为了解决上述问题,可开发了一种电化学条件下硫酸根介导的RItter型C(sp3)-H胺化反应体系.该体系以廉价易得的硫酸根为前氧化剂,避免了使用化学计量的昂贵氧化剂(如Selectfluor和高价碘试剂),同时无需金属催化剂,具有底物适用性广,绿色高效,原子经济性高等优势.该方法可用于药物盐酸美金刚和盐酸金刚烷胺关键中间体的合成,具有较高的实际应用价值.
该合成方法的具体步骤如下:
1.在含有烃类化合物底物,电解质和腈溶剂的电化学反应装置中加入酸/硫酸盐/过二硫酸盐,组装好阳极和阴极,电解生成烷基碳正离子,随后进行RItter型反应,生成腈鎓离子中间体.
2.反应结束后,缓慢滴加饱和NaHCO3水溶液进行水解,得到目标酰胺类化合物.
反应路线:R1和R2为烷基或H;R3为烷基,芳基或杂环基.
在反应体系中,酸的选择包括硫酸,甲磺酸,三氟乙酸和三氟甲磺酸中的一种或几种,用量为2-16当量.过二硫酸盐可选择过二硫酸钠,过二硫酸钾或过二硫酸铵中的一种或几种,用量为1-8当量.硫酸盐则为硫酸钠,硫酸钾或硫酸铵中的一种或几种,用量为2-16当量.腈溶剂可选择乙腈,氘代乙腈,丁腈,异丁腈,氰基乙酸乙酯或己二腈中的一种或几种.电解质包括高氯酸季铵盐,四氟硼酸季铵盐,六氟磷酸季铵盐,三氟甲磺酸季铵盐,高氯酸锂或四氟硼酸锂中的一种或几种,用量为0.1M.
电解方式可选择恒流或恒压电解.恒流电解的电流密度为2mA/mmol-20mA/mmol,优选5mA/mmol-10mA/mmol;恒压电解的电压为2V-10V,优选3V-6V.反应温度为0-40℃,优选20-30℃.用电量为2-10F/mol,优选4-8F/mol.阳极材料可选择铂,石墨,碳纤维,碳毡,碳纸,玻碳,泡沫状玻璃碳或导电玻璃中的一种或几种,最优为铂.阴极材料选择与阳极材料类似,最优为铂.