[发明专利]一种制备环内酰胺衍生物的方法

说明书

本发明提供一种制备环内酰胺衍生物的方法，属有机化学技术领域。本发明以酮酸或酮酯为原料，合成了环内酰胺衍生物，具体按照以下步骤进行：称取羰基酸或羰基酯、胺溶于溶剂，以金属配合物为均相催化剂、氢气为还原剂制备环内酰胺衍生物。本发明的有益效果为：铱催化剂用量低，氢气为还原剂，产物萃取分离。本发明中铱配合物催化活性高，反应效率高(TON>8800)，产物分离收率高(95％)，降低了生产成本。

技术领域

本发明属有机化学技术领域，具体涉及一种制备环内酰胺衍生物的方法。

背景技术

环内酰胺衍生物是一类具有应用广泛前景的合成中间体、溶剂。如N-甲基吡咯烷酮是一种已经商品化的优良溶剂。

环内酰胺衍生物可由生物质基平台化合物乙酰丙酸经还原胺化反应制备：非均相催化剂如Pd、Rh、Pt、Au都能催化乙酰丙酸与伯氨的还原胺化反应，但所需氢气压力高、反应温度高(US 32355562,1996；GB 1036694,1996；US 6743819,2004；US 2004192933,2003；Angew.Chem.,Int.Ed.2011,50,7815.)；乙酰丙酸酯也可作为原料进行还原胺化反应(ACSCatal.2015,5,5812.)，但乙酰丙酸酯需要由乙酰丙酸制备，增加了反应步骤；均相催化剂如Ru配合物可以催化乙酰丙酸与伯氨还原胺化制备环内酰胺衍生物，使用了甲酸作为还原剂(ChemSusChem2011,4,1578.)；铱配合物可更高效的实现乙酰丙酸与伯氨还原胺化制备环内酰胺衍生物，使用了甲酸作为还原剂(Chem.Commun.2013,49,5408.)；在无催化剂存在下，二甲基亚砜和三乙胺作用下，甲酸作为还原剂可实现乙酰丙酸与伯氨还原胺化制备环内酰胺衍生物，但是产物需要色谱柱分离，增加了分离成本；上述三例反应都使用了甲酸作为还原剂，虽然环内酰胺衍生物产率高，但是甲酸作为还原剂会产生大量的二氧化碳，增加了环保成本；也有报道用氢硅试剂作为还原剂，实现了乙酰丙酸与伯氨还原胺化制备环内酰胺衍生物，但是氢硅试剂成本高，难以进行大规模生产(Green Chem.2014,16,1093；Angew.Chem.,Int.Ed.2015,54,9042.)。

综上，对比非均相催化剂，均相催化剂的反应条件温和，但是均相催化体系使用氢气作为还原剂的反应为见报道。氢气作为还原剂具有廉价、原子经济性高、不产生副产物等优点。因此，开发均相催化剂为催化剂，氢气为还原剂的反应具有巨大价值。

发明内容

针对现有的合成环内酰胺衍生物存在问题：多相催化条件苛刻，需要高温高压；均相催化条件温和，反应活性高，但使用了甲酸或氢硅试剂作为还原剂。本发明提供了一种以高活性铱配合物为催化剂水相中，以氢气为还原剂，实现了乙酰丙酸和伯氨还原胺化反应制备环内酰胺衍生物。

一种制备环内酰胺衍生物的方法，以羰基酸或羰基酯为原料，具体按照以下步骤进行：称取羰基酸或羰基酯、胺溶于溶剂，以金属配合物为均相催化剂、氢气为还原剂制备环内酰胺衍生物，羰基酸或羰基酯与胺物质的量的比为：0–10；金属配合物和胺物质的量的比为0.0001～0.01：1；羰基酸或羰基酯的浓度为0–100gL^-1；氢气压力为0.5–5Mpa；反应温度为60–120℃，反应时间为：0–24h。

所述羰基酸结构式为：

n＝0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。

所述羰基酯结构式为：

n＝0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；m＝0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。

所述环内酰胺衍生物的结构式为：

n＝0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。