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正丁基锂在催化亚胺和硼烷硼氢化反应中的应用   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2018-09-27
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2019-03-12
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-05-05
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2038-09-27
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201811133200.9 申请日 2018-09-27
公开/公告号 CN109331872B 公开/公告日 2020-05-05
授权日 2020-05-05 预估到期日 2038-09-27
申请年 2018年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 B01J31/12C07F5/02 主分类号 B01J31/12
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 0
权利要求数量 1 非专利引证数量 1
引用专利数量 3 被引证专利数量 0
非专利引证 1、Rebeca Arévalo et al..Rhenium-catalysed hydroboration of aldehydes andaldimines《.Dalton Trans.》.2017,第46卷第7750-7757页. Rebeca Arévalo et al..Rhenium-catalysed hydroboration of aldehydes andaldimines《.Dalton Trans.》.2017,第46卷第7750-7757页.;
引用专利 CN108404984A、CN106749372A、CN108031492A 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 苏州大学 当前专利权人 苏州大学
发明人 薛明强、颜丹丹、朱章野、武振杰、徐晓娟、沈琪 第一发明人 薛明强
地址 江苏省苏州市相城区济学路8号 邮编 215137
申请人数量 1 发明人数量 6
申请人所在省 江苏省 申请人所在市 江苏省苏州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
苏州创元专利商标事务所有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
孙周强、陶海锋
摘要
本发明涉及正丁基锂的应用,具体涉及正丁基锂在催化亚胺和硼烷的硼氢化反应中的应用。依次将催化剂、硼烷和亚胺搅拌混合均匀,反应1~2小时,暴露于空气中终止反应,反应液减压除去溶剂,得到不同取代基的硼酸酯。本发明公开的正丁基锂可以在室温条件下高活性的催化亚胺和硼烷的硼氢化反应,催化剂用量仅为亚胺摩尔量的4~5mol%,反应可达到90%以上的收率,与已有的催化体系相比,利用了商业化试剂正丁基锂,反应条件温和,在限定条件下不同取代基的硼酸酯的产率可达99%。
  • 摘要附图
    正丁基锂在催化亚胺和硼烷硼氢化反应中的应用
  • 说明书附图:[0010]
    正丁基锂在催化亚胺和硼烷硼氢化反应中的应用
  • 说明书附图:[0016]
    正丁基锂在催化亚胺和硼烷硼氢化反应中的应用
  • 说明书附图:[0033]
    正丁基锂在催化亚胺和硼烷硼氢化反应中的应用
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-05-05 授权
2 2019-03-12 实质审查的生效 IPC(主分类): B01J 31/12 专利申请号: 201811133200.9 申请日: 2018.09.27
3 2019-02-15 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.正丁基锂在催化亚胺与硼烷硼氢化反应中的应用,其特征在于,正丁基锂催化亚胺与硼烷发生硼氢化反应的方法包括以下步骤:无水无氧环境下,惰性气体氛围下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入亚胺,加入有机溶剂,然后加入硼烷,混合均匀,再加入催化剂正丁基锂,室温反应1~2 h,暴露于空气中终止反应,得到产物;所述亚胺为卞叉苯胺、N-(p-甲基苯亚甲基)苯胺、N-(4-氟苯亚甲基)苯胺、N-(4-氯苯亚甲基)苯胺、N-(4-溴苯亚甲基)苯胺、N-(苯亚甲基)-4-氟苯胺、N-(苯亚甲基)-4-氯苯胺或者N-(苯亚甲基)-4-溴苯胺;
所述硼烷选自频哪醇硼烷;所述有机溶剂为四氢呋喃;所述正丁基锂的用量为亚胺摩尔数的4%~5%,亚胺与频哪醇硼烷的摩尔比为1∶1~1∶1.2。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及的商业化试剂正丁基锂的应用,具体涉及正丁基锂催化亚胺与硼烷的合成应用。技术背景
[0002] 胺类化合物及其衍生物在自然界中普遍存在,尤其广泛地存在于生物界中,具有极重要的生理作用。它们是生物,化学,医药等领域中重要的有机化合物,很多药物含有胺的官能团即氨基,例如蛋白质,核酸,抗生素和生物碱中都存在氨基。胺类化合物具有多方面使用价值,应用范围十分广泛,常常被用于合成纺织品、染料、聚合物、色素和农药等。现有技术存在关于C=O键的硼氢化反应,由于羰基的硼氢化反应远比亚胺的硼氢化反应容易发生,因此现有技术关于C=N键硼氢化反应的条件非常苛刻,所以开发出针对不饱和C=N键的硼氢化反应的高效催化体系,对现代工业和有机合成化学都具有重要的意义。
[0003] 亚胺的硼氢化反应近几年已成为研究热点,报道的催化剂应用于亚胺的硼氢化反应主要包括,主族元素的催化体系:镁、钙、钠、铼、锌等(参见Manna, K.; Ji, P.; Greene, F. X.; Lin, W. J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 7488−7491;Lin, Y-C.; Hatzakis, E.; McCarthy, S. M.; Reichl, K. D.; Lai, T-Y.; Yennawar, H. P.; Radosevich, A. T. J. Am. Chem. Soc.2017, 139, 6008−6016)。但是,目前所报道的催化体系,催化剂都相对昂贵或难以制备,或者反应时间较长且要在高温下反应,有些催化体系产率很低。所以,开发温和条件下高效催化亚胺的硼氢化反应的催化体系极其重要。

发明内容

[0004] 本发明的发明目的是提供正丁基锂的应用,即以正丁基锂为高效催化剂催化亚胺与硼烷发生硼氢化反应的应用。
[0005] 为达到上述发明目的,本发明采用的技术方案是:正丁基锂在催化亚胺与硼烷硼氢化反应中的应用;所述正丁基锂为商业化的正丁基锂试剂。
[0006] 本发明还公开了正丁基锂催化亚胺与硼烷发生硼氢化反应的方法,包括以下步骤:无水无氧环境下,惰性气体氛围下,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入亚胺,加入有机溶剂,然后加入硼烷,混合均匀,再加入催化剂正丁基锂,反应1~2 h,暴露于空气中终止反应,得到产物。
[0007] 本发明进一步公开了一种亚胺与硼烷发生硼氢化反应制备硼酸酯的方法,包括以下步骤:无水无氧环境下,惰性气体氛围中,在经过脱水脱氧处理的反应瓶中加入亚胺,加入有机溶剂,然后加入硼烷,混合均匀,再加入催化剂正丁基锂,反应1~2 h,暴露于空气中终止反应,得到产物硼酸酯。
[0008] 上述技术方案中,所述亚胺选自醛亚胺;所述亚胺的化学结构通式如下:
[0009]
[0010] 其中R1或R2为吸电子基团或给电子基团中的一种,可选自卤素,甲基,甲氧基;所述硼烷选自频哪醇硼烷。
[0011] 上述技术方案中,所述催化剂用量可为亚胺摩尔数的4%~5%,亚胺与频哪醇硼烷的摩尔比为1∶1~1∶1.2。
[0012] 上述技术方案中,反应温度为室温,反应时间为1~2 h。
[0013] 上述技术方案中,有机溶剂为四氢呋喃。
[0014] 上述技术方案可表示如下:
[0015]
[0016] 由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比有如下优点:
[0017] 1.本发明首次发现商业化的正丁基锂能高效的催化亚胺与硼烷发生硼氢化反应,高度符合原子经济合成。
[0018] 2.本发明公开的正丁基锂催化亚胺与硼烷发生硼氢化反应的催化活性高(催化剂用量摩尔数的4%~5%),反应条件温和(室温),反应时间短(1~2h),且反应产率高,反应简单可控,后处理简单,反应采用廉价的THF为溶剂。
[0019] 3.本发明公开的催化剂对于不同取代位置、不同电子效应的亚胺有着较好的普适。

实施方案

[0020] 下面结合实施例对本发明做进一步描述:
[0021] 实施例一: 正丁基锂催化卞叉苯胺与频哪醇硼烷硼氢化反应
[0022] 在经过脱水脱氧处理的反应瓶中,氩气保护下加入0.5 mmol的卞叉苯胺,加入100 ul THF,然后用移液枪加入0.5 mmol (0.0726 mL)硼烷混合均匀,最后加入25 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(1M) (5 mol%用量,下同),反应2 h后,用滴管吸取一滴于核磁管中,加入CDCl3配成溶液。经计算1H谱产率为90%。产物的核磁数据:1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.29 7.12(m, 9H), 6.88 6.84 (t, 1H), 4.69 (s, 2H), 1.29 (s, 12H)。
~ ~
[0023] 实施例二: 正丁基锂催化卞叉苯胺与频哪醇硼烷硼氢化反应
[0024] 在经过脱水脱氧处理的反应瓶中,氩气保护下加入0.5 mmol的卞叉苯胺,加入100 ul THF,然后用移液枪加入0.55 mmol (0.0798 mL)硼烷混合均匀,最后加入25 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(1M) (5 mol%用量,下同),反应2 h后,用滴管吸取一滴于核磁管中,加入CDCl3配成溶液。经计算1H谱产率为95%。产物的核磁数据:1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.29 7.12(m, 9H), 6.88 6.84 (t, 1H), 4.69 (s, 2H), 1.29 (s, 12H)。
~ ~
[0025] 实施例三:正丁基锂催化卞叉苯胺与频哪醇硼烷硼氢化反应
[0026] 在经过脱水脱氧处理的反应瓶中,氩气保护下加入0.5 mmol的卞叉苯胺,加入100 ul THF,然后用移液枪加入0.6 mmol (0.0871 mL)硼烷混合均匀,最后加入25 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(1M)(5 mol%用量,下同),反应1 h后,用滴管吸取一滴于核磁管中,加入CDCl3配成溶液。经计算1H谱产率为96%。产物的核磁数据:1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.29 7.12(m, 9H), 6.88 6.84 (t, 1H), 4.69 (s, 2H), 1.29 (s, 12H)。
~ ~
[0027] 实施例四: 正丁基锂催化卞叉苯胺与频哪醇硼烷硼氢化反应
[0028] 在经过脱水脱氧处理的反应瓶中,氩气保护下加入0.5 mmol的卞叉苯胺,加入100 ul THF,然后用移液枪加入0.6 mmol (0.0871 mL)硼烷混合均匀,最后加入20 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(1M) (4 mol%用量),反应2 h后,用滴管吸取一滴于核磁管中,加入CDCl3配成溶液。经计算1H谱产率为97%。产物的核磁数据:1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.29~7.12(m, 9H), 6.88 6.84 (t, 1H), 4.69 (s, 2H), 1.29 (s, 12H)。
~
[0029] 实施例五: 正丁基锂催化卞叉苯胺与频哪醇硼烷硼氢化反应
[0030] 在经过脱水脱氧处理的反应瓶中,氩气保护下加入0.5 mmol的卞叉苯胺,加入100 ul THF,然后用移液枪加入0.6 mmol (0.0871 mL)硼烷混合均匀,最后加入25 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(1M)(5 mol%用量),反应2 h后,用滴管吸取一滴于核磁管中,加入CDCl3配成溶液。经计算1H谱产率为99%。产物的核磁数据:1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.29~7.12(m, 9H), 6.88 6.84 (t, 1H), 4.69 (s, 2H), 1.29 (s, 12H)。~
[0031] 将正丁基锂替换为式Ⅰ的胺基锂化合物,无法得到产物。
[0032]
[0033] 实施例六: 正丁基锂催化N-(p-甲基苯亚甲基)苯胺与频哪醇硼烷硼氢化反应[0034] 在经过脱水脱氧处理的反应瓶中,氩气保护下加入0.5 mmol的N-(p-甲基苯亚甲基)苯胺,加入100 ul THF,然后用移液枪加入0.6 mmol (0.0871 mL)硼烷混合均匀,最后加入25 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(1M)(5 mol%用量,下同),反应2 h后,用滴管吸取一滴于核磁管中,加入CDCl3配成溶液。经计算1H谱产率为99%。产物的核磁数据:1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.23 7.08(m, 8H), 6.89 6.85 (t, 1H), 4.66 (s, 2H), 2.31 (s, 3H), ~ ~
1.30 (s, 12H)。
[0035] 实施例七: 正丁基锂催化N-(p-甲氧基苯亚甲基)苯胺与频哪醇硼烷硼氢化反应[0036] 在经过脱水脱氧处理的反应瓶中,氩气保护下加入0.5 mmol的N-(p-甲氧基苯亚甲基)苯胺,加入100 ul THF,然后用移液枪加入0.6 mmol (0.0871 mL)硼烷混合均匀,最后加入20ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(1M)(4 mol%用量,下同),反应2 h后,用滴管吸取一滴于核磁管中,加入CDCl3配成溶液。经计算1H谱产率为99%。产物的核磁数据:1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.22~7.13(d, 6H), 6.89~6.80 (d, 3H), 4.63 (s, 2H), 3.77 (s, 3H), 1.30 (s, 12H)。
[0037] 实施例八: 正丁基锂催化N-(4-氟苯亚甲基)苯胺与频哪醇硼烷硼氢化反应[0038] 在经过脱水脱氧处理的反应瓶中,氩气保护下加入0.5 mmol的N-(4-氟苯亚甲基)苯胺,加入100 ul THF,然后用移液枪加入0.6 mmol (0.0871 mL)硼烷混合均匀,最后加入25 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(1M)(5 mol%用量,下同),反应2 h后,用滴管吸取一滴于核磁管中,加入CDCl3配成溶液。经计算1H谱产率为99%。产物的核磁数据:1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.22 7.15(d, 6H), 6.98 6.94 (d, 3H), 4.66 (s, 2H), 1.30 (s, 12H)。
~ ~
[0039] 实施例九: 正丁基锂催化N-(4-氯苯亚甲基)苯胺与频哪醇硼烷硼氢化反应[0040] 在经过脱水脱氧处理的反应瓶中,氩气保护下加入0.5 mmol的N-(4-氯苯亚甲基)苯胺,加入100 ul THF,然后用移液枪加入0.6 mmol (0.0871 mL)硼烷混合均匀,最后加入25 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(1M)(5 mol%用量,下同),反应2 h后,用滴管吸取一滴于核磁管中,加入CDCl3配成溶液。经计算1H谱产率为99%。产物的核磁数据:1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.20 7.14(d, 6H), 6.99 6.93 (d, 3H), 4.64 (s, 2H), 1.30 (s, 12H)。
~ ~
[0041] 实施例十: 正丁基锂催化N-(4-溴苯亚甲基)苯胺与频哪醇硼烷硼氢化反应[0042] 在经过脱水脱氧处理的反应瓶中,氩气保护下加入0.5 mmol的N-(4-溴苯亚甲基)苯胺,加入100 ul THF,然后用移液枪加入0.6 mmol (0.0871 mL)硼烷混合均匀,最后加入25 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(1M)(5 mol%用量,下同),反应2 h后,用滴管吸取一滴于核
1 1
磁管中,加入CDCl3配成溶液。经计算 H谱产率为99%。产物的核磁数据:H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.24 7.16(d, 6H), 6.97 6.93 (d, 3H), 4.63 (s, 2H), 1.31 (s, 12H)。
~ ~
[0043] 实施例十一: 正丁基锂催化亚苄基对甲苯胺与频哪醇硼烷硼氢化反应[0044] 在经过脱水脱氧处理的反应瓶中,氩气保护下加入0.5 mmol的亚苄基对甲苯,加入100 ul THF,然后用移液枪加入0.6 mmol (0.0871 mL)硼烷混合均匀,最后加入25 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(1M)(5 mol%用量,下同),反应2 h后,用滴管吸取一滴于核磁管中,加入CDCl3配成溶液。经计算1H谱产率为99%。产物的核磁数据:1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.32 7.28(d, 5H), 7.10 7.08 (d, 2H), 6.64 6.60 (d, 2H), 4.62 (s, 2H), 1.31 ~ ~ ~(s, 12H)。
[0045] 实施例十二: 正丁基锂催化N-(苯亚甲基)-4-氟苯胺与频哪醇硼烷硼氢化反应[0046] 在经过脱水脱氧处理的反应瓶中,氩气保护下加入0.5 mmol的N-(苯亚甲基)-4-氟苯胺,加入100 ul THF,然后用移液枪加入0.6 mmol (0.0871 mL)硼烷混合均匀,最后加入25 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(1M)(5 mol%用量,下同),反应2 h后,用滴管吸取一滴于核磁管中,加入CDCl3配成溶液。经计算1H谱产率为99%。产物的核磁数据:1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.24 7.02(d, 7H), 6.75 6.70 (d, 2H), 4.66 (s, 2H), 1.32 (s, 12H)。
~ ~
[0047] 实施例十三: 正丁基锂催化N-(苯亚甲基)-4-氯苯胺与频哪醇硼烷硼氢化反应[0048] 在经过脱水脱氧处理的反应瓶中,氩气保护下加入0.5 mmol的N-(苯亚甲基)-4-氯苯胺,加入100 ul THF,然后用移液枪加入0.6 mmol (0.0871 mL)硼烷混合均匀,最后加入25 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(1M)(5 mol%用量,下同),反应2 h后,用滴管吸取一滴于核磁管中,加入CDCl3配成溶液。经计算1H谱产率为99%。产物的核磁数据:1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.26 7.05(d, 7H), 6.74 6.69 (d, 2H), 4.61 (s, 2H), 1.30 (s, 12H)。
~ ~
[0049] 实施例十四: 正丁基锂催化N-(苯亚甲基)-4-溴苯胺与频哪醇硼烷硼氢化反应[0050] 在经过脱水脱氧处理的反应瓶中,氩气保护下加入0.5 mmol的N-(苯亚甲基)-4-溴苯胺,加入100 ul THF,然后用移液枪加入0.6 mmol (0.0871 mL)硼烷混合均匀,最后加入25 ul正丁基锂的四氢呋喃溶液(1M)(5 mol%用量,下同),反应2 h后,用滴管吸取一滴于核磁管中,加入CDCl3配成溶液。经计算1H谱产率为99%。产物的核磁数据:1H NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.27 7.03(d, 7H), 6.76 6.71 (d, 2H), 4.62 (s, 2H), 1.30 (s, 12H)。
~ ~
[0051] 上述实施例的反应温度为室温;本发明首次发现商业化试剂正丁基锂能够在温和的反应条件催化亚胺的硼氢化反应,产率很高,具有着较广的底物适用范围,廉价的催化剂以及温和的催化条件,为工业化应用提供了可能。
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