芳胺化反应-经典化学合成反应标准操作
芳胺化反应-经典化学合成反应标准操作
经典化学合成反应标准操作芳胺化反应目录一.前言 (1)二.影响Buchwald 反应的因素及Buchwald 反应的应用 (2)2.1 卤素对反应的影响............................................................................................................2.2 取代基团电子性对反应的影响.......................................................................................2.3 配体对反应的影响............................................................................................................2.4 胺与苯基三氟甲磺酸酯的反应(Triflate) .................................................................2.5 对伯胺及仲胺的选择性....................................................................................................2.6 对手性的影响 ....................................................................................................................2.7 与吡咯及吲哚的反应........................................................................................................2.8 关环反应.............................................................................................................................2.9 卤代苯转化为苯胺反应.................................................................................................... 三.反应操作示例..............................................................................................3.1 典型操作一 ........................................................................................................................3.2 典型操作二 ........................................................................................................................四、参考文献 .....................................................................................................概 述取代的芳胺、酰基芳胺及芳醚类化合物在药物化学中有着重要的作用, 长期以来一直没有一个较为通用的、温和的方法制备他们。
芳酰胺化反应
降低催化剂的活性。因些,加入络合强的配体可以阻止这种配位作用,使反应顺利进行。
Kang 和 Padwa也报道了用二胺类做配体使噻酚和呋喃顺利进行酰胺化 7。
Br +
A
O HN
CuI, N,N-dimethylethylenediamine, K3PO4 110'C
O N
A
A=S A=O
A = S 99% yield A = O 80% yield
此外,对于一些特殊的条件,比如溶剂有一定的配位作用(如吡啶)或者底物自 身有配位作用(如氨基酸),不使用配体也可以得到较为理想的结果。
关于配体对反应的作用,Buchwald认为配体的存在有助于提高铜盐的溶解性,阻碍 催化剂的分解,减少副产物的生成,从而有利于反应。 然而,这样的解释目前还缺乏 具体的实验证据。 关于Cu催化偶联反应中配体如何与Cu盐及各种反应中间体相互作用 并改变它们的结构和能量,还需要更为细致的研究。
现,适量地添加配体(一般10~20%)能够显著地提高反应的活性。Buchwald比较系统 地研究了碳-氮交叉偶联反应中二齿胺配体的作用。
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经典合成反应标准操作— 芳酰胺化反应
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在比较十三种配体的作用之后,发现二胺的空间结构对于催化的效率影响不大。 而 最重要的影响因素则是二胺上氮的取代基的数目及取代基的位阻,N,N’-二甲基乙二胺 3 和11比未取代的二胺1,8,9和10有更高的活性。N上有位阻较大取代基的13(异丙基) 和12(乙基)则降低了芳酰胺化的反应速率,如果在N原子上有更多的取代基如7,则配 体失去活性。在大多数情况下,作者推荐使用配体3和11,而且配体11较配体3更好一点。 当芳酰胺化难于进行时,配体的选择将会显出其重要性。
精细有机合成技术:芳香族化合物氨解反应历程
其反应历程属于亲核置换反应。 反应分两步进行,首先是带有未共用电子对的氨分子向 芳环上与氯原子相连的碳原子发生亲核进攻,得到带有极性 的中间加成物, 然后该加成物迅速转化为铵盐,并恢复环的芳香性,最 后再与一分子氨反应,得到反应产物。
(2)催化氨解 以氯苯为例催化氨解的反应历程可表示如下:
(3)用氨基碱氨解 当氯苯用KNH2在液氨中进行氨解反应时,产物中有将近一半的苯胺, 其氨基连接在与原来的氯互为邻位的碳原子:
感谢观看
4.氨基置换磺酸基 磺酸基的氨解也属于亲核取代反应。 磺酸基被氨基取代只限于蒽醌系列,蒽醌环上的磺酸基由
于受到羟基的活化作用,容易被氨基置换。其反应历程如下
苯系和萘系磺酸化合物,尤其是当环上不含吸电子取代基 时,氨解反应很难进行,需要采用氨基钠和液氨在加热加压的条 件下反应。
它属于亲核取代历程,其反应通式如下:
2. 氨基置换羟基 氨基置换羟基的反应以前主要用在萘系和蒽醌系芳胺衍生物
的合成上 苯酚与环己酮的混合物,在Pd-C催化剂存在下,与氨水反应,
可以得到较高收率的苯胺。
3. 氨基置换硝基 氨基置换硝基的反应按加成-消除反应历程进行。
硝基苯、硝基甲苯等未被活化的硝基不能作为离去基团 发生亲核取代反应。
该反应按苯炔历程进行,首先发生消除反应,氨基负离子形成氨和 负碳离子,负碳离子再失去卤离子而形成苯炔,产生的苯炔迅速与 亲核试剂加成,产生负碳离子。
该反应按苯炔历程进行, 首先发生消除反应,氨基负离子形成氨和负碳离子,负碳离 子再失去卤离子而形成苯炔, 产生的苯炔迅速与亲核试剂加成,产生负碳离子。该反应历 程表示如下:
精细有机合成技术
黄锋涛
Contents
目
录
3
胺化反应操作规程(3篇)
第1篇一、目的为确保胺化反应的安全、有效进行,规范操作流程,提高产品质量,特制定本规程。
二、适用范围本规程适用于本公司生产过程中涉及胺化反应的所有操作。
三、职责1. 生产部门:负责胺化反应的日常操作和管理。
2. 质量管理部:负责对胺化反应过程进行监控,确保产品质量符合要求。
3. 设备管理部门:负责反应设备的维护和保养。
四、操作步骤1. 原料准备(1)核对原料名称、规格、批号等信息,确保无误。
(2)按照配方要求,称量原料,放入反应釜中。
2. 设备检查(1)检查反应釜、搅拌器、冷凝器等设备是否正常,确保无泄漏。
(2)检查温度、压力等仪表是否准确,确保反应条件符合要求。
3. 加热反应(1)启动反应釜加热系统,逐步升温至反应温度。
(2)启动搅拌器,使反应物充分混合。
4. 调节反应条件(1)根据反应进程,适时调整反应温度、压力等参数。
(2)观察反应现象,如颜色、气味等,确保反应顺利进行。
5. 反应结束(1)当反应达到预定时间或终止条件时,停止加热。
(2)关闭搅拌器,静置一段时间,使反应物充分反应。
6. 冷却、出料(1)启动冷却系统,使反应物温度降至室温。
(2)打开反应釜出料口,将反应物放出。
7. 清理设备(1)关闭反应釜加热系统、搅拌器等设备。
(2)用清洗剂对反应釜、搅拌器等设备进行清洗,确保无残留反应物。
五、注意事项1. 操作人员应熟悉胺化反应原理、设备性能和操作规程。
2. 严格按照操作规程进行操作,确保反应安全、有效。
3. 注意观察反应现象,如发现异常情况,立即停止操作,查找原因并处理。
4. 操作过程中,应穿戴防护用品,如防尘口罩、防化学品手套等。
5. 操作完毕后,对设备进行清洗、保养,确保下次使用。
六、质量监控1. 质量管理部对胺化反应过程进行全程监控,确保产品质量符合要求。
2. 每批产品生产完成后,对样品进行检验,包括外观、含量、纯度等指标。
3. 对不合格产品进行追溯,查找原因并采取措施,防止类似问题再次发生。
经典合成反应标准操作
经典化学合成反应标准操作药明康德新药开发有限公司化学合成部编写、八刖有机合成研究人员在做化学反应经常碰到常规的反应手边没有现成的标准操作步骤而要去查文献,在试同一类反应时,为了寻找各种反应条件方法也得去查资料。
为了提高大家的工作效率,因此化学合成部需要一份〈经典合成反应标准操作》。
在这份材料中,我们精选药物化学中各类经典的合成反应,每类反应有什么方法,并通过实际经验对每类反应的各种条件进行点评,供大家在摸索合成条件时进行比较。
同时每种反应的标准操作,均可作为模板套用于书写客户的final report,这样可以大大节省研究人员书写final report的时间,也相应减少在报告中的文法错误。
另外本版是初版,在今后的工作中我们将根据需要修订这份材料。
药明康德新药开发有限公司化学合成部2005-6-281•胺的合成a)还原胺化b)直接烷基化c)腈的还原d)酰胺的还原e)硝基的还原f)叠氮的还原g) Hoffman 降解h)羧酸通过Cris重排2. 羧酸衍生物的合成a)酰胺化的反应b)酯化反应c)腈转化为酯和酰胺d)钯催化的插羰反应e)酯交换为酰氨3. 羧酸的合成a)醇氧化b)酯水解c)酰胺的水解d)腈的水解e)有机金属试剂的羰基化反应f)芳香甲基的氧化4. 醛酮的合成a) Weinreb酰胺合成醛酮b)醇氧化c)酯的直接还原d)有机金属试剂对腈加成合成酮5•脂肪卤代物的合成a)醇转化为脂肪溴代物通过PBr3转化通过PPh3 与CBr4转化HBr直接交换通过相应的氯代物或磺酸酯与LiBr交换、b)醇转化为脂肪氯代物通过S0CI2转化通过PPh3与CCl4转化HCl直接交换c)醇转化为脂肪碘代物通过PPh3与12转化通过相应的氯代物或磺酸酯与Nal交换6. 芳香卤代物的合成a)San dermyyer 重氮化卤代b)直接卤代c)杂环的酚羟基或醚的卤代7. 醇的合成a)羧酸或酯的还原b)醛酮的还原c)卤代烃的水解d)吡啶的氧化转位8. 酚的合成a)San dermayer 重氮化反应b)醚的水解c)Bayer-vigerlar 氧化d)硼酸的氧化9. 腈的合成a)磺酸酯或卤代烃的取代b)酰胺的脱水c)芳卤代烃的氰基取代10. 硝化反应11. 醚的合成a)芳香醚的合成酚与烷基卤代烃的直接烷基化Mitsu nobu 芳香醚化Buckwald 芳香醚化b)脂肪醚的合成醇的醚化12•脲的合成a)胺与异腈酸酯的反应b)用三光气合成脲c)羰基二咪唑(CDI)合成脲d)对硝基苯酚碳酰胺合成脲13. 烯烃的合成a) Wittig 反应b)羟基的消除c)Wittig-Horner 反应合成,-不饱和酯14. 磺酸及磺酰氯的合成a)氯磺化反应合成磺酰氯b)从硫醇合成磺酰氯c)磺化反应15. 氨基酸的合成a) Streck反应合成b)手性氨基酸的合成16. 偶联反应a) Suzuki Coupli ngb) Buckwald 芳胺化,芳酰胺化、c)Heck反应17. Mitsunobu 反应a)醇的反转b)胺的取代18. 脱羟基反应19. 酮还原为亚甲基20. 氨的保护及脱保护策略a)用碳酰胺作保护基b)苄基保护21. 醇的保护及脱保护策略a)用硅醚进行保护b)其他醚类保护22. 羧基的保护Boc 脱保护1格氏反应还原胺化卤化反应S u z u k i coupling ------------------------------------------------------------------------------------------------ - 2磺化反应n-BuLi -------------------------------------------------------------------------------------------------L i A l H 4 还原 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 4P0CI3 的杂环氯代3水解反应-------------------------------------------------------------------------------------------- 5NaH ----------------------------------------------------------------------------------------------------___________NBS ---------------------------------------------------------------------------------------------------———————————氢化反应m-CPBA ----------------------------------------------------------------------------------------------6 EDC ---------------------------------------------------------------------------------------------------6用二光气成脲——7芳卤用n -B u L i i处理后与W e in r e b 酰胺成酮 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7Boc上保护To a soluti on of A (2.72 g, 13.9 mmol) and tetramethylam monium hydroxide pen tahydrate (5.62 g, 31.0 mmol) in aceto nitrile (270 mL) was added di-tert-butyldicarb on ate (3.79 g; 17.4 mmol) and the resulting solution was allowed to stir 18 h at rt and concentrated. The residue was partitio ned betwee n Et2O/H2O; the phases were separated and the aqueous phase extracted twice more with Et2O. The aqueous phase was brought to pH 4 with solid citric acid and extracted with CHCI3 (3x100 mL). The orga nic extracts were comb in ed, dried (Na2SO4) andconcen trated to afford 2.58 g (63 perce nt) B as a white foam.Boc 脱保护Tert-Butyl 2-(2-methoxyphe no xy)ethylcarbamate (23.8 g, 89 mmol) in dichlorometha ne (10 ml) was cooled to 0 deg C and stirred as a mixture of trifluoroacetic acid: dichloromethane (1:1,40 ml) was added dropwise. The mixture was allowed to warm to rt, stirred for 2 hours and concen trated in vacuo. The residue was take n back up in dichlorometha ne (100 ml) and thesolutio n was washed with saturated aqueous sodium hydroge n carb on ate (3*20 ml) and aqueous sodium hydroxide (10percent, 3*20 ml), dried (Na2SO4), filtered and concentrated in vacuo to provide 2-(2-methoxyphe no xy)ethylam ine (13 g, 88perce nt yield) as a light yellow solid.Return格氏反应A stirred mixture of magn esium tur nings (23.6 g, 0.98 mol) and Et2O (200 mL) un der n itroge n is treated with a crystal of iodi ne and about 5perce nt of a soluti on of bromoetha ne (56.3 ml, 0.75 mol) in Et2O (375 mL). When the react ion starts, the rema in der of the bromoetha ne solutio n is added, dropwise at a rate sufficient to maintain a gentle reflux. After the addition, stirring is continued for 1 hour. T o this solution ofethylmagnesium bromide was slowly added a solution of 4-cya nopyridi ne (39 g, 0.375 mol) in Et2O (750 ml). The react ion mixture was warmed at reflux for 12 hours, treated with con ce ntrated H2SO4 (125 ml)/H2O (125 ml), and then washed three times with Et2O (250 ml). The aqueous portio n was made basic (PH 9) with 15perce nt NaOHReturnOsoluti on and extracted five times with 250 ml portions of Et20. The comb ined Et20 extracts were dried (MgSO4), and the solve nt was removed un der reduced pressure to afford a brow n oil (48.4 g, 95perce nt).卤化反应To a stirred solution of 8-methyl-1-nitro-naphthalene (10.6g, 56.32 mmol) and iron (III) chloride (0.45 g, 2.77 mmo) in CCI4 (150 ml) heated to 60 C was added dropwise (3.0 ml, 58.23 mmol) of bromine. After one hour, the react ion mixture was poured into saturated NaHCO3 solutio n, and the layers were separated. The aqueous layer was re-extracted with CH2CI2. The comb ined orga nic layers were dried (MgSO4) and the solve nt was removed un der reduced pressure. The crude residue was recrystallized from etha nol and the mother liquors were concen trated and then flash chromatographed on silica, eludi ng hexa nes:ethyl acetate (12: 1).ReturnReturn还原胺化 HO H 2NA solution of 2-ami no-4-ethylphe nol (1.00 g. 7.28 mmol), 2-naphthaldehyde (1.13 g, 7.28 mmol), and p-tolue nesulfo nic acid (0.05 g) in metha no I (50 ML) was stirred at room temp for 24 h. To the resultant solution, sodium borohydride (0.82 g, 22 mmol) was added in small portions. After additi on was completed, the mixture was stirred at room temperature for 30 min and concen trated un der vacuum. The residue was the n subjected to colu mn chromatography on silica gel eluted with 10percent ethyl acetate in hexane and followed by recrystallization (aqueous metha nol) yielded 450 mg (22perce nt) of an alytically pure product.Retur n+V HSuzuki coupli ngTo a mixture of 4-(4,4,5,5-tetramethyl-[1,3,2]dioxaborolan-2-yl)-1H-indole (2 g, 8.2 mnmol)and 3-bromobe nzene (0.87 ml, 8.3 mmol) in THF (28 ml) were added palladium catalystPd(PPh3)4 (284 mg, 0.25 mmol) and the freshly prepared sodium hydroxide solution (984 mg in9 ml of water).The system was degassed and the n charged with n itroge n for three times. Themixture was stirred un der n itroge n at 70 ° C oTlbiatie^i6rheoiliuti on was cooled to room temperature, diluted with ethyl acetate and separated from water layer. The ethylacetate soluti on was washed by brine, dried over Na2SO4 and concen trated. The residue waspurified on a silica gel colu mn eludi ng with hexa nes: EtOAc 9:1 to give 1.38 g (78%yield) of4-phenyl-1H-indole as a colorless liquid.Return磺化反应Chlorosulfo nic acid (4.66g, 40 mmol) is added dropwise to a cold (0 2,3-dihydro-2-trifluoroacetyl-1H-Benz[de]isoquinoline (2.9g, 8 mmol) in chloroform (800 ml).C for 30 minutes. ° The cold bath is then removed and the solution is stirred at room temperature for 1 hour thencautiously poured into ice water. The orga nic layer is separated, dried over magn esium sulfate and concen trated to afford the titlecompo und. The crude product is purified by colu mn chromatography eluted with 10% acetic ether in petroleum ether (2.36 g, 81% yield).酯化反应A mixture of 4-hydroxymethy In aphthoic acid (10 g, 50 mmol), metha no I (300 ml), and concen trate H2SO4 (2 ml) was refluxed overni ght. The in solubles were filtered off and the filtrate was concen trated. The residue was take n up in ethyl acetate and washed with aqueous NaHCO3 (2*), brine, dried over MgSO4, and concen trated to give a yellow oil. Silica gel colu mn chromatography using ethyl acetate/hexa ne (1/3) gave the desired product as a yellow oil (3.3 g,35%yield).Retur nC) solutio n ofThe result ing soluti on is stirred at 0HOHO水解反应sodium hydroxide (35ml) in tetrahydrofura n (130ml) was stirred un der reflux for 18 hours. The mixture was n eutralised using 2N hydrochloric acid, and extracted with dichlorometha ne (3x).The comb ined orga nic soluti ons were dried (MgSO4), and evaporated un der reduced pressure. The crude product was purified by column chromatography on silica gelusing an gradient of dichloromethane: methanol (100:0 to 97:3) to afford the title compound as a solid (3.11g,47.8%yield).硝化反应NO2To a cold (0 °C) suspension of 1-methylnaphthalene (5 g, 35.2 mmol) in HNO3 was added H2SO4 (5 ml) dropwise. After stirri ng the react ion for one hour, the soluti on was diluted with ethyl acetate and washed with water (3*), aqueous saturated NaHCO3 (2*) and brine, dried over MgSO4, and concen trated. The product was purified by silica gel colu mn chromatography using ReturnA solution of 1-Methyl-naphthalene-2-carboxylicacid methyl ester (7.20g, 35mmol) and 2NelutionRetur nOHethyl acetate: hexa ne (5: 95) and recrystallized from metha nol to give yellow n eedles (0.22g, 33% yield).n-BuLiTo a dry three-n ecked roun d-bottomed flask with an additi on funnel and at -78 inertatmosphere was charged with an hydrous THF (500 ml). A soluti on of n-butyllithium (2.5 Min hexane, 88 ml, 220 mmol) was added dropwise followed by addition of a solution of aceton itrile (10.43 ml, 200 mmol) in an hydrous THF (100 ml). The in ternal temperature wasmaintained below -70 °C duri ng the en tire additi on process. After 2 hr at -78 °C a soluti on of Trifluoro-acetic acid ethyl ester (14.2 g, 100 mmol) in an hydrous THF (30 ml) was added dropwise and the mixture was stirred for 1.5 hr. T o the mixture was added acetic an hydride to que nch the react ion. The reacti on mixture was allowed to warm up to rt. A precipitate was filtered and the filtrate was concentrated to give a brown oil, which was used in the next step withoutpurificatio n.ReturnLiAlH4还原A solution of 2,3-naphthale nedicarboxylic acid (4.6 g, 0.023 mole) in dry THF (135 ml, warmed toReturn°C under O50 ° to maintain solution) is added dropwise over 15 minutes to a 1.15 M lithium aluminum hydride solution in THF (45 ml, 0.052 mole). The solution is stirred 3 hours after which TLC indicated consumption of diacid and formation of a new major product. The reaction is quenched carefully with THF-water, then 2N hydrochloric acid (40 ml) is added, and the resulting mixture is extracted 3 times with ether. The comb ined ether extracts are washed with water (2 times), with saturated sodium bicarb on ate soluti on (1 time), with water, and are dried (sodium sulfate), filtered, and concentrated to give a tan solid (3.67 g). The solid is recrystallized from ethyl acetate giving the title compound (2.91 g, 67.3%yield) as a light tan crystalline material.Retur n POCI3的杂环氯代HO ClTo a suspension of 2,4-dihydroxy-5,6-dimethylpyrimidine (6.2 g, 0.044 mol) in POCl3 (25 ml) wasslowly added N,N-dimethyla nili ne (6.18 ml, 0.049 mol). The mixture was then refluxed at 125 Cfor 3 hours. After this time, the starti ng material completely dissolved in dicat ing that the reactio n was completed. The react ion mixture was cooled and the n poured slowly onto ice to que nchthe POCl3 (cauti on[ exothermic]). A precipitate formed, which was filtered and washed withice-cold water. The precipitate was dried un der high vacuum overni ght to yield2,4-dichloro-5,6-dimethyl-pyrimidine (7.2 g, 0.041 mol, 92%yield) as a yellow solid.Retur nNaHSodium hydride (50% in min eral oil, 5.5 g, 0.11 mol) was added porti on wise at 0 nitrogen atmosphere to a solution of 2-aminobenzenethiol (12 ml, 0.1 mol) in DMF (120 ml).After 0.5 h, ben zyl chloride (11.5 ml, 0.1 mol) in DMF (80 ml) was added in 0.5 h. The solutionwas stirred for 3 h while the temperature was allowed to rise to rt, then it was poured into ice/water (1000 g). The precipitate was filtered, dissolved in ethyl acetate and washed with brine. Theorga nic layer was dried over Na2SO4 and evaporated. The solid obta ined was ground in pentane (19.3 g, 90% yield).NBSA mixture of 2,4-Dichloro-6-ethyl-5-fluoro-pyrimid ine (27.46 gand n-bromosucci nimide (27.02 g , 0.152mol) in CH2Cl2 (170 ml) wasrefluxed un der a nitroge natmosphere for 36 h. Then washed by water, the aqueous was extracted by CH2Cl2. The comb ined orga nic layer was washed by saturated Na2S2O3 and brine, dried over Na2SO4, and evaporated to give a white solid which was purified by colu mn chromatography eluted with 50% acetic ether in petroleum ether (34 g, 88.6%yield).°C under aRetur nNBS,0.14mol), AIBN (1.32 g)H 2NClClClm-CPBAA solution of 85% m-chloroperoxybe nzoic acid (19 g, 94 mmol) in CH2Cl2 (350 ml)was added at—-0 °C to a solution of 2-Benzylsulfanyl-phenylamine (19 g, 88 mmol) in CH2Cl2 (400 ml). Themixture was allowed to warm to rt in 3 h, then it was washed with a 5% Na2S2O3 soluti on, 10%NaHCO3 solution and brine. The organic layer was dried over Na2SO4, and evaporated. Thesolid was ground in pentane (19 g, 95% yield).Return 氢化反应A mixture of ethyl 3-(N-be nzylam ino )-3-methylbutyrate hydrochloride (25g, 0.1 mol) andlOperce nt Pd-C (2g) in 250 ml of dried alcohol was hydroge nated un der 55 psi H2 for four days.The react ion medium was the n filtered and evaporated un der reduced pressure to provide anamber oil which gradually crystallized upon sta nding (18 g, 100% yield).Retur nHClNH 2ReturnEDCOTo a 0 ° C mixture of BoL-tyrosine (2.04 g, 7.26 mmol) and amylamine (0.63 gl, 7.26 mmol) inmethyle ne chloride (30 ml) is added 1-(3-dimethylami nopropyl)-3-ethylcarbodiimide (EDC) (1.53 resulting solution is diluted with methylene chloride (30 ml) and washed successively with 0.5 M HCl (40 ml), water (20 ml) and sat aq sodium bicarb on ate (25 ml). The orga nic phase is dried over magn esium sulfate and concen trated to a foam (1.84 g, 72.4%yield), sufficie ntly pure to carry into the n ext step. An an alytical sample is obta ined by HPLC.g, 9.9 mmol ). The white mixture is stirred at 0 C for 5 min and at room temp for 23 hrs. TheRetur n三光气成脲To a solution of 2-(tert-butyldimethylsilyloxy)-4-nitroaniline (200 mg, 0.75 mmol) in toluene (10 ml)triethylamine (0.13 ml, 1.64 mmol) and triphosgene (88.4 mg, 0.3 mmol) were added. Thereaction mixture was stirred at 70 ° C for 2 hours, the n cooled to room temperature. Then more 2-(tert -butyldimethylsilyloxy)- 4-n itroa nil ine (200 mg, 0.75 mmol) was added. The result ingmixture was allowed to stir at 70 ° C for 48 hours the n cooled to room temperature. The react ion mixture was partiti oned betwee n water and ethyl acetate. The comb ined orga nic phase waswashed with brine, dried over MgSO4 and filtered. Removal of solve nt at reduced pressure andchromatography of the result ing oil on silica gel (hexa ne: ethyl acetate, 10:1) gave 1,3-Bis-(2-hydroxy-4-nitro-phenyl)-urea (130 mg, 31%yield). Retur n 芳卤用n-BuLi 处理后与Weinreb 酰胺成酮To a solution of diisopropylamine (17.69 ml, 0.135 mole) in THF (200 ml) at argon wasadded n-butyllithium (54.0 ml, 2.5M in hexa ne, 0.135 mole), followed after 5 min bydropwise a solution of 2-fluoro-4-methylpyrid ine (10 g, 0.090 mole) in THF (20 ml). After stirri ng for 15 min at -78 ° C, a solution of Nmethoxy-N-methyl-3-trifluoromethylbenzamide (23.08 g, 0.099 mole) in THF (10 ml) was added dropwise. After stirri ng for more 5 mi n, the react ion wasC and que nched by pouri ng into w^teo ml) and ethyl acetate (400 ml).The layers were separated, and the aqueous layer washed with ethyl acetate (200 ml). The ethyl acetate extracts were comb in ed, dried over an hydrous sodium sulfate, filtered, and concen trated to an oil whichCl O O Cl心丁 3NO 2—78 ° C underallowed to warm to 0was chromatographed on silica gel with 20perce nt ethyl acetate in hexa ne to give 21.6 g of 2-(2-Fluoro-pyridi n-4-yl)-1-(3-trifluoromethyl-phe nyl)-etha none (84.8%yield).Return。
芳胺化反应-060114
经典化学合成反应标准操作芳胺化反应目录一.前言 (2)二.影响Buchwald 反应的因素及Buchwald 反应的应用 (3)2.1 卤素对反应的影响........................................................................................................2.2 取代基团电子性对反应的影响....................................................................................2.3 配体对反应的影响........................................................................................................2.4 胺与苯基三氟甲磺酸酯的反应(Triflate)...............................................................2.5 对伯胺及仲胺的选择性................................................................................................2.6 对手性的影响................................................................................................................2.7 与吡咯及吲哚的反应....................................................................................................2.8 关环反应........................................................................................................................2.9 卤代苯转化为苯胺反应................................................................................................ 三.反应操作示例.................................................................................................3.1 典型操作一....................................................................................................................3.2 典型操作二....................................................................................................................四、参考文献.........................................................................................................概 述取代的芳胺、酰基芳胺及芳醚类化合物在药物化学中有着重要的作用, 长期以来一直没有一个较为通用的、温和的方法制备他们。
6.2 芳胺基化
+
O
Br
二、芳香族羟基物的胺基化
如:2-萘酚与苯胺及少量苯胺盐酸盐在催 化剂HCl的存在下,于200-260℃ 常压回 ℃ 流,可得到N-苯基-2-苯胺(防老剂J)
三、芳胺的芳胺基化
反应需在酸性催化剂存在下进行,常用的酸 性催化剂有HCl、H2SO4、NaHSO3等。 性催化剂有HCl、H2SO4、NaHSO3等。 若是两种不同的芳胺进行氨基化反应,应使 沸点较低的芳胺过量,以缩短反应时间,促 使另一种芳胺反应完全。
第二节 芳胺基化
芳胺基化是指芳胺与卤化物、酚类、 芳磺酸、芳胺等含活泼基团的芳香族化合 物作用,制取二芳胺的反应。
一、芳香族卤化物的芳胺基化ห้องสมุดไป่ตู้
反应中常加入缚酸剂氧化镁、碳酸钠、 乙酸钠等,以中和酸性
对于不太活泼的芳胺,则加一 价铜盐或铜粉催化,又称乌尔曼反 应。
O NH2 SO3Na NH2 O Na2CO3 CuCl O NH NH2 SO3Na
NH2 KOH,230
NH
+
HO3S
NH2
NH2 H2SO4
HO3S
NH
+
+
NH3
四、芳环上磺酸基的芳胺基化 杂环和蒽醌环上磺酸基比较容易置 换,苯和萘环上较难置换,在氢氧化钠 和氢氧化钾存在下,不断除去反应生成 的水,才可实现苯和萘环上磺酸基的芳 胺基化。加入KF、KCl、Na2CO3或K2CO3, 可加快反应速率。
SO3Na
芳胺化反应综述
报告人:张 俊 祥
Scheme
NH2
R'
+R +R
Y
Met.Cat., Base Solvent R
N
R'
R1 N
R2
Y
Met.Cat., Base Solvent
R1 N
R2
R
二芳胺化合物
Diarylamines were prepared by the condensation of an aniline with an arenesulfonic acid (8.90 mol) (1.56 mol)
J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 2000, 2695–2701
三芳胺化合物
Base: KOH
Ullmann condensation of diarylamines with iodobenzenes has been investigated under homogeneous and heterogeneous catalytic conditions with cuprous and curpic salts, as well as powdered copper metal. Copper catalyzed condensation of diarylamines with iodoaromatics is relatively insensitive to substituent (for substituted iodobenzenes p = -0.25; for substituted diphenylamines p = 1.09) but quite sensitive to halogen ( k I / k B , > 200). This hypothesis rationalizes many of the perplexing results which typify the literature associated with copper catalyzed nucleophilic aromatic substitution.
芳胺的氮烷基化
芳胺的氮烷基化引言芳胺的氮烷基化是有机合成中常用的重要反应类型之一。
本文将深入探讨芳胺的氮烷基化反应的机理、条件和应用。
机理芳胺的氮烷基化反应是通过在芳胺分子上引入烷基基团,将氮原子上的氢原子替换为烷基基团。
这个反应的机理包括以下几个关键步骤:亲电取代机理芳胺的氮烷基化反应通常采用亲电取代机理。
在反应中,芳胺分子首先与亲电试剂发生亲电取代反应,生成中间体芳胺离子。
脱质子化接下来,芳胺离子发生脱质子化反应,使反应体系中的质子离去,生成不稳定的中间体。
消除反应不稳定的中间体随后发生消除反应,使氮原子与烷基基团连接,同时释放出氨气。
链转移反应最后,通过链转移反应,质子从产物中转移到新形成的芳胺分子上。
条件芳胺的氮烷基化反应涉及到多种条件的选择。
试剂选择在芳胺的氮烷基化反应中,常用的试剂包括醇类、卤代烷和硫酸酯等。
不同试剂会对反应速率和产物选择性有不同的影响。
酸碱条件芳胺的氮烷基化反应往往需要在酸性条件下进行。
酸性条件可以提供质子,促进芳胺分子发生脱质子化反应。
常用的酸催化剂包括盐酸、硫酸和三氟甲磺酸等。
温度和时间反应的温度和时间对反应速率和产物选择性有重要影响。
一般情况下,较高的温度和较长的反应时间可以促进反应进程,但也会增加副反应的可能性。
应用芳胺的氮烷基化反应在有机合成中具有广泛的应用价值。
药物合成氮烷基化反应在药物合成过程中被广泛应用。
通过引入烷基基团,可以改变药物分子的极性、溶解性和药物代谢的特性,从而改善药物的活性和药效,提高药物的选择性和生物利用度。
香料合成氮烷基化反应也是合成香料中重要的一步。
通过引入不同的烷基基团,可以合成出具有不同香气特点的香料分子,为香水、化妆品等行业提供多样化的产品。
高分子材料芳胺的氮烷基化反应在高分子材料合成中发挥着重要作用。
通过引入烷基基团,可以调节高分子材料的溶解性、热稳定性和机械性能,从而改善材料的加工性能和性能稳定性。
结论芳胺的氮烷基化反应是一种重要的有机反应类型,在药物合成、香料合成和高分子材料合成等领域具有广泛的应用。
有机化学基础知识芳香胺的合成和反应
有机化学基础知识芳香胺的合成和反应有机化学中,芳香胺是一类具有芳香环结构的胺物质。
它具有广泛的应用领域,包括医药、染料、合成材料等。
本文将介绍芳香胺的合成方法和一些常见的反应。
一、芳香胺的合成方法1. 氨基化反应氨基化反应是最常见的制备芳香胺的方法之一。
该方法通过芳香化合物与氨气在催化剂的作用下进行反应,生成相应的芳香胺。
催化剂常用的有铜催化剂、铂催化剂等。
2. 还原反应还原反应是另一种制备芳香胺的常用方法。
通常使用还原剂如亚磺酸盐或铁-氯化亚砜作为催化剂,使芳基的硝基化合物还原成相应的芳香胺。
3. 叠氮化反应叠氮化反应是一种将芳香胺转化为芳基叠氮盐的方法。
该反应可以通过在芳香胺溶液中加入硝酸钠等叠氮化合物来完成。
芳基叠氮盐是一类重要的中间体,可进一步用于合成其他有机化合物。
4. Ar-NH2衍生物的还原有时候我们可以通过芳基硝基化合物的还原来制备芳香胺。
硫酸亚铁等还原剂能将芳香硝基衍生物还原成相应的芳香胺。
二、芳香胺的反应1. 古典Schotten-Baumann反应Schotten-Baumann反应是一种芳香胺与酸酐反应的常用方法。
通过该反应,可以制备芳香胺的酰胺衍生物。
反应中常使用的酸酐有乙酰氯、苯酰氯等。
2. 叔胺化反应叔胺化反应是一种将芳香胺转化为N,N-二芳基胺的方法。
通过将芳香胺与叔胺类化合物反应,可以得到其相应的叔胺化物。
3. 氨基阴离子取代反应芳香胺具有亲核性,可以与烯烃或卤代烃等亲电性物质发生取代反应。
通过该反应,可以引入不同的官能团到芳香胺分子上,从而得到其相应的取代产物。
4. 氧化反应芳香胺也可以发生氧化反应。
常见的氧化剂有过氧化氢、高碘酸钠等。
该反应可以将芳香胺氧化为相应的亚硝基化合物或苯醌等。
综上所述,芳香胺是有机化学中重要的化合物之一,具有广泛的应用前景。
了解芳香胺的合成方法和反应规律对于有机化学领域的研究和应用具有重要意义。
这些方法的研究和应用不仅有助于我们更好地理解有机化学的基础知识,还可以为相关领域的研究和应用提供有力支持。
硝基合成芳胺一种有效的有机化学
硝基合成芳胺一种有效的有机化学芳胺是芳香族有机化合物的重要成员,具有广泛的生物活性和应用。
因此,它们的合成方法一直是化学领域研究的热点。
其中,硝基还原法是一种常用的制备芳胺的方法,尤其适用于合成复杂和多样化的芳香族化合物。
本文将详细介绍硝基还原法的反应机理、实验条件与应用范围。
一、反应机理硝基还原法的基本原理是利用还原剂将硝基化合物还原为胺。
在实验室中,通常使用不同的还原剂如催化氢化、活泼金属还原、氢化锂铝/硼氢化钠还原或其他还原方法如Na2S、NaHS、保险粉等来实现这一过程。
1.催化氢化:在这种方法中,硝基化合物与氢化催化剂如Pd/C 或Raney Ni在一定温度和压力下进行反应,被还原为胺。
这种方法对于分子内存在对加氢敏感基团(如Cl、Br、I、双键、三键)的硝基化合物可能不适用。
2.活泼金属还原:Fe粉、Zn粉和氯化亚锡等活泼金属在酸性或弱酸性条件下可将硝基化合物还原为胺。
这种方法一般在特定的酸性条件下进行。
3.氢化锂铝/硼氢化钠还原:这种方法对于常规的硝基化合物通常不适用,因为LiAlH4的还原作用不彻底,往往得到的是混合物。
4.其他还原方法:除了上述方法,还可以使用Na2S、NaHS、保险粉等其他还原剂进行硝基还原。
二、实验操作与注意事项在进行硝基还原反应时,需要注意以下关键因素:1.反应温度和压力:不同的还原剂需要不同的温度和压力条件。
在实验过程中,应根据所选用的还原剂调整温度和压力。
2.催化剂或溶剂的选择:对于催化氢化反应,可能需要使用特定的催化剂和溶剂。
而在使用活泼金属进行还原时,可能需要选择合适的酸性环境。
3.反应时间:反应时间也是影响还原反应成功与否的关键因素。
通常,反应时间需要根据具体的反应条件进行调整。
4.纯化和分离:完成还原反应后,需要对产物进行纯化和分离。
这一步骤对于获得高纯度的芳胺至关重要。
在进行硝基还原实验时,还需要特别注意安全。
由于涉及使用活泼金属、酸性和加氢等反应条件,存在一定的安全隐患。
芳胺的氮烷基化
芳胺的氮烷基化芳胺是一种重要的有机化合物,具有广泛的应用价值,例如用作染料、药物、塑料等。
在化学合成过程中,氮烷基化反应是一种重要的方法,可以将芳胺中的氨基基团转化为烷基基团,从而获得新的有机化合物。
本文将着重介绍芳胺的氮烷基化反应及其机理。
一、芳胺的氮烷基化反应芳胺的氮烷基化反应是使用烷基卤化物(如溴乙烷、氯甲烷等)与芳胺在碱性条件下反应,生成氨基烷基化产物的化学反应。
此反应通常使用氢氧化钠或碳酸钠作为碱催化剂,反应温度在室温至100℃范围内。
具体而言,反应的化学方程式为:R-X + Ar-NH2 → Ar-NHR + NaX其中R代表烷基,Ar代表芳基,X代表卤素。
此反应通常在惰性溶剂中进行,如甲苯、氯化甲烷等。
二、芳胺的氮烷基化机理芳胺的氮烷基化反应涉及多个步骤的化学反应,从而将氨基基团转化为烷基基团。
一般而言,反应过程可分为以下几步:1. 碱促进芳胺的亲核加成反应首先,碱促进芳胺中的氨基与烷基卤化物中的卤素原子发生亲核加成反应,形成中间体:芳香胺-卤代烃加合物。
2. 产生芳香胺盐随着反应的进行,氢氧化钠或碳酸钠中的钠离子会与芳香胺-卤代烃加合物反应,生成芳香胺盐离子。
3. 消除生成产物最后,芳香胺盐离子中的负离子会与溶液中的阴离子结合,形成氢氧化物或碳酸盐沉淀。
同时,芳香胺盐离子中的正离子与反应溶液中的质子反应,消除芳香胺盐离子中的亲核剂离子,从而生成烷基化产物。
三、芳胺的氮烷基化反应的应用芳胺的氮烷基化反应是重要的有机合成反应之一,具有广泛的应用价值:1. 可用于制备烷基芳基胺类有机化合物,例如芳基烷基胺、二烷基芳胺等。
2. 可以制备有效的高分子添加剂,例如聚液晶中的芳胺对苯二甲酰亚胺衍生物。
3. 可以用于制备各种有机物,比如橙色染料D(2-萘酰胺-4-硝基偶氮苯),以及能够用作制药中间体的芳基烷胺。
总的来说,芳胺的氮烷基化反应是有机合成中非常重要的一种反应,其在有机合成以及制药、染料、塑料等领域具有广泛的应用。
芳烃氨氧化反应式
芳烃氨氧化反应式
芳烃氨氧化反应是一种重要的有机合成反应,在化学工业中具有广泛的应用。
它可以将芳烃转化为相应的酮或醛化合物,为有机合成提供了重要的方法和工具。
芳烃氨氧化反应式可以表示为:ArH + NH3 + [O] -> ArONH2
这个反应式中,Ar代表芳香基团,H代表氢原子,NH3代表氨气,[O]代表氧化剂。
反应的产物是芳烃的氨氧化物(ArONH2)。
芳烃氨氧化反应是一个重要的有机合成反应,它可以用于合成许多重要的化合物。
例如,苯氨氧化反应可以合成苯酮(ArC=O)或苯醛(ArCHO)。
这些化合物在药物合成、染料合成和香料合成等领域都具有重要的应用。
芳烃氨氧化反应的机理比较复杂,一般包括氨氧化和还原两个步骤。
首先,芳烃与氨气反应生成芳烃的氨基自由基(ArNH2)。
然后,芳烃的氨基自由基与氧化剂反应生成芳烃的氨氧化物(ArONH2)。
最后,氨氧化物经过还原反应可以还原为芳烃。
芳烃氨氧化反应的条件可以根据具体的反应物和反应条件而有所不同。
一般来说,反应通常在高温和高压下进行。
此外,还需要适当的催化剂来促进反应的进行。
总的来说,芳烃氨氧化反应是一种重要的有机合成反应,可以将芳
烃转化为相应的酮或醛化合物。
它在化学工业中具有广泛的应用,为有机合成提供了重要的方法和工具。
在实际应用中,需要根据具体的反应物和反应条件来选择合适的反应条件,并使用适当的催化剂来促进反应的进行。
芳酰胺化反应
经典化学合成反应标准操作芳酰胺化反应目录1. 前言 (2)2. 铜催化下的芳酰胺化 (3)2.1 芳香卤参与反应 (3)2.1.1 铜盐 (4)2.1.2 配体 (5)2.1.3 溶剂 (7)2.1.4 碱 (7)2.2 铜催化下的芳基硼酸与酰胺的偶联反应 (9)2.3 三芳基铋参与的反应 (10)3. 钯催化下的芳酰胺化 (12)1. 前言最早的芳酰胺化反应是Goldberg 1906年报道的铜催化下的芳基化反应。
1早期的Goldberg反应局限于卤代芳烃和芳酰胺之间的偶联,尽管实际起作用的是一价铜络合物,在反应中人们通常使用过量的铜粉。
反应的温度通常高达210℃,反应的后续处理困难,反应产物复杂,反应的产率也不高。
尽管如此,由于在早期人们没有其它办法来实现亲电性sp2碳与亲核试剂之间的直接偶联,Goldberg反应仍然被合成工作者大量使用。
值得注意的是,在早期的实验中人们发现卤代芳烃上的吸电子基团,特别是卤素邻位的吸电子基团可以大大地活化Goldberg反应。
通过在芳基亲核化合物上添加给电子基团以增加其亲核性也可以促进Goldberg 反应。
后来,中科院有机所的马大为及其同事发现CuI催化的N-芳基化在某些α-氨基酸存在下,可以在90℃下顺利进行。
Buchwald 等人2发现用乙二胺类做配体,CuI催化的Goldberg 反应可以在较温和的条件下进行,并对之进行了较深入的研究。
用相应的芳基硼酸代替芳卤化合物进N-芳基化近年来也取得了长足的进展,其条件要比相应的Goldberg反应温和的多。
基于铜盐催化的芳基化有诸多的缺点,近几年由Pd催化的交叉偶联反应也引起了人们的极大关注。
Pd催化较传统的Goldberg反应具有条件温和、反应简单等优点。
由于Buckwald和Hartwig组在这方面做了大量的工作,因而,人们有时也称这类反应为Buckwald-Hartwig芳酰胺化。
在Pd和Ni催化反应被发现之后,人们从二十世纪七十年代起逐渐放弃了对Goldberg 反应的研究。
硝基化合物还原制备芳香胺 郑章伟 091060053 化工
青衣2011.08.29
结语 :
己研究的还原芳香族硝基化合物的制备芳胺的方法有金属还原法、水合肼还 原法、电还原法及催化加氢法等.催化加氢还原法工艺清洁、还原收率高、产品质 量好,但其设备投资大、催化剂制备困难而价格昂贵,一般仅用于大规模生产,不 宜小批量生产.金属还原法为还原制备芳胺类化合物的常用方法,不足之处是后处 理困难,产生大量金属泥污染环境,与当今的环保潮流不相符.水合肼还原法制备 芳胺具有设备投资小、反应条件温和、还原收率高、不产生废渣废气等特点,尤其 适合小批量、短路线芳胺的生产.电化学还原法是一种清洁高效的方法,但其推广 受到了能源、电解槽、电极材料等条件的限制.
金属还原法的二废污染严重,后处理困难,一定程度上限制其应用,在大 型企业和联产的中小企业中该法逐渐被淘汰.
青衣2011.08.29
3 水合肼还原法
青衣2011.08.29
早在 20世纪 60年代初就有人开始对水合肼的
催化还原进行研究. 水合肼还原硝基化合物制
水
备芳胺 ,具有反应条件温和、还原收率高、不 产生废渣废水、后处理简单等特点. 近年来随
近年来水合肼还原法随着水合肼生产工艺的改进、水合肼价格的走低其优越 性越来越显著.水合肼还原法相比较其他儿种方法有副产物少、产品纯度高、后处 理简单等优点,预期水合肼还原制备芳胺的应用范围越来越广.
青衣2011.08.29
青衣2011.08.29
孙同华同时考察了助催化剂KI的用量对加氢反应的影响.随着KI用量的增加, DADB的含量逐渐减少,当KI的质量分数达到0. 4%时,用高效液相色谱检测不到 DADB,D,酸的纯度为99.4%,收率为97.4%.
芳酰胺化反应
经典化学合成反应标准操作芳酰胺化反应目录1. 前言 (1)2. 铜催化下的芳酰胺化 (2)2.1 芳香卤参与反应 (2)2.1.1 铜盐 (3)2.1.2 配体 (4)2.1.3 溶剂 (6)2.1.4 碱 (6)2.2 铜催化下的芳基硼酸与酰胺的偶联反应 (8)2.3 三芳基铋参与的反应 (9)3. 钯催化下的芳酰胺化 (11)1. 前言最早的芳酰胺化反应是Goldberg 1906年报道的铜催化下的芳基化反应。
1早期的Goldberg反应局限于卤代芳烃和芳酰胺之间的偶联,尽管实际起作用的是一价铜络合物,在反应中人们通常使用过量的铜粉。
反应的温度通常高达210℃,反应的后续处理困难,反应产物复杂,反应的产率也不高。
尽管如此,由于在早期人们没有其它办法来实现亲电性sp2碳与亲核试剂之间的直接偶联,Goldberg反应仍然被合成工作者大量使用。
值得注意的是,在早期的实验中人们发现卤代芳烃上的吸电子基团,特别是卤素邻位的吸电子基团可以大大地活化Goldberg反应。
通过在芳基亲核化合物上添加给电子基团以增加其亲核性也可以促进Goldberg 反应。
后来,中科院有机所的马大为及其同事发现CuI催化的N-芳基化在某些α-氨基酸存在下,可以在90℃下顺利进行。
Buchwald 等人2发现用乙二胺类做配体,CuI催化的Goldberg 反应可以在较温和的条件下进行,并对之进行了较深入的研究。
用相应的芳基硼酸代替芳卤化合物进N-芳基化近年来也取得了长足的进展,其条件要比相应的Goldberg反应温和的多。
基于铜盐催化的芳基化有诸多的缺点,近几年由Pd催化的交叉偶联反应也引起了人们的极大关注。
Pd催化较传统的Goldberg反应具有条件温和、反应简单等优点。
由于Buckwald和Hartwig组在这方面做了大量的工作,因而,人们有时也称这类反应为Buckwald-Hartwig芳酰胺化。
在Pd和Ni催化反应被发现之后,人们从二十世纪七十年代起逐渐放弃了对Goldberg 反应的研究。
芳香胺的合成和重要应用
芳香胺的合成和重要应用芳香胺是一类具有芳香环的有机化合物,其合成方法多种多样,应用广泛。
本文将介绍芳香胺的合成方法以及其在医药、染料和材料领域的重要应用。
一、芳香胺的合成方法1. 氨基化反应氨基化反应是一种常用的合成芳香胺的方法。
它通过将芳香化合物与氨基化试剂反应,如氨水、氨气或氨盐,生成相应的芳香胺。
例如,苯胺的合成可以通过苯与氨水在催化剂存在下反应得到。
2. 还原反应还原反应是合成芳香胺的另一种常用方法。
在还原反应中,亚硝酸盐被还原为氨基化合物,进而生成芳香胺。
例如,苯胺的合成可以通过苯甲酸与亚硝酸钠反应得到。
3. N-芳基化反应N-芳基化反应是一种通过将芳香胺与芳香化合物反应,生成N-芳基化合物的方法。
这种反应常用于合成具有特定结构的芳香胺。
例如,苯胺与苯甲酸反应可以得到N-苯基苯胺。
二、芳香胺的重要应用1. 医药领域芳香胺在医药领域中具有重要的应用。
许多药物中含有芳香胺结构,如抗生素、抗癌药物和抗抑郁药物等。
芳香胺的合成方法的发展为新药物的研发提供了重要的工具。
2. 染料领域芳香胺在染料领域中也有广泛的应用。
许多染料分子中含有芳香胺结构,这种结构可以赋予染料艳丽的颜色。
芳香胺的合成方法的改进为染料工业的发展提供了技术支持。
3. 材料领域芳香胺在材料领域中的应用也越来越重要。
芳香胺可以用于合成高分子材料,如聚酰胺、聚酰亚胺等。
这些高分子材料具有优良的力学性能和热稳定性,广泛应用于航空航天、电子和汽车等领域。
总结:芳香胺的合成方法多种多样,包括氨基化反应、还原反应和N-芳基化反应等。
芳香胺在医药、染料和材料领域中具有广泛的应用。
它们在药物合成、染料工业和材料科学中发挥着重要的作用,为相关领域的发展做出了重要贡献。
间位酯芳胺化缩合
间位酯芳胺化缩合酯芳胺化缩合,是指醇和酸酐在酸催化下反应,生成酯和胺的反应过程。
该反应可以以快速、高选择性和高产率完成,因此在有机合成中具有广泛的应用。
酯芳胺化缩合反应主要包括两个步骤:第一个步骤是酯水解生成羟基酯中间体,第二个步骤是羟基酯与胺反应生成酯和胺的产物。
首先,我们来看一下酯的水解反应。
酯是一类由羧酸和醇反应生成的有机物,可用来合成多种重要化合物。
当酯处于碱性条件下时,容易发生水解反应,生成相应的羧酸和醇。
酯水解反应的速度受到多种因素的影响,包括酯的结构、碱的性质和反应条件等。
一般来说,酯水解反应在碱性条件下快速进行,生成醇和相应的羧酸。
接下来,我们来看一下胺的反应。
胺是一类含有氮原子的有机化合物,具有碱性。
在酸性条件下,胺可以与羟基酯反应,生成胺和酯的产物。
这个反应通常是快速、高选择性和高产率的。
在实际的有机合成中,酯胺化反应是制备酰胺、内酯、杂环和药物等重要化合物的主要方法之一。
酯芳胺化缩合反应的应用非常广泛。
例如,在药物合成中,酯芳胺化缩合反应可用于合成多种重要药物,如抗生素、抗肿瘤药物和抗癌药物等。
此外,酯芳胺化缩合反应还可用于合成高分子聚合物、天然产物和有机小分子化合物等。
在实际应用中,酯芳胺化缩合反应的催化剂非常重要。
常用的催化剂包括酸性催化剂和金属催化剂。
酸性催化剂可提供酸性条件,促进酯的水解和胺的反应,如稀硫酸、磷酸和金属氯化物等。
金属催化剂可以提供活性位点,催化酯的水解和胺的反应,如铅盐、钴盐和铜盐等。
另外,酯芳胺化缩合反应还可以发生立体选择性。
立体选择性是指反应生成的产物具有特定立体构型的能力。
立体选择性可以通过合适的反应条件和催化剂来控制。
例如,在酯芳胺化缩合反应中,选择性可通过调整反应条件和催化剂对产物的影响来实现。
总结起来,酯芳胺化缩合反应是一种非常重要的有机合成方法。
该反应可用于合成多种重要化合物,具有快速、高选择性和高产率的特点。
在实际应用中,酯芳胺化缩合反应的催化剂和立体选择性都是需要重点考虑的因素。
绿色化学无卤素的芳胺合成
无卤素的芳胺合成芳胺不仅是广泛应用于染料、农药、医药、橡胶助剂及异氰酸醋生产的重要有机化工原料,也是重要的精细化工中间体,其传统合成方法都是多步骤的。
以苯胺为例,需先将苯硝化,再对硝基苯进行催化加氢或其他条件下的还原,或用苯酚、卤代苯与氨基置换而得到。
这些方法原子利用率低,操作条件苛刻,副产物多,对环境危害大,因而不符合可持续发展的需要。
直接胺化合成苯胺将多步反应变为一步,不仅可明显提高原子利用率,且副产物氢和/或水都对环境无害。
因此近年来,寻找直接胺化的最佳合成方法,引起了化学界的广泛关注。
美国孟山都公司之研究人员开发出一种制备工业上用的主要原料芳香胺的合成方法,这种芳香胺大量用于制备轮胎和橡胶制品之抗氧剂。
由于其原料中没有卤代芳烃,所以是一种不污染环境的安全之合成方法。
该公司的研究人员用苯胺和硝基苯进行取代反应,生成一硝基二苯基胺和一亚硝基二苯基胺,且反应不需添加任何抗氧剂。
其反应配方中含有一种微量之带负电荷之中间媒介物,以使苯胺和硝基苯以单键相连,生成一种中间产物。
随后分别以未反应之硝基苯和中间媒介物中的硝基化合物为氧化剂,并进行氢原子重排,生成上述两种二苯基胺。
[1]目前合成芳香胺之传统方法有三种,其中应用最广的一种是以一氯硝基苯和苯为原料,苯胺和氯原子发生亲核取代反应,生成一硝基二苯胺和氯化物,继续进行亚硝基化反应即可生成一亚硝基二苯基胺。
由于最后用浓盐酸处理,整个反应会产生大量含卤化物的废液,对环境会造成一定的危害。
(一)同时芳构化和氨基化六元环状化合物与氨在特定催化剂作用下,可同时脱氢芳构化和氨基化,生成芳烃和氨基功能团。
(1)由C-O键转变为C-N键①环己醇的同时芳构化和氨基化: Basude等报道了环己醇经氧化胺化生成苯胺的方法。
该反应在混合氧化物催化剂作用下进行。
当采用NiO-MoO3/Al2O3作催化剂时,在698K 温度下常压(1.013x105Pa)反应,苯胺的选择性和收率分别可达93%和54%。
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经典化学合成反应标准操作芳胺化反应目录一.前言 (1)二.影响Buchwald 反应的因素及Buchwald 反应的应用 (2)2.1 卤素对反应的影响............................................................................................................2.2 取代基团电子性对反应的影响.......................................................................................2.3 配体对反应的影响............................................................................................................2.4 胺与苯基三氟甲磺酸酯的反应(Triflate) .................................................................2.5 对伯胺及仲胺的选择性....................................................................................................2.6 对手性的影响 ....................................................................................................................2.7 与吡咯及吲哚的反应........................................................................................................2.8 关环反应.............................................................................................................................2.9 卤代苯转化为苯胺反应.................................................................................................... 三.反应操作示例..............................................................................................3.1 典型操作一 ........................................................................................................................3.2 典型操作二 ........................................................................................................................四、参考文献 .....................................................................................................概 述取代的芳胺、酰基芳胺及芳醚类化合物在药物化学中有着重要的作用, 长期以来一直没有一个较为通用的、温和的方法制备他们。
近几年来,Buchwald 和Hartwig 课题组针对金属催化的芳胺、酰基芳胺及芳醚化研究取得很大进展,形成了一类成熟的合成方法。
1.芳胺化反应 1.1 前言一般取代芳胺的合成以前主要有以下两种方法:一是从芳香胺出发,通过烷基化或还原胺化等方法可以获得。
但卤素烷基化很难用于合成不同的双取代和环烷基的芳胺;还原胺化对于位阻酮及芳香酮,反应很难进行[1] [2]。
同时这一方法无法用于二芳胺和三芳胺的合成。
ArNH 2+R R 2OR 1R 2NAr 还原R 1R 2HN Ar ArNH 2RXAr N RH另一种方法为Ullmann 缩合,反应中需要高温,对于有敏感基团的化合物则不能使用[3] [4]。
ArNH 2X RArH N R +1983 年Migita [5]等首次报道用钯催化进行芳胺化反应,但此反应需用定量的锡试剂,锡试剂为有毒物,为这反应的明显不足之处。
且此反应仅限于仲胺。
1995 年 Buchwald [6] 和 Hartwig [7] 报道了钯催化芳卤代物的胺基化反应。
经过近几年的研究和发展,钯催化芳胺化反应已取得很大进展,形成了一类成熟的合成方法,我们称之为Buchwald-Hartwig 芳胺化反应。
反应的机理如同其它钯催化的反应,分为氧化,加成,消除反应,如下图所示:LnPd(0)LnPd iiArLnPdiiArN(R')CH2RAr-XHN(R')CH2RArN(R')CH 2RLnPd iiArN HRAr-HLnPd(0)如图中左边所示,在卤素被消除生成芳烃及胺的消除生成亚胺是其经常的副反应。
这类反应目前已被广泛应用在有机合成中。
相对于其它的芳胺化反应,此反应对底物有广泛的适用性。
对于富电子或缺电子的溴苯类化合物,吡啶溴化物,对于脂肪伯胺、仲胺,芳香伯胺、仲胺,吡啶胺甚至吡咯均有很好的收率。
1.2 影响Buchwald 反应的因素1.2.1芳香环的离去基团对反应的影响一般来说碘化物的活性高于溴化物,溴化物的活性高于氯化物。
氯化物相对于溴化物反应需要更高的温度。
后者在常温下即能反应,前者则需要高温[8]。
MeBr+HN(Me)PhPd 2(dba)3 (1 mol% Pd)L (1.5 mol%)NaOt-Bu,DME,RT,24hMeN(Me)Ph95 %2Cy 2PLMeCl+HN(n-Bu)2Pd 2(dba)3 (0.5 mol% Pd)L (0.75mol%)NaOt-Bu,tol,100 o C,24hMeN(n-Bu)295 %与溴苯类似,苯基三氟甲磺酸酯和胺也可以反应生成苯胺。
采用和溴苯类似的反应条件,对于中性或富电子的三氟甲磺酸酯都有较好收率。
但对于缺电子的三氟甲磺酸酯收率却较低,原因是叔丁醇钠会水解掉部分三氟甲磺酸酯,用碳酸铯代替叔丁醇钠则可避免水解,也可得到高的收率[11]。
1.2.2取代基团电子性对反应的影响推电子或吸电子取代的苯的溴化物都有较好的收率[9],吡啶溴化物也有较好的收率[10]NBr+HN(Me)PhPd2(dba)3 (4 mol% Pd)BINAP (4 mol%)NaOt-Bu, tol, 70 o C, 12hNN(Me)Ph 86 %1.2.3配体对反应的影响配体对反应的影响很大,不同的配体收率差别很大[8]。
而且针对什么样的底物用什么配体,没有一个清楚的规律,这也是Buchwald-Hartwig 芳胺化反应一个最大的遗憾。
因此有时对不同的底物在做反应时经常要对反应的配体进行优化。
一般常用的钯催化剂为:Pd 2(dba)3, Pd(OAc)2 配体为:P(t-Bu)3, BINAP , P(o-tolyl)3, Xantphos 等。
Br +HNMePd(OAc)2 (0.025 mol% Pd)o-xylene,120 o C,3 hNMeGC yield95 % using P(t-Bu)318 % using BINAP 5 % using P(o-tolyl)3Pd 2(dba)3 (2 mol% Pd)Ligand (3 mol %)tol,80 oC,4 hBrMeMe+HN(Me)PhN(Me)PhMeMe79 % using BINAP5 % using P(o-tolyl)31.2.4对伯胺及仲胺的选择性Buchwald 反应还对伯胺和仲胺有一定的选择性,优先和伯胺反应[12]。
1.2.5对手性的影响对于 -位有手性的胺,配体对手性的影响很大。
P(o -tolyl)3作配体,ee 值急剧减少。
而用消旋BINAP ,ee 值基本没有减少[13]。
BrPh+H 2Me99 % eePd 2(dba)3 (4 mol % Pd)Ligand (4 mol%)NaOt-Butol, 70-100 o C, 18 hHPh80 % yield, 70 %ee using P(o-tolyl)386 % yield, 99 % ee using (+_)BINAP1.3Buchwald 反应的应用1.3.1与吡咯及吲哚的反应运用dppf作配体,取代溴苯和吡咯及吲哚也能反应,而且有很好的收率[14]。
1.3.2关环反应分子内,溴可与伯胺或酰胺偶联高产率关环生成吡啶或吡咯[15] [16]。
1.3.3卤代苯转化为苯胺反应二苯甲基亚胺与碘化苯或三氟甲磺酸酚酯在钯催化下可高产率生成苯基亚胺,而二苯甲基可在羟胺,醋酸钠或盐酸,四氢呋喃条件下温和脱去[17][18]。
此方法为卤代苯转化为苯胺提供个很好的途径。
1.4Buchwald 反应操作示例Buchwald 反应常用的钯催化剂为:Pd2(dba)3, Pd(OAc)2,常用配体为:P(t-Bu)3, BINAP, P(o-tolyl)3, Xantphos, 常用碱有:Cs2CO3,t-BuOK,t-BuONa,常用溶剂有甲苯,二甲苯,1,4-二氧六环。
催化剂和配体无固定搭配,常用效果较好的配体为Xantphos和BINAP。
对于底物为苯环类化合物,溶解性较好化合物,常用甲苯作溶剂;对于杂环类反应,溶解性不好的底物常用1,4-二氧六环作溶剂。
溴化物与胺的偶联常用t-BuOK或t-BuONa作碱,三氟甲磺酸酯与胺的反应常用Cs2CO3作碱。
反应需在无水无氧条件下进行,一般回流反应。
操作基本相似。
1.4.1Buchwald反应示例一An oven-dried Schlenk tube was charged with cesium carbonate which had been finely ground with a mortar and pestle (1.4 eq) in a nitrogen-filled glovebox. The tube was capped with a rubber septum and removed from the glovebox. The tube was then charged with Pd2(dba)3 or Pd(OAc)2 and BINAP or PPF-OMe, and purged with argon. The aryl bromide (1.0 eq), the amine (1.2 eq), and toluene (2 mL/mmol halide) were added, and the mixture was heated to 100 o C with stirring until the starting material had been consumed as judged by GC analysis. The mixture was cooled to room temperature, diluted with ether (20 ml), filtered, and concentrated. The crude product was then purified by flash chromatography on silica gel.1.4.2Buchwald反应示例二Pd(OAc)2(0.025 mol%) and P(t-Bu)3or Xantphose (0.10 mol%) (Phosphine/Pd=4:1) were added to the suspension of aryl halide (40 mmol), diarylamine (40 mmol) and NaO t Bu (48 mmol) in o-xylene (60 mL) in N2 atmosphere. The mixture was heated for 3 h at 120 o C. Subsequently, it was cooled to room temeperature. H2O (60 mL) was added to it, the organic layer was separated and concentrated. The crude product was then purified by flash chromatography on silica gel or re-crystallization with MeOH/THF.1.5参考文献[1]. P. Marchini; G. Liso; A. Reho, J. Org. Chem. 1975, 40, 3453-3456.[2] C.F. Lane, Synthesis,1975, 135-146.[3]. A. J. Paine. J. Am. Chem. Soc.1987,109, 1496-1502.[4]. H. Weingarten, J. Org. Chem.1964, 29, 977-978[5]. M. Kosugi; M.Kameyama; T. Migita. Chem. Lett.1983, 927-928.[6]. A.S. Guram; R.A. Rennels; S.L. Buchwald, Angew. Chem.1995,107, 1456 –1459;Angew. Chem. Int. Ed. Engl.1995, 34, 1348 – 1350.[7]. J. Louic; J. F. Hartwig, Tetrahedron Lett.. 1995, 36, 3609 – 3612.[8]. T. yamamoto; M. Nishiyama; Y. Koie, Tetrahedron Lett..1998, 39, 2367.[9]. J.P. Wolfe; S.L. Buchwald. Tetrahedron Lett. 1997, 38, 6359.[10]. F. Paul; J. Patt; J. F. Hartwig. Organometallics1995, 14, 6363.[11]. J. Ahman; S.L. Buchwald. Tetrahedron Lett. 1997, 38, 6363.[12]. Y. Hong; C.H. Senanayake; T. Xiang; C.P. V andenbossche; G.J. Tanoury. TetrahedronLett. 1998, 39, 3121.[13]. S. Wagaw; R.A. Rennels; S.L. Buchwald. J. Am. Chem. Soc.1997,119, 8451.[14]. G.Mann; J.F. Hartwig; M.S. Driver. J. Am. Chem. Soc.1998, 120,827.[15]. A.J. Peat; S.L. Buchwald. J. Am. Chem. Soc.1996, 118, 1028.[16]. A. Abouabdellah; R.H. Dodd, Tetrahedron Lett. 1998, 39. 2119.[17]. K.J. Fusth; G. Antoui. J. Chem. Soc. Perkin Trans, 1988, 1, 3081.[18]. M.J. O’Dannell; J.M. Boniace, S.E. Earp, Tetrahedron Lett.1978, 2641.2.芳基铋芳胺化反应Barton 等于1986年报道了一类制备芳胺类化合物的温和方法[1],[2],即用芳基铋试剂与脂肪胺或芳胺在铜或二价铜盐的催化下常温搅拌即可高产率的生成目标芳胺类化合物。