極強刺 激性等不足;其技術路線如下:
4、 硝基化合物與醇反應制備氨基甲酸酯衍生物。在過渡金屬存在下,將硝基苯與甲醇 反應得到氨基甲酸酯衍生物(參見:〇rganometallics, 14(8),3751-61; 1995);該方法需 要高溫和高壓,同時存在底物適用范圍窄等不足;其技術路線如下:
另外,采用伯氨基甲酸酯與胺反應也可以制備仲氨基甲酸酯衍生物;但是該方法需要 高溫和高壓,同時存在底物不易得到、適用范圍窄等不足;總之,已公開的制備氨基甲酸酯 衍生物的技術存在底物適用范圍窄、反應條件苛刻、污染大、操作不便、反應規模難以放大 等不足。因此,尋找一種符合綠色化學要求、反應條件溫和、普適性好、適合于規模化生產氨 基甲酸酯衍生物的方法很重要。
【發明內容】
[0003] 本發明的發明目的是提供一種氨基甲酸酯衍生物的制備方法。
[0004] 為達到上述發明目的,本發明采用的技術方案是:一種氨基甲酸酯的制備方法,包 括以下步驟:將胺衍生物、肼基甲酸酯衍生物、有機過氧化物和催化劑溶于溶劑中,室溫下 反應,獲得氨基甲酸酯衍生物; 所述胺衍生物為四氫吡咯、哌啶、嗎啉中的一種;或者所述胺衍生物的化學結構式如式 I或者式Π 的化學結構通式所示:
其中妒、1?2、1?3、1?4的選擇采取以下方案之一: (1) R1為氫、甲基、甲氧基、氟、氯或溴中的一種,R2、R3和R4都為氫; (2) R2為甲基、甲氧基、氟、氯或溴中的一種,R1、!?3和R4都為氫; (3) R3為甲基、甲氧基、氨基、氟、氯、溴、甲酸甲酯基、甲酰基、乙酰基或硝基中的一種, 妒、1?2和1? 4都為氫; (4) R4為甲基、苯基中的一種,W和R3都為氫;
其中R5和R6的選擇采取以下方案之一: ① R5為2-萘基、正己基、苯甲酰基、苯磺酰基、2-吡啶基、2-吡咯基、2-呋喃基、2-噻吩基 中的一種,R 6為氫; ② R5選自芐基、甲基、乙基、正丙基中的一種;R6選自芐基、甲基、乙基、正丙基中的一 種; 所述肼基甲酸酯衍生物的化學結構通式如下:
所述有機過氧化物的化學結構通式如下:
;其中R8選自氫、叔丁基和苯甲酰基中的一種;R 9選自氫、叔丁基和苯甲酰基 中的一種; 所述溶劑選自甲醇、乙醇、乙腈、乙酸、丙酸、1,2_二氯乙烷、甲苯中的一種; 所述催化劑的化學式為MXn,其中M、X、n的選擇采取以下方案之一: (1) ]?為(:11,父為(:1、8心1中的一種,11為1或2; (2) M 為Fe,X為Cl、Br、I中的一種,η為 1、2或3。
[0005] 上述技術方案中,所述胺衍生物選自苯胺、4-甲基苯胺、4-甲氧基苯胺、3-甲基苯 胺、3_甲氧基苯胺、2-甲基苯胺、2-甲氧基苯胺、4-溴苯胺、3-溴苯胺、2-溴苯胺、4-氯苯胺、 4_氟苯胺、4-硝基苯胺、4-氨基苯甲酸乙酯、4-氨基苯甲醛、以4-氨基苯乙酮、2-萘胺、苯甲 酰胺、苯磺酰胺、二苯胺、Ν-甲基苯胺、正己胺、Ν-甲基芐胺、二正丙胺、2-氨基吡啶、2-氨基 吡咯、2-氨基呋喃、2-氨基噻吩、四氫吡咯、嗎啉、哌啶中的一種;所述肼基甲酸酯衍生物選 自肼基甲酸甲酯、肼基甲酸乙酯、肼基甲酸苯酯中的一種。
[0006] 上述技術方案中,反應在空氣中進行;利用薄層色譜(TLC)跟蹤反應直至完全結 束;本發明的制備方法簡單、條件溫和,適于工業化生產。
[0007] 上述技術方案中,按摩爾比,胺衍生物:肼基甲酸酯衍生物:有機過氧化物:催化劑 為1:(1~6):(1~6):0.1。
[0008] 上述技術方案中,反應結束后對產物進行柱層析分離提純處理;洗脫劑為石油醚、 乙酸乙酯混合物。
[0009] 本發明還公開了根據上述制備方法制備的氨基甲酸酯衍生物。
[0010] 本發明首次使用胺衍生物、肼基甲酸酯衍生物為起始物,在有機氧化劑以及催化 劑的存在下,制備氨基甲酸酯衍生物;反應原料易得、種類很多,可以制備類型多樣的氨基 甲酸酯衍生物,既可以直接使用、又可以用于其他進一步的反應;并且本發明公開的方法反 應條件溫和、反應操作和后處理過程簡單,無需現有技術高溫高壓的苛刻條件,常溫反應, 產物收率高,適合于規模生產。
【具體實施方式】
[0011]下面結合實施例對本發明作進一步描述: 實施例一:N-苯基氨基甲酸甲酯的合成 以苯胺、肼基甲酸甲酯作為原料,其反應步驟如下: 在反應瓶中加入苯胺0.0465克(0.5 mmol)、肼基甲酸甲酯0.2252克(2.5 mmol),溴 化亞銅(0.007 g,0.05 mmol)叔丁基過氧化氫0.3 mL(3 mmol)和5毫升甲醇,室溫反應;TLC 跟蹤反應直至完全結束;反應結束后得到的粗產物經柱層析分離(石油醚:乙酸乙酯=10: 1 ),得到目標產物(產率86%)。
[0012] 產物的分析數據如下:? NMR (CDC13, 400MHz): δ 7.40 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 7.30 (t, J = 7.9 Hz, 2H), 7.06 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 6.91 (s, 1H), 3.77 (s, 3H)〇
[0013] 實施例二:N-(4_甲基苯基)氨基甲酸乙酯的合成 以4-甲基苯胺、肼基甲酸乙酯作為原料,其反應步驟如下: 在反應瓶中加入4-甲基苯胺0.0535克(0.5 mmol)、肼基甲酸乙酯0.260克(2.5 mmol),溴化亞銅(0.007 g,0.05 mmol)、叔丁基過氧化氫0.3 mL(3 mmol)和5毫升甲醇,室 溫反應;TLC跟蹤反應直至完全結束;反應結束后得到的粗產物經柱層析分離(石油醚:乙酸 乙酯=10:1),得到目標產物(產率88%)。產物的分析數據如下JHNMR (⑶Cl3,400MHz): δ 7.26 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.11 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 6.55 (s, 1H), 4.19 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 2.30 (s, 3H), 1.28 (t, J = 7.1 Hz, 3H)〇
[0014] 實施例三:N-(4_甲基苯基)氨基甲酸苯酯的合成 以4-甲基苯胺、肼基甲酸苯酯作為原料,其反應步驟如下: 在反應瓶中加入4-甲基苯胺0.0535克(0.5 mmol)、肼基甲酸苯酯0.076克(0.5 mmol),溴化銅0.0112克(0.05 mmol)、叔丁基過氧化氫0.05 mL (0.5 mmol)和5毫升乙醇, 室溫反應;TLC跟蹤反應直至完全結束;反應結束后得到的粗產物經柱層析分離(石油醚:乙 酸乙酯=10:1),得到目標產物(產率58%)。產物的分析數據如下JH匪R (CDC13, 400MHz): δ?θ.11 (s, 1H),7.60 -7.35 (m, 6H), 7.31 -7.19 (m, 3H), 2.34 (s, 3H)。
[0015] 實施例四:N-(4-甲氧基苯基)氨基甲酸甲酯的合成 以4-甲氧基苯胺、肼基甲酸甲酯作為原料,其反應步驟如下: 在反應瓶中加入4-甲氧基苯胺0.0615克(0.5 mmol)、肼基甲酸甲酯0.090克(1 mmol),溴化銅0.0112克(0.05 mmol)、叔丁基過氧化氫0.1 mL(l mmol)和5毫升乙醇,室溫 反應;TLC跟蹤反應直至完全結束;反應結束后得到的粗產物經柱層析分離(石油醚:乙酸乙 酯=10:1),得到目標產物(產率75%)。產物的分析數據如下NMR (⑶Cl3,400MHz): δ 7.28 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 6.8