[发明专利]一种制备β-氨基酰胺衍生物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效、绿色的、以水做溶剂条件下，以新型超顺磁纳米负载的离子液体为催化剂的Michael加成制备β-氨基酰胺衍生物的方法。

技术背景

β-氨基酰胺衍生物作为中间体广泛应用于精细化工和抗生素医药领域。一般利用Mannich反应和aza-Michael加成方法合成。相比之下，Michael加成更适合于制备β-氨基酰胺衍生物。多年来，涌现了很多催化剂，如：SnCl₄/FeCl₃,Yb(OTf)₃，InCl₃,CeCl₃·7H₂O-NaI,CAN,LiClO₄和Bi(NO₃)等，虽然这些方法都取得了一定的成功，但是，它们其中存在一些缺陷，如：需要过量的试剂、反应时间长、反应条件苛刻，以及一些有毒溶剂如二氯甲烷的使用。因此，开发高效、绿色的制备β-氨基酰胺衍生物的方法不仅具有重要的经济效益，还有良好的环境效益。

近几年来，功能离子液体为人们指出了探索环境友好的催化反应体系的重要方向。离子液体具有热力学稳定性、溶解能力强、低挥发性、分子结构可调性等特点，广泛应用于各种催化反应（用作溶剂或催化剂），后处理简单，可以重复使用。Mehenert等提出将离子液体负载于固体材料上（如硅胶，聚合物，磁纳米颗粒等），更加有利于离子液体的回收和重复使用。以超顺磁纳米颗粒为负载，相比于传统催化剂，不仅尺寸处于纳米级，而且容易被外加磁场分离，更好的解决了催化剂的分离与回收。考虑到离子液体与超顺磁纳米颗粒的优点，有必要利用新开发的功能离子液体，负载于超顺磁纳米颗粒上，用于催化碳氮键Michael加成。

发明内容

本发明的目的是取代传统的催化aza-Michael加成胺和α,β-不饱和酰胺制备β-氨基酰胺衍生物的方法，提供一种高效、环境友好的催化剂，以水做溶剂温和室温反应条件下实现aza-Michael加成制备β-氨基酰胺衍生物。

根据本发明，所述一种制备β-氨基酰胺衍生物的方法，包括：以磁纳米颗粒负载的离子液体为催化剂，室温到50℃、常压下，以水做溶剂，胺类物质与缺电子烯烃进行aza-Michael加成反应0.5～5小时，得到相应的β-氨基酰胺衍生物；其中，所述催化剂为：

其中，所述胺类物质与缺电子烯烃的摩尔比为1:1-1:1.2。

其中，所述离子液体的摩尔量为胺类物质的0.05-0.2倍。

其中，所述胺类物质为下列物质之一：吗啉、N-乙基哌嗪、吡咯、N-羟乙基哌嗪、4-甲基哌啶、苄胺。

其中，所述缺电子烯烃为下列物质之一：丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-丙烯酰吗啉、双丙酮丙烯酰胺。

其中，反应结束后，用乙醚萃取反应液，合并有机相，柱层析分离得到产品（当底物超过1摩尔后，直接精馏分离反应液，得到高纯度产品），催化剂用外加磁体吸附回收，乙醚洗涤，60℃真空干燥5小时后用于下一批次反应，离子液体重复使用5次，未发现反应收率明显下降。

本发明提供的利用新型磁纳米颗粒负载的新型离子液体催化共扼加成胺类物质到α,β-不饱和酰胺，生成β-氨基酰胺衍生物的方法，是通过以下途径来实现的：

本发明所使用的新型功能离子液体的制备过程：

将等摩尔量的三乙烯二胺（DABCO）、3-氯丙基三乙氧基硅烷溶于甲苯，110℃回流搅拌48小时，60-80℃真空干燥5-10小时，得到淡黄色固体。制备的离子液体用¹H NMR，¹³C NMR结构确认。所述离子液体为：

得到的离子液体与二氧化硅包荷的四氧化三铁加入到甲苯中，回流48小时，外加磁体吸附，洗涤，60-80℃真空干燥5-10小时，得到最终催化剂，结构为

aza-Michael加成产物制备过程是：