一种高效的N,N-二甲基-1-萘胺化合物的制备方法

一种高效的n,n-二甲基-1-萘胺化合物的制备方法
技术领域
1.本发明属于精细化学品及相关化学技术领域，提供了高效的n,n-二甲基-1-萘胺化合物的制备方法。


背景技术：

2.1-(n,n-二甲氨基)-4-取代萘是有机功能材料、配体和生物活性分子中具有代表性的结构单元，其中n,n-二甲氨基对其功能性至关重要。因此，开发一种将二甲氨基连接到萘环上的简便方法具有极其重要的意义。已经报道的n,n-二甲基-1-萘胺的制备方法按照反应方式的种类分成了三种，第一种，芳香族伯胺的n-甲基化反应(jiang x.,wang c.,wei y.,xue d.,liu z.,and xiao j.chem.eur.j.,2014,20,58
–
63)，是以芳香族伯胺为底物，选用卤甲烷、甲醇、二甲基亚砜等二甲基化试剂作为甲基源，从而得到n,n-二甲基芳胺化合物。但是其反应条件苛刻，且容易得到n-甲基芳胺化合物副产物。第二种，芳香族卤化物与n,n-二甲胺化试剂的偶联反应(wheaton c.a.,bow j.j.,and stradiotto m.organometallics 2013,32,6148-6161)，是以芳香族卤化物为底物，选用二甲胺、二甲胺的溶液、二甲胺盐酸盐等作为二甲胺化试剂，在过渡金属催化剂条件下生成n,n-二甲基芳胺化合物。但是这类反应往往需要使用结构复杂的配体，难以用于工业化生产中。第三种，芳香族化合物的直接c
–
h胺化反应(ruffoni a.,juli
á
f.,svejstrup t.d.,mcmillan a.j.,douglas j.j.and leonori d.nat.chem.,2019,11,426-433)，是以芳香族化合物与二甲胺化试剂直接偶联获得n,n-二甲基芳胺的方法。由于该方法步骤繁琐，所以该方法并没有被工业领域广泛应用。
3.近期，研究人员发现了以n,n-二甲基甲酰胺作为二甲胺化试剂与萘苄氯化合物在碱性条件下反应获得萘苄胺化合物(chen w.x.,zhang c.y.and lu j.m.j.chem.res.,2013,37,611-614)。但是这类反应发生在芳香环的苄基位。而使用n,n-二甲基甲酰胺作为二甲胺化试剂，与萘苄氯化合物反应发生在芳香环上获得n,n-二甲基-1-萘胺化合物的制备方法尚未报道。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种n,n-二甲基-1-萘胺化合物的新颖制备方法，该方法使用四(三苯基膦)钯作为催化剂，实现了1-氯甲基萘及其衍生物的远程c
–
h键二甲胺化。该方法具有反应条件温和、实验操作简便、底物兼容性好、反应收率高。
5.本发明的技术方案：
6.一种高效的n,n-二甲基-1-萘胺化合物的制备方法，以1-氯甲基萘及其衍生物为原料，以n,n-二甲基甲酰胺为二甲胺化试剂，在钯催化剂、碱、添加剂存在的条件下，在无水有机溶剂中，在80℃下反应2小时，即得到相应的n,n-二甲基-1-萘胺化合物，合成路线如下：
[0007][0008]
式中，r选自芳基和烷基；
[0009]
含1-氯甲基萘及其衍生物与钯催化剂的摩尔比为1:0.01～1:0.1；
[0010]
含1-氯甲基萘及其衍生物与碱的摩尔比为1:1～1:4；
[0011]
含1-氯甲基萘及其衍生物与添加剂的摩尔比为1:0.01～1:0.1；
[0012]
含1-氯甲基萘及其衍生物与n,n-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:1～1:4；
[0013]
含1-氯甲基萘及其衍生物在反应体系中的摩尔浓度为0.1mmol/ml。
[0014]
所述的钯催化剂为四(三苯基膦)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯、醋酸钯、乙酰丙酮钯、特戊酸钯、二溴化钯、二三苯基膦二醋酸钯、四乙腈四氟硼酸钯中的一种或两种以上混合，优选为四(三苯基膦)钯、乙酰丙酮钯、三(二亚苄基丙酮)二钯。
[0015]
所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1,4-二氧六环、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、n-甲基吡咯烷酮、乙腈、乙醚、乙二醇二甲醚、甲苯中的一种或两种以上混合，优选四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、乙二醇二甲醚。
[0016]
所述的添加剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或两种以上混合，优选水、甲醇、乙醇。
[0017]
所述的碱为碳酸铯、碳酸钠、磷酸钾、氢化钠、叔丁醇钾、叔丁醇锂、叔丁醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种以上混合，优选叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢氧化钠。
[0018]
分离方法包括重结晶、柱层析等。
[0019]
重结晶方法使用的溶剂包括石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙醚、正己烷、氯仿。
[0020]
使用柱层析方法对产物进行分离时，使用硅胶或者中性氧化铝作为固定相，展开剂一般选用极性与非极性的混合溶剂，如乙酸乙酯-石油醚、二氯甲烷-石油醚、乙酸乙酯-正己烷、甲醇-石油醚。
[0021]
本发明有益效果是该制备方法反应条件温和、实验操作简便、产物收率高；利用该方法所合成的n,n-二甲基-1-萘胺化合物可以进一步官能化得到各类不同的化合物，应用于有机功能材料、生物活性分子以及精细化学品的开发与研究。
附图说明
[0022]
图1是实施例1中4-苄基-n,n-二甲基萘-1-胺的1h核磁谱图。
[0023]
图2为实施例1中的4-苄基-n,n-二甲基萘-1-胺的
13
c核磁谱图。
[0024]
图3为实施例2中n,n-二甲基-4-(4-甲基苄基)萘-1-胺的1h核磁谱图。
[0025]
图4为实施例2中n,n-二甲基-4-(4-甲基苄基)萘-1-胺的
13
c核磁谱图。
[0026]
图5为实施例3中n,n-二甲基-4-(2-甲基苄基)萘-1-胺的1h核磁谱图。
[0027]
图6为实施例3中n,n-二甲基-4-(2-甲基苄基)萘-1-胺的
13
c核磁谱图。
[0028]
图7为实施例4中4-(4-氟苄基)-n,n-二甲基萘-1-胺的1h核磁谱图。
[0029]
图8为实施例4中4-(4-氟苄基)-n,n-二甲基萘-1-胺的
13
c核磁谱图。
[0030]
图9为实施例5中4-(4-氯苄基)-n,n-二甲基萘-1-胺的1h核磁谱图。
[0031]
图10为实施例5中4-(4-氯苄基)-n,n-二甲基萘-1-胺的
13
c核磁谱图。
[0032]
图11为实施例6中4-乙基-n,n-二甲基萘-1-胺的1h核磁谱图。
[0033]
图12为实施例6中4-乙基-n,n-二甲基萘-1-胺的
13
c核磁谱图。
[0034]
图13为实施例7中4-丙基-n,n-二甲基-萘-1-胺的1h核磁谱图。
[0035]
图14为实施例7中4-丙基-n,n-二甲基-萘-1-胺的
13
c核磁谱图。
[0036]
图15为实施例8中4-丁基-n,n-二甲基萘-1-胺的1h核磁谱图。
[0037]
图16为实施例8中4-丁基-n,n-二甲基萘-1-胺的
13
c核磁谱图。
具体实施方式
[0038]
本发明所述的n,n-二甲基-1-萘胺化合物的制备方法，具有反应条件温和、实验操作简单、底物兼容性好、反应收率高等优点。
[0039]
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本领域内的技术人员对本发明所做的简单替换或改进均属于本发明所保护的技术方案之内。
[0040]
实施例1：4-苄基-n,n-二甲基萘-1-胺的合成
[0041]
在25ml反应器中依次加入1-[氯(苯基)甲基]萘(0.076g,0.3mmol)，四(三苯基膦)钯(0.017g,0.015mmol)，叔丁醇钠(0.115g,1.2mmol)，n,n-二甲基甲酰胺(69.24μl,0.9mmol)和水(54μl,0.003mmol)，加入无水2-甲基四氢呋喃3.0ml，80℃、氮气条件下搅拌2小时。柱层析分离(硅胶，200-300目；展开剂:石油醚/乙酸乙酯＝100:1)4-苄基-n,n-二甲基萘-1-胺0.075g，产率95％。
[0042][0043]
4-苄基-n,n-二甲基萘-1-胺：淡黄色固体。1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.28(dd,j＝8.3,1.6hz,1h),7.92(dd,j＝8.2,1.5hz,1h),7.46
–
7.37(m,2h),7.25
–
7.09(m,6h),6.97(d,j＝7.6hz,1h),4.33(s,2h),2.83(s,6h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ150.1,141.1,133.3,131.3,129.3,128.8,128.6,128.5,127.3,126.1,125.9,125.0,124.9,124.8,113.8,77.5,77.2,76.8,45.5,38.9.
[0044]
实施例2：n,n-二甲基-4-(4-甲基苄基)萘-1-胺的合成
[0045]
操作同实施例1，由4-(氯(对甲苯基)甲基)萘得到n,n-二甲基-4-(4-甲基苄基)萘-1-胺0.078g，产率94％。
[0046][0047]
n,n-二甲基-4-(4-甲基苄基)萘-1-胺：棕色固体。1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.28(dd,j＝7.9,1.7hz,1h),7.99
–
7.87(m,1h),7.52
–
7.40(m,2h),7.28
–
7.15(m,1h),7.12
–
7.03(m,4h),7.01(d,j＝7.6hz,1h),4.33(s,2h),2.87(s,6h),2.29(s,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ137.9,135.4,133.2,131.5,129.3,129.1,128.6,127.1,125.8,124.9,124.8,124.7,113.7,77.4,77.1,76.7,45.4,38.4,21.0.
[0048]
实施例3：n,n-二甲基-4-(2-甲基苄基)萘-1-胺的合成
[0049]
操作同实施例1，由2-(氯(邻甲苯基)甲基)萘得到n,n-二甲基-4-(2-甲基苄基)萘-1-胺0.072g，产率87％。
[0050][0051]
n,n-二甲基-4-(2-甲基苄基)萘-1-胺：棕色油状液体。1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.31(dd,j＝7.9,1.8hz,1h),7.97
–
7.90(m,1h),7.54
–
7.41(m,2h),7.22(d,j＝7.7hz,1h),7.18
–
7.13(m,1h),7.09
–
7.05(m,1h),6.99
–
6.87(m,3h),4.32(s,2h),2.87(s,6h),2.32(s,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ138.8,136.7,133.4,130.7,130.1,129.7,129.1,126.4,126.3,126.1,125.9,125.0,124.8,124.4,113.9,77.4,77.1,76.8,45.5,36.0,19.7.
[0052]
实施例4：4-(4-氟苄基)-n,n-二甲基萘-1-胺的合成
[0053]
操作同实施例1，由1-(氯(4-氟苯基)甲基)萘得到4-(4-氟苄基)-n,n-二甲基萘-1-胺0.075g，产率89％。
[0054][0055]
4-(4-氟苄基)-n,n-二甲基萘-1-胺:棕色油状液体。1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.29(dd,j＝8.2,1.7hz,1h),7.89(dd,j＝8.0,1.6hz,1h),7.47
–
7.35(m,2h),7.18
–
7.07(m,3h),7.00(d,j＝7.6hz,1h),6.97
–
6.87(m,2h),4.31(s,2h),2.86(s,6h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ161.4(d,j＝239.5hz),160.2,150.2,136.7(d,j＝3.3hz),133.2,131.0,130.1(d,j＝7.8hz),129.4,127.2,125.9,125.0,124.9,124.8,115.2(d,j＝21.3hz),113.7,77.4,
77.1,76.8,45.4,38.1.
[0056]
实施例5：4-(4-氯苄基)-n,n-二甲基萘-1-胺的合成
[0057]
操作同实施例1，由1-(氯(4-氯苯基)甲基)萘得到4-(4-氯苄基)-n,n-二甲基萘-1-胺0.074g，产率84％。
[0058][0059]
4-(4-氯苄基)-n,n-二甲基萘-1-胺:棕色油状液体。1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.32
–
8.25(m,1h),7.90
–
7.83(m,1h),7.49
–
7.34(m,2h),7.21
–
7.03(m,6h),7.00(d,j＝7.6hz,1h),4.31(s,2h),2.87(s,6h).
13
c nmr(151mhz,cdcl3)δ150.3,139.6,133.1,131.7,130.6,130.1,129.4,128.5,127.3,125.9,125.0,124.9,124.6,113.7,77.3,77.1,76.9,45.4,38.3.
[0060]
实施例6：4-乙基-n,n-二甲基萘-1-胺的合成
[0061]
在25ml反应器中依次加入1-(1-氯乙基)萘(0.057g,0.3mmol)，四(三苯基膦)钯(0.017g,0.015mmol)，叔丁醇钠(0.115g,1.2mmol)和水(54μl,0.003mmol)，加入无水n,n-二甲基甲酰胺3.0ml，80℃、氮气条件下搅拌1h。柱层析分离(硅胶，200-300目；展开剂:石油醚/乙酸乙酯＝100:1)4-乙基-n,n-二甲基萘-1-胺0.053g，产率88％。
[0062][0063]
4-乙基-n,n-二甲基萘-1-胺：棕色油状液体。1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.32
–
8.25(m,1h),8.04
–
7.99(m,1h),7.53
–
7.42(m,2h),7.24(d,j＝7.6hz,1h),7.01(d,j＝7.6hz,1h),3.10
–
2.98(m,2h),2.86(s,6h),1.35(t,j＝7.5hz,3h).
13
cnmr(101mhz,cdcl3)δ149.4,134.9,132.9,129.2,125.6,124.8,124.7,124.2,113.9,77.4,77.1,76.8,45.4,25.7,15.1.
[0064]
实施例7：4-丙基-n,n-二甲基萘-1-胺的合成
[0065]
操作同实施例6，由1-(1-氯丙基)萘得到4-丙基-n,n-二甲基萘-1-胺0.055g，产率87％。
[0066][0067]
4-丙基-n,n-二甲基萘-1-胺：棕色油状液体。1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.31
–
8.27(m,1h),8.07
–
7.95(m,1h),7.52
–
7.45(m,2h),7.23(d,j＝7.6hz,1h),7.01(d,j＝7.6hz,
1h),2.98(dd,j＝8.7,6.8hz,2h),2.86(s,6h),1.81
–
1.71(m,2h),1.02(t,j＝7.3hz,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ133.0,129.1,125.7,125.6,124.8,124.7,124.4,113.9,77.4,77.1,76.7,45.5,35.0,24.0,14.3.
[0068]
实施例8：4-丁基-n,n-二甲基萘-1-胺的合成
[0069]
操作同实施例6，由1-(1-氯丁基)萘得到4-丁基-n,n-二甲基萘-1-胺0.059g，产率86％。
[0070][0071]
4-丁基-n,n-二甲基萘-1-胺：棕色油状液体。1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.33
–
8.24(m,1h),8.06
–
7.96(m,1h),7.52
–
7.42(m,2h),7.22(d,j＝7.6hz,1h),7.00(d,j＝7.6hz,1h),3.06
–
2.94(m,2h),2.85(s,6h),1.75
–
1.67(m,2h),1.49
–
1.40(m,2h),0.96(t,j＝7.3hz,3h).
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ149.3,133.7,133.0,129.3,125.7,125.5,124.8,124.4,113.8,77.4,77.1,76.8,45.4,33.1,32.7,23.0,14.1。

技术特征：
1.一种高效的n,n-二甲基-1-萘胺化合物的制备方法，其特征在于，以1-氯甲基萘及其衍生物为原料，以n,n-二甲基甲酰胺为二甲胺化试剂，在钯催化剂、碱、添加剂存在的条件下，在无水有机溶剂中，在80℃下反应2小时，即得到相应的n,n-二甲基-1-萘胺化合物，合成路线如下：式中，r选自芳基和烷基；含1-氯甲基萘及其衍生物与钯催化剂的摩尔比为1:0.01～1:0.1；含1-氯甲基萘及其衍生物与碱的摩尔比为1:1～1:4；含1-氯甲基萘及其衍生物与添加剂的摩尔比为1:0.01～1:0.1；含1-氯甲基萘及其衍生物与n,n-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:1～1:4；含1-氯甲基萘及其衍生物在反应体系中的摩尔浓度为0.1mmol/ml。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的钯催化剂为四(三苯基膦)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯、醋酸钯、乙酰丙酮钯、特戊酸钯、二溴化钯、二三苯基膦二醋酸钯、四乙腈四氟硼酸钯中的一种或两种以上混合。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1,4-二氧六环、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、n-甲基吡咯烷酮、乙腈、乙醚、乙二醇二甲醚、甲苯中的一种或两种以上混合。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的添加剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或两种以上混合。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的碱为碳酸铯、碳酸钠、磷酸钾、氢化钠、叔丁醇钾、叔丁醇锂、叔丁醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种以上混合。

技术总结
本发明属于精细化学品及相关化学技术领域，提供了一种高效的N,N-二甲基-1-萘胺化合物的制备方法。以1-氯甲基萘及其衍生物为原料，在催化剂存在的情况下，在碱、添加剂存在的情况下，在无水有机溶剂条件下，在80℃下反应2小时，即可得到N,N-二甲基-1-萘胺化合物。本发明有益效果是该制备方法反应条件温和、实验操作简便、产物收率高；利用该方法所制备的N,N-二甲基-1-萘胺化合物可以进一步官能化得到各类不同的化合物，应用于有机功能材料、生物活性分子以及精细化学品的开发与研究。性分子以及精细化学品的开发与研究。性分子以及精细化学品的开发与研究。


技术研发人员：张胜 王子阳 包明
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/10/7