技术摘要：
本发明涉及在具有特定配体的催化剂存在下由二唑酮制造内酰胺化合物的方法及由其制造的内酰胺化合物，利用具有特定官能团的起始物质和具有特定配体的特定催化剂的组合可以以优异的选择性和收率制造内酰胺化合物。
背景技术：
将由石油或可再生生物质供应源中大量供应的附加值低的烃纯化成附加值高的 化学物质的最优选方法是利用催化剂来氧化C-H键的反应。 因此，利用催化剂来氧化C-H键的反应被视为在化学中最重要的反应中的一种，并 且利用催化剂的具有C-H键的脂肪族化合物的硝化反应是最常用于各种有机合成、药物和 材料化学中的非常重要的反应。 用于实施C-N偶联反应的有效且常用的方法是在利用金属催化剂的C-H胺化反应 中将亲核性氨基官能团转化为反应性更强的亲电子性氮烯。 这样的反应非常有效，因此许多研究人员对相关反应已经进行了很长时间的研 究。 作为一个例子，由布雷斯洛(Breslow)等人公布了在用Fe(III)或Rh(II)催化的氧 杂噻唑烷的合成中，作为反应性过氧化物的ROSO2N＝IR'(iminoiodinanes，亚氨基碘烷)可 以用作磺酰氮烯(sulfonylnitrene)前体，此后研究了与之相关的多种方法。 但是，C-H酰胺化在适用于在有机合成的原料、中间体和医药用途中非常有用的内 酰胺之类的环状酰胺的制造时存在尚未解决的课题，其路径也不明确。 众所周知可以直接制造环状酰胺化合物的最简单的前体也是最重要的中间体是 在原位(in-situ)反应中生成的羰基氮烯(carbonylnitrenes)。 因此，认为原则上利用金属的催化反应通过主要金属-氮烯中间体进行反应，接着 插入C-H键，能够生成相应于此的氮杂杂环化合物。 但是，用C-H酰胺化反应无法合成内酰胺化合物的最主要的理由是被认为是中间 体的金属-羰基氮烯中间体不稳定，因此通过克尔提斯(Curtius)类型的重排容易地生成异 氰酸酯。 这样的不稳定性还可以通过光分解、热分解和过渡金属催化剂条件下的作为合成 前体的酰基叠氮来说明。 因此，由于酰基叠氮不适合用作C-H酰胺化反应的供应源，需要特定的酰胺供应 源，进而事实上也需要对于用于以优异的选择性和收率制造内酰胺化合物的催化剂的研 究。
技术实现要素：
本发明人努力解决如上所述的问题时，发现利用具有特定官能团的起始物质和具 有特定配体的特定催化剂的组合可以以优异的选择性和收率制造内酰胺化合物，从而完成 了本发明。 7 CN 111587239 A 说 明 书 2/37 页 此外，本发明提供根据本发明的内酰胺化合物的制造方法而制造的内酰胺化合 物。 本发明提供通过特定催化剂和特定起始物质的组合以优异的选择性和收率制造 内酰胺化合物的方法，本发明的内酰胺制造方法，其特征在于，包括在由下述化学式1表示 的催化剂和碱存在下将3-取代的二 唑酮化合物进行酰胺化而制造内酰胺化合物的步骤： [化学式1] 在上述化学式1中， M为铱、铑、钌或钴， X为卤素， R1至R5彼此独立地为氢或(C1-C20)烷基， R6为卤素、(C1-C20)烷基、卤代(C1-C20)烷基、(C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳基或 (C3-C20)杂芳基， n为0至6的整数。 具体地，根据本发明的一实施方式的内酰胺化合物的制造方法，可以包括在由上 述化学式1表示的催化剂和碱存在下将下述化学式2的3-取代的二 唑酮化合物进行酰胺 化而制造下述化学式3的内酰胺化合物的步骤： [化学式2] [化学式3] 在上述化学式2和3中， 8 CN 111587239 A 说 明 书 3/37 页 Ra1和Ra2彼此独立地为氢、(C1-C20)烷基、(C6-C20)芳基或(C3-C20)杂环烷基， Ra3至Ra6彼此独立地为氢、卤素、(C1-C20)烷基、卤代(C1-C20)烷基、(C2-C20)烯 基、(C2-C20)炔基、(C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳基或(C3-C20)杂芳基，或者可以与相邻的 取代基连接而形成包含或不包含稠环的芳香族环或脂环族环， q为1或2的整数。 具体地，根据本发明的第二实施方式的内酰胺化合物的制造方法，可以包括在由 上述化学式1表示的催化剂和碱存在下将下述化学式4的3-取代的二 唑酮化合物进行酰 胺化而制造下述化学式5的内酰胺化合物的步骤： [化学式4] [化学式5] 在上述化学式4和5中， Ra1和Ra2彼此独立地为氢、(C1-C20)烷基、(C6-C20)芳基或(C3-C20)杂环烷基， Ra7至Ra10彼此独立地为氢、卤素、(C1-C20)烷基、卤代(C1-C20)烷基、(C2-C20)烯 基、(C2-C20)炔基、(C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳基或(C3-C20)杂芳基，或者可以与相邻的 取代基连接而形成包含或不包含稠环的芳香族环或脂环族环， q为1或2的整数。 具体地，根据本发明的第三实施方式的内酰胺化合物的制造方法，可以包括在由 上述化学式1表示的催化剂和碱存在下将下述化学式6的3-取代的二 唑酮化合物进行酰 胺化而制造下述化学式7的内酰胺化合物的步骤： [化学式6] [化学式7] 9 CN 111587239 A 说 明 书 4/37 页 在上述化学式6和7中， Ra1和Ra2彼此独立地为氢、(C1-C20)烷基、(C6-C20)芳基或(C3-C20)杂环烷基， Ra7至Ra10彼此独立地为氢、卤素、(C1-C20)烷基、卤代(C1-C20)烷基、(C2-C20)烯 基、(C2-C20)炔基、(C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳基或(C3-C20)杂芳基，或者可以与相邻的 取代基连接而形成包含或不包含稠环的芳香族环或脂环族环， q为1或2的整数。 具体地，根据本发明的第四实施方式的内酰胺化合物的制造方法，可以包括在由 上述化学式1表示的催化剂和碱存在下将下述化学式8的3-取代的二 唑酮化合物进行酰 胺化而制造下述化学式9的内酰胺化合物的步骤： [化学式8] [化学式9] 在上述化学式8和9中， Ra11至Ra14彼此独立地为氢或(C1-C20)烷基， Ra15为卤素、(C1-C20)烷基、卤代(C1-C20)烷基、(C2-C20)烯基、(C2-C20)炔基、 (C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳基或(C3-C20)杂芳基， Ra16为氢或(C1-C20)烷基， q为0至4的整数。 优选地，根据本发明的一实施例的催化剂相对于上述3-取代的二 唑酮化合物1 摩尔可以以0.01至0.1摩尔使用。 优选地，根据本发明的一实施例的碱可以为选自NaBArF4(Sodium tetrakis[3,5- bis(trifluoromethyl)phenyl]borate，四[3 ,5-二(三氟甲基)苯基]硼酸钠)、AgSbF6 10 CN 111587239 A 说 明 书 5/37 页 (Si l ve r he xa f l uo roa n tim o na te (V) ，六氟锑酸银)、Ag NTf 2 (Si l ve r bis (trifluoromethanesulfonyl)imide，双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺银)、AgBF4(Silver tetrafluoroborate，四氟硼酸银)、AgPF6(Silver hexafluorophosphate，六氟磷酸银)、 AgOTf(Silver trifluoromethanesulfonate，三氟甲烷磺酸银)和AgOAc(Silver acetate， 醋酸银)中的一种或两种以上，相对于上述3-取代的二 唑酮化合物1摩尔可以以0.01至 0.1摩尔使用。 优选地，根据本发明的一实施例的酰胺化可以在20至80℃实行。 在为了具有进一步提高选择性和收率的层面，优选地，在根据本发明的一实施例 的化学式1中，M为铱，X为氯，R1至R5彼此独立地为(C1-C20)烷基，R6为卤素，n可以为0至2的 整数。 优选地，在根据本发明的内酰胺化合物的制造方法的一实施例的化学式2和3中， Ra1和Ra2彼此独立地为氢、(C6-C20)芳基或邻苯二甲酰亚胺基，Ra3至Ra6彼此独立地为氢、卤 素、(C1-C20)烷基、卤代(C1-C20)烷基或(C1-C20)烷氧基，或者可以与相邻的取代基连接而 形成包含或不包含稠环的芳香族环，q可以为1至2的整数。 优选地，在根据本发明的内酰胺化合物的制造方法的一实施例的化学式4至7中， Ra1和Ra2彼此独立地为氢或邻苯二甲酰亚胺基，Ra7至Ra10彼此独立地为氢、卤素、(C1-C20)烷 基或(C1-C20)烷氧基，或者可以与相邻的取代基连接而形成包含或不包含稠环的芳香族 环，q可以为1至2的整数。 优选地，在根据本发明的内酰胺化合物的制造方法的一实施例的化学式8和9中， Ra11至Ra14彼此独立地为氢，Ra15为卤素、(C1-C20)烷基或(C1-C20)烷氧基，Ra16为氢或(C1- C20)烷基，p可以为0或1的整数。 另外，本发明提供根据本发明的内酰胺化合物的制造方法制造的由上述化学式3、 化学式5、化学式7或化学式9表示的内酰胺化合物。 本发明的内酰胺化合物的制造方法通过在具有特定配体的特定的催化剂存在下 使用具有特定官能团的起始物质，从而可以以高选择性和收率容易地制造高纯度的内酰胺 化合物，并且由其制造的内酰胺化合物能够有用地用作多种领域的原材料、中间体等。
本发明涉及在具有特定配体的催化剂存在下由二唑酮制造内酰胺化合物的方法及由其制造的内酰胺化合物，利用具有特定官能团的起始物质和具有特定配体的特定催化剂的组合可以以优异的选择性和收率制造内酰胺化合物。
背景技术：
将由石油或可再生生物质供应源中大量供应的附加值低的烃纯化成附加值高的 化学物质的最优选方法是利用催化剂来氧化C-H键的反应。 因此，利用催化剂来氧化C-H键的反应被视为在化学中最重要的反应中的一种，并 且利用催化剂的具有C-H键的脂肪族化合物的硝化反应是最常用于各种有机合成、药物和 材料化学中的非常重要的反应。 用于实施C-N偶联反应的有效且常用的方法是在利用金属催化剂的C-H胺化反应 中将亲核性氨基官能团转化为反应性更强的亲电子性氮烯。 这样的反应非常有效，因此许多研究人员对相关反应已经进行了很长时间的研 究。 作为一个例子，由布雷斯洛(Breslow)等人公布了在用Fe(III)或Rh(II)催化的氧 杂噻唑烷的合成中，作为反应性过氧化物的ROSO2N＝IR'(iminoiodinanes，亚氨基碘烷)可 以用作磺酰氮烯(sulfonylnitrene)前体，此后研究了与之相关的多种方法。 但是，C-H酰胺化在适用于在有机合成的原料、中间体和医药用途中非常有用的内 酰胺之类的环状酰胺的制造时存在尚未解决的课题，其路径也不明确。 众所周知可以直接制造环状酰胺化合物的最简单的前体也是最重要的中间体是 在原位(in-situ)反应中生成的羰基氮烯(carbonylnitrenes)。 因此，认为原则上利用金属的催化反应通过主要金属-氮烯中间体进行反应，接着 插入C-H键，能够生成相应于此的氮杂杂环化合物。 但是，用C-H酰胺化反应无法合成内酰胺化合物的最主要的理由是被认为是中间 体的金属-羰基氮烯中间体不稳定，因此通过克尔提斯(Curtius)类型的重排容易地生成异 氰酸酯。 这样的不稳定性还可以通过光分解、热分解和过渡金属催化剂条件下的作为合成 前体的酰基叠氮来说明。 因此，由于酰基叠氮不适合用作C-H酰胺化反应的供应源，需要特定的酰胺供应 源，进而事实上也需要对于用于以优异的选择性和收率制造内酰胺化合物的催化剂的研 究。
技术实现要素：
本发明人努力解决如上所述的问题时，发现利用具有特定官能团的起始物质和具 有特定配体的特定催化剂的组合可以以优异的选择性和收率制造内酰胺化合物，从而完成 了本发明。 7 CN 111587239 A 说 明 书 2/37 页 此外，本发明提供根据本发明的内酰胺化合物的制造方法而制造的内酰胺化合 物。 本发明提供通过特定催化剂和特定起始物质的组合以优异的选择性和收率制造 内酰胺化合物的方法，本发明的内酰胺制造方法，其特征在于，包括在由下述化学式1表示 的催化剂和碱存在下将3-取代的二 唑酮化合物进行酰胺化而制造内酰胺化合物的步骤： [化学式1] 在上述化学式1中， M为铱、铑、钌或钴， X为卤素， R1至R5彼此独立地为氢或(C1-C20)烷基， R6为卤素、(C1-C20)烷基、卤代(C1-C20)烷基、(C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳基或 (C3-C20)杂芳基， n为0至6的整数。 具体地，根据本发明的一实施方式的内酰胺化合物的制造方法，可以包括在由上 述化学式1表示的催化剂和碱存在下将下述化学式2的3-取代的二 唑酮化合物进行酰胺 化而制造下述化学式3的内酰胺化合物的步骤： [化学式2] [化学式3] 在上述化学式2和3中， 8 CN 111587239 A 说 明 书 3/37 页 Ra1和Ra2彼此独立地为氢、(C1-C20)烷基、(C6-C20)芳基或(C3-C20)杂环烷基， Ra3至Ra6彼此独立地为氢、卤素、(C1-C20)烷基、卤代(C1-C20)烷基、(C2-C20)烯 基、(C2-C20)炔基、(C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳基或(C3-C20)杂芳基，或者可以与相邻的 取代基连接而形成包含或不包含稠环的芳香族环或脂环族环， q为1或2的整数。 具体地，根据本发明的第二实施方式的内酰胺化合物的制造方法，可以包括在由 上述化学式1表示的催化剂和碱存在下将下述化学式4的3-取代的二 唑酮化合物进行酰 胺化而制造下述化学式5的内酰胺化合物的步骤： [化学式4] [化学式5] 在上述化学式4和5中， Ra1和Ra2彼此独立地为氢、(C1-C20)烷基、(C6-C20)芳基或(C3-C20)杂环烷基， Ra7至Ra10彼此独立地为氢、卤素、(C1-C20)烷基、卤代(C1-C20)烷基、(C2-C20)烯 基、(C2-C20)炔基、(C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳基或(C3-C20)杂芳基，或者可以与相邻的 取代基连接而形成包含或不包含稠环的芳香族环或脂环族环， q为1或2的整数。 具体地，根据本发明的第三实施方式的内酰胺化合物的制造方法，可以包括在由 上述化学式1表示的催化剂和碱存在下将下述化学式6的3-取代的二 唑酮化合物进行酰 胺化而制造下述化学式7的内酰胺化合物的步骤： [化学式6] [化学式7] 9 CN 111587239 A 说 明 书 4/37 页 在上述化学式6和7中， Ra1和Ra2彼此独立地为氢、(C1-C20)烷基、(C6-C20)芳基或(C3-C20)杂环烷基， Ra7至Ra10彼此独立地为氢、卤素、(C1-C20)烷基、卤代(C1-C20)烷基、(C2-C20)烯 基、(C2-C20)炔基、(C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳基或(C3-C20)杂芳基，或者可以与相邻的 取代基连接而形成包含或不包含稠环的芳香族环或脂环族环， q为1或2的整数。 具体地，根据本发明的第四实施方式的内酰胺化合物的制造方法，可以包括在由 上述化学式1表示的催化剂和碱存在下将下述化学式8的3-取代的二 唑酮化合物进行酰 胺化而制造下述化学式9的内酰胺化合物的步骤： [化学式8] [化学式9] 在上述化学式8和9中， Ra11至Ra14彼此独立地为氢或(C1-C20)烷基， Ra15为卤素、(C1-C20)烷基、卤代(C1-C20)烷基、(C2-C20)烯基、(C2-C20)炔基、 (C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳基或(C3-C20)杂芳基， Ra16为氢或(C1-C20)烷基， q为0至4的整数。 优选地，根据本发明的一实施例的催化剂相对于上述3-取代的二 唑酮化合物1 摩尔可以以0.01至0.1摩尔使用。 优选地，根据本发明的一实施例的碱可以为选自NaBArF4(Sodium tetrakis[3,5- bis(trifluoromethyl)phenyl]borate，四[3 ,5-二(三氟甲基)苯基]硼酸钠)、AgSbF6 10 CN 111587239 A 说 明 书 5/37 页 (Si l ve r he xa f l uo roa n tim o na te (V) ，六氟锑酸银)、Ag NTf 2 (Si l ve r bis (trifluoromethanesulfonyl)imide，双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺银)、AgBF4(Silver tetrafluoroborate，四氟硼酸银)、AgPF6(Silver hexafluorophosphate，六氟磷酸银)、 AgOTf(Silver trifluoromethanesulfonate，三氟甲烷磺酸银)和AgOAc(Silver acetate， 醋酸银)中的一种或两种以上，相对于上述3-取代的二 唑酮化合物1摩尔可以以0.01至 0.1摩尔使用。 优选地，根据本发明的一实施例的酰胺化可以在20至80℃实行。 在为了具有进一步提高选择性和收率的层面，优选地，在根据本发明的一实施例 的化学式1中，M为铱，X为氯，R1至R5彼此独立地为(C1-C20)烷基，R6为卤素，n可以为0至2的 整数。 优选地，在根据本发明的内酰胺化合物的制造方法的一实施例的化学式2和3中， Ra1和Ra2彼此独立地为氢、(C6-C20)芳基或邻苯二甲酰亚胺基，Ra3至Ra6彼此独立地为氢、卤 素、(C1-C20)烷基、卤代(C1-C20)烷基或(C1-C20)烷氧基，或者可以与相邻的取代基连接而 形成包含或不包含稠环的芳香族环，q可以为1至2的整数。 优选地，在根据本发明的内酰胺化合物的制造方法的一实施例的化学式4至7中， Ra1和Ra2彼此独立地为氢或邻苯二甲酰亚胺基，Ra7至Ra10彼此独立地为氢、卤素、(C1-C20)烷 基或(C1-C20)烷氧基，或者可以与相邻的取代基连接而形成包含或不包含稠环的芳香族 环，q可以为1至2的整数。 优选地，在根据本发明的内酰胺化合物的制造方法的一实施例的化学式8和9中， Ra11至Ra14彼此独立地为氢，Ra15为卤素、(C1-C20)烷基或(C1-C20)烷氧基，Ra16为氢或(C1- C20)烷基，p可以为0或1的整数。 另外，本发明提供根据本发明的内酰胺化合物的制造方法制造的由上述化学式3、 化学式5、化学式7或化学式9表示的内酰胺化合物。 本发明的内酰胺化合物的制造方法通过在具有特定配体的特定的催化剂存在下 使用具有特定官能团的起始物质，从而可以以高选择性和收率容易地制造高纯度的内酰胺 化合物，并且由其制造的内酰胺化合物能够有用地用作多种领域的原材料、中间体等。
