布赫瓦爾德反應中二苯甲酮亞胺的應用
孟慶霞         
摘  要  本文著重描述二苯甲酮亞胺在實驗室合成中的具體應用。實驗證明，二苯甲酮亞胺是合成C-N鍵的有效試劑，。
關鍵字 二苯甲酮亞胺布 赫瓦爾德反應  C-N鍵
胺類化合物在堿性條件下，可以與芳鹵化合物發生取代反應，形成C-N鍵。事實上，在很多情況下，這兩類化合物并不能有效地進行反應，C-N鍵的形成，需要催化劑的參與。在實驗室中比較常見的主要有烏爾曼反應[1,2]和布赫瓦爾德反應[3,4]。本文著重描述我們實驗室中正在運用的布赫瓦爾德反應。
一  反應機理
布赫瓦爾德 反應全稱叫做布赫瓦爾德-哈特威博交叉偶聯反應，它主要應用于金屬鈀（0）催化的芳胺化合物的合成。起始原料包括鹵代芳烴（或類鹵代芳烴，如三氟甲磺酸芳酯）和一級或二級芳胺。金屬鈀催化劑主要包括0價鈀(如Pd(PPh3)4,Pd2(dba)3,Pd(acac)Cl2 )和二價鈀（如PdCl2, Pd(OAc)2, Pd(dppf)Cl2, (IPr)Pd(acac)Cl, Pd(PPh3)2Cl2等）。在反應中往往需要配體的參與，而最常用的配體為膦配體，如 dppf, BINAP, Xantphos 等。
反應式：

它的機理如下圖（假設以醇鈉做堿）

二  實驗部分

實驗過程中，我們首先嘗試了以下條件:
(a) NH4OH水溶液，CuSO4, K2CO3,100℃,16h
(b) NH4OH水溶液，CuSO4, K2CO3, 高壓釜140℃,6h
(c)NH3異丙醇溶液回流12h
(d) NH2Boc,Pd2(dba)3, Xantphos,Cs2CO3
(e) NH2Boc, Pd2(dba)3, Xantphos,NaotBu
(f) NH2Boc,CuI,L-proline,K2CO3, DMSO
(g) NH2Boc,Pd(OAc)2, dppf,Cs2CO3
我們篩選了多種反應溫度和溶劑，均以失敗告終。之后我們又嘗試了使用二苯甲酮亞胺合成CN鍵，再將其水解最終制得了化合物2的鹽酸鹽。
實驗操作：
化合物1（30 g, 0.236 mol）和二苯甲酮亞胺（47 g, 0.260 mol）溶于甲苯（1000 mL），然后加入Pd(OAc)2（3.8 g, 0.0171 mol），BINAP(21 g, 0.0342 mol), 叔丁醇鈉（32.7 g, 0.342 mol），氮氣置換三次將體系里的氧氣除掉，回流16h。冷卻后，旋干得到粗品，粗品可使用柱層析分離（展開劑 石油醚：乙酸乙酯=20:1），得到45 g棕色化合物3（Rf=0.3, 石油醚：乙酸乙酯=5:1），再將化合物3溶于HCl( 2N , 500 mL)，室溫攪拌24 h，用乙酸乙酯（500 mL X 3）萃取水相，除去雜質，將水相旋干得到最終化合物4 24 g，兩步的產率為71 %。
1H NMR: (400 MHz, DMSO-d6):  8.22 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 7.97 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.81 (dd, J1 = 5.6 Hz, J2 = 8.0 Hz, 1H), 2.71 (s, 3H).
三  總結
二苯甲酮亞胺是一類較好的鹵-胺轉化試劑，極大豐富了布赫瓦爾德 反應在有機合成C-N鍵形成中的應用。

參考文獻：
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