一种β-羰基氨基甲酸酯类化合物、其制备方法及应用与流程

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一种
β-羰基氨基甲酸酯类化合物、其制备方法及应用
技术领域
1.本技术涉及有机合成技术领域，更具体地，涉及一种β-羰基氨基甲酸酯类化合物、其制备方法及应用。

背景技术：

2.氨基甲酸酯是指氨基或胺基与甲酸酯的羰基直接相连的一种化合物，该化合物及其衍生物(以下简称氨基甲酸酯类化合物)一般具有较高的化学稳定性,、药物活性和生物活性，因此是许多药物的关键骨架结构,也是一种重要的化工原料和有机合成中间体,在化工生产和医疗卫生等领域具有非常高的实用价值和广阔的应用前景。氨基甲酸酯类化合物在农药上也有重要的用途，与有机磷、拟除虫菊酯合称为三大农药。氨基甲酸酯类农药具有高效、低毒、低残留的优点，大多为无或白晶体状，微溶于水，易溶于有机溶剂，碱性条件下发生水解会失效，在光、热、酸性条件下能够稳定存在。综上所述，各种氨基甲酸酯类化合物在市场应用中有着巨大的发展潜力。
3.从文献报道来看，氨基甲酸酯类化合物的合成主要采用光气法、氯甲酸酯法及异氰酸酯法等传统制备方法,但这些合成方法都会直接或间接使用剧毒的光气,产生毒副产物(hcl等),导致环境污染和安全隐患。近些年来，二氧化碳作为一种无毒、廉价、可再生的优质c1碳源，已逐渐发展成为光气等传统碳源的理想替代品。因此，以二氧化碳为羰基化试剂合成氨基甲酸酯类化合物具有其他途径无法比拟的优越性。
4.目前，在以二氧化碳为原料合成氨基甲酸酯类化合物的各种方法中，所采用的催化剂或催化体系常包括金、铂、银贵金属、复杂有机配体或强碱性添加剂，且二氧化碳工作温度和压力较高，反应也需要添加传统易挥发的有机溶剂，因此造成产物纯度不高，难以与反应体系分离等问题。

技术实现要素：

5.针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种β-羰基氨基甲酸酯类化合物、其制备方法及应用，以二氧化碳、炔醇、仲胺为原料，在铜盐和生物质基离子液体双催化剂作用下，通过一锅法反应生成氨基甲酸酯。
6.为实现上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种β-羰基氨基甲酸酯类化合物，其具有如下结构式：
[0007][0008]
其中，r1、r2分别为芳基、杂芳基、烷基、烯基、炔基、酯基、氰基、硝基、烷氧基、杂原子、氢原子中的任意一种，r1、r2可以相同或不同；
[0009]
r3、r4分别为烷基、烯基、炔基、酯基、氰基、硝基、烷氧基、杂原子中的任意一种；r3、r4可以相同或不同。
[0010]
进一步地，上述β-羰基氨基甲酸酯类化合物，所述芳基带有一个或者多个取代基；当具有多个取代基时，取代基可以相同或不同；
[0011]
进一步地，β-羰基氨基甲酸酯类化合物，所述烷基具有1-20个碳原子，为直链结构、环状结构或者支链结构；所述烷基带有一个或多个取代基，当具有多个取代基时，取代基可以相同或不同，位置可以相同或不相同。
[0012]
按照本发明的第二个方面，还提供了一种β-羰基氨基甲酸酯类化合物的制备方法，其包括以下步骤：
[0013]
将炔醇、仲胺和催化剂混合后通入二氧化碳，采用一锅法合成所述β-羰基氨基甲酸酯类化合物；
[0014]
所述炔醇的分子结构式为
[0015]
所述仲胺的分子结构式为:
[0016]
所述β-羰基氨基甲酸酯类化合物的化学结构式为：
[0017][0018]
其中，r1、r2分别为芳基、杂芳基、烷基、烯基、炔基、酯基、氰基、硝基、烷氧基、杂原子、氢原子中的任意一种，r1、r2可以相同或不同；
[0019]
r3、r4分别为烷基、烯基、炔基、酯基、氰基、硝基、烷氧基、杂原子中的任意一种；r3、r4可以相同或不同。
[0020]
反应方程式如下所示：
[0021][0022]
进一步地，上述β-羰基氨基甲酸酯类化合物的制备方法，所述炔醇、仲胺的摩尔比为1:1-2:1。
[0023]
进一步地，上述β-羰基氨基甲酸酯类化合物的制备方法，所述催化剂包括生物质基离子液体，该生物质基离子液体的用量占炔醇总量的20mol％-40mol％；
[0024]
所述生物质基离子液体为[dbuh][lev]、[dbuh]2[sa]、[dbuh]2[ita]、[dbuh]2[fdca]、[dbuh]2[ma]、[emim][lev]、[bmim][lev]、[dbnh][lev]、[p
4444
][lev]、[n
4444
][lev]中的一种或多种。
[0025]
生物质基离子液体的分子结构式如下所示：
[0026][0027]
进一步地，上述β-羰基氨基甲酸酯类化合物的制备方法，所述催化剂包括铜盐，其用量占炔醇总量的0.5mol％-4mol％；
[0028]
所述铜盐为氯化铜、氯化亚铜、硫酸铜、醋酸铜、三氟甲磺酸铜、碘化亚铜、溴化亚铜、硫化亚铜、氧化亚铜、硫氰酸亚铜中的一种或几种。
[0029]
本方法采用铜盐和生物质基离子液体的双催化剂体系，金属铜盐廉价易得，引入的生物质基离子液体既是催化剂，又作为反应体系的溶剂使用，反应无需添加任何传统的有机挥发性溶剂、步骤简单、原子经济性高、绿环保。实验发现，氧化亚铜与[dbuh][lev]构成的双催化体系为最优催化体系，可使得产品的收率最大。
[0030]
进一步地，上述β-羰基氨基甲酸酯类化合物的制备方法，所述一锅法合成的反应时间为6h-36h；反应温度为25℃-100℃。更优选地，反应时间为24h；反应温度为60℃。
[0031]
进一步地，上述β-羰基氨基甲酸酯类化合物的制备方法还包括以下步骤：
[0032]
反应结束后冷却至室温，使未反应的二氧化碳释放后，向混合液中加入萃取剂进行多次萃取；
[0033]
合并上层有机相，减压除去萃取剂，得到目标产物β-羰基氨基甲酸酯类化合物；
[0034]
合并下层水相，真空干燥去除萃取剂，回收催化剂。
[0035]
本技术中，“一锅法”合成方法中的离子液体和铜盐可以进行回收并循环利用：反应结束后加入萃取液萃取，体系分为两相，其中下层相为催化剂；在萃取结束后，将下层催化剂分液分离并在60℃下真空干燥6h以除去其中残余的萃取液，获得的催化体系可直接用于下一轮反应。
[0036]
上层的有机相在减压去除萃取液后即得到目标产物β-羰基氨基甲酸酯类化合物，无需经过柱层析或重结晶等任何纯化步骤，直接用萃取液萃取即可得到纯产品。
[0037]
按照本发明的第三个方面，还提供了β-羰基氨基甲酸酯类化合物作为有机合成的中间体或制备农药、化工材料和生物医药材料的应用。
[0038]
本技术制得的β-羰基氨基甲酸酯类化合物是一种重要的有机合成的中间体，其可用于医药领域，并且还可应用在癌症、爱茨海默症等疾病的中，同时可用于制备农药，例如除草剂，杀虫剂等，还可以用于合成树脂改性等领域。
[0039]
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0040]
(1)本发明以二氧化碳、炔醇、仲胺为原料，在铜盐和生物质基离子液体双催化剂作用下，通过一锅法反应生成氨基甲酸酯，这些原料无毒且低价易得，操作安全简单；
[0041]
(2)本发明采用铜盐和生物质基离子液体的双催化剂体系，金属铜盐廉价易得，引入的生物质基离子液体既是催化剂，又作为反应体系的溶剂使用，合成方法步骤少、无需常规有机挥发性溶剂、原子经济性高、以无毒廉价的二氧化碳为羰基源，环境友好，催化体系也可回收循环利用；更重要的是，本发明中使用的生物质基离子液体的极性更大，不容易与有机产物混溶，因此不容易残留在产物中，得到的产物纯度也较高，因此本方法首次实现了无需纯化即可直接萃取得到氨基甲酸酯纯品。
附图说明
[0042]
为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043]
图1为本发明实施例1中制得的目标产物1的核磁共振氢谱谱图；
[0044]
图2为本发明实施例1中制得的目标产物1的核磁共振碳谱谱图；
[0045]
图3为本发明实施例2中制得的目标产物2的核磁共振氢谱谱图；
[0046]
图4为本发明实施例2中制得的目标产物2的核磁共振碳谱谱图；
[0047]
图5为本发明实施例3中制得的目标产物3的核磁共振氢谱谱图；
[0048]
图6为本发明实施例3中制得的目标产物3的核磁共振碳谱谱图；
[0049]
图7为本发明实施例4中制得的目标产物4的核磁共振氢谱谱图；
[0050]
图8为本发明实施例4中制得的目标产物4的核磁共振碳谱谱图；
[0051]
图9为本发明实施例5中制得的目标产物5的核磁共振氢谱谱图；
[0052]
图10为本发明实施例5中制得的目标产物5的核磁共振碳谱谱图；
[0053]
图11为本发明实施例6中制得的目标产物6的核磁共振氢谱谱图；
[0054]
图12为本发明实施例6中制得的目标产物6的核磁共振碳谱谱图；
[0055]
图13为本发明实施例7中制得的目标产物7的核磁共振氢谱谱图；
[0056]
图14为本发明实施例7中制得的目标产物7的核磁共振碳谱谱图；
[0057]
图15为本发明实施例8中制得的目标产物8的核磁共振氢谱谱图；
[0058]
图16为本发明实施例8中制得的目标产物8的核磁共振碳谱谱图；
[0059]
图17为本发明实施例9中制得的目标产物9的核磁共振氢谱谱图；
醇、5mmol啉、2mmol[emim][lev]，用二氧化碳抽换气三次,在60℃的环境下反应24h，反应结束后冷却至室温，缓慢释放出未反应的二氧化碳,向瓶中的混合液加入15ml无水乙醚萃取3次。合并有机相,用旋转蒸发仪减压至100mbar除去溶剂无水乙醚,得到纯目标产物2(3.6mmol)，计算得到目标产物2的收率为72％，纯度为95％。
[0076]
采用核磁共振仪对制得的物质进行核磁共振分析，结果如下：1h nmr(500mhz,chloroform-d)δ3.69
–
3.63(m,4h),3.47(s,4h),2.13(s,3h),1.46(s,6h)，具体核磁共振氢谱谱图见图3；
13
c nmr(126mhz，chloroform-d)δ207.33,154.32,83.64,66.78,43.94,23.84,23.73，具体核磁共振碳谱谱图见图4。
[0077]
根据以上结构表征数据，可知所得产物的结构如下所示：
[0078][0079]
实施例3：
[0080][0081]
在15ml schlenk试管中，依次加入0.05mmol氯化铜、5mmol 2-甲基-3-丁炔-2-醇、5mmol二乙胺、2mmol[dbuh][lev]，用二氧化碳抽换气三次,在60℃的环境下反应24h，反应结束后冷却至室温，缓慢释放出未反应的二氧化碳,向瓶中的混合液加入15ml无水乙醚萃取3次。合并有机相,用旋转蒸发仪减压至100mbar除去溶剂无水乙醚,得到目标产物3(3.8mmol)，计算得到目标产物3的收率为76％，纯度为96％。
[0082]
采用核磁共振仪对制得的物质进行核磁共振分析，结果如下：1h nmr(500mhz，chloroform-d)δ3.24(s,4h),2.07(s,3h),1.40(s,6h),1.09(d,j＝22.4hz,6h)，具体核磁共振氢谱谱图见图5。
13
c nmr(126mhz，chloroform-d)δ207.97,155.00,83.19,42.13,41.93,23.95,23.67,14.46,13.81，具体核磁共振碳谱谱图见图6。
[0083]
根据以上结构表征数据，可知所得产物的结构如下所示：
[0084][0085]
实施例4：
[0086]
[0087]
在15ml schlenk试管中，依次加入0.05mmol氧化亚铜、5mmol 2-甲基-3-丁炔-2-醇、5mmol二正丁胺、2mmol[dbuh][lev]，用二氧化碳抽换气三次,在60℃的环境下反应24h，反应结束后冷却至室温，缓慢释放出未反应的二氧化碳,向瓶中的混合液加入15ml无水乙醚萃取3次。合并有机相,用旋转蒸发仪减压至100mbar除去溶剂无水乙醚,得到目标产物4(4.4mmol)，计算得到目标产物4的收率为88％，纯度为97％。
[0088]
采用核磁共振仪对制得的物质进行核磁共振分析，结果如下：1h nmr(500mhz，chloroform-d)δ3.26
–
3.14(m,4h),2.10(s,3h),1.56
–
1.46(m,4h),1.43(s,6h),1.29(dq,j＝22.3,7.1hz,4h),0.91(dt,j＝19.0,7.1hz,6h)，具体核磁共振氢谱谱图见图7；
13
c nmr(126mhz，chloroform-d)δ207.81,155.17,83.02,47.17,46.84,30.92,30.29,23.72,23.46,20.06,20.02,13.92，具体核磁共振碳谱谱图见图8。
[0089]
根据以上结构表征数据，可知所得产物的结构如下所示：
[0090][0091]
实施例5：
[0092][0093]
在15ml schlenk试管中，依次加入0.05mmol氧化亚铜、5mmol 2-甲基-3-丁炔-2-醇、5mmoln-甲基苄胺、2mmol[dbuh][lev]，用二氧化碳抽换气三次,在60℃的环境下反应24h，反应结束后冷却至室温，缓慢释放出未反应的二氧化碳,向瓶中的混合液加入15ml无水乙醚萃取3次。合并有机相,用旋转蒸发仪减压至100mbar除去溶剂无水乙醚,得到目标产物5(4.25mmol)，计算得到目标产物5的收率为85％，纯度为98％。
[0094]
采用核磁共振仪对制得的物质进行核磁共振分析，结果如下：1h nmr(500mhz，chloroform-d)δ7.40
–
7.20(m,5h),4.48(d,j＝22.8hz,2h),2.89(d,j＝5.8hz,3h),2.16(d,j＝19.4hz,3h),1.48(d,j＝20.7hz,6h)，具体核磁共振氢谱谱图见图9。
13
c nmr(126mhz，chloroform-d)δ207.71,137.35,128.82,128.77,127.91,127.63,127.31,83.56,83.52,52.82,52.49,34.54,33.92,23.81,23.70
.
，具体核磁共振碳谱谱图见图10。
[0095]
根据以上结构表征数据，可知所得产物的结构如下所示：
[0096][0097]
实施例6：
[0098][0099]
在15ml schlenk试管中，依次加入0.05mmol氧化亚铜、5mmol 3-甲基-1-戊炔-3-醇、5mmol吡咯烷、2mmol[dbuh][lev]，用二氧化碳抽换气三次,在60℃的环境下反应24h，反应结束后冷却至室温，缓慢释放出未反应的二氧化碳,向瓶中的混合液加入15ml无水乙醚萃取3次。合并有机相,用旋转蒸发仪减压至100mbar除去溶剂无水乙醚,得到目标产物6(3.55mmol)，计算得到目标产物6的收率为71％，纯度为98％。
[0100]
采用核磁共振仪对制得的物质进行核磁共振分析，结果如下：1h nmr(500mhz，chloroform-d)δ3.37(dd,j＝15.6,5.5hz,4h),2.13(s,3h),1.88(dt,j＝15.5,7.8hz,5h),1.70(dt,j＝14.1,7.4hz,1h),1.46(s,3h),0.89(t,j＝7.5hz,3h)，具体核磁共振氢谱谱图见图11。
13
c nmr(126mhz，chloroform-d)δ208.27,153.92,85.58,46.15,29.84,25.88,25.06,24.42,20.24,7.74,具体核磁共振碳谱谱图见图12。
[0101]
根据以上结构表征数据，可知所得产物的结构如下所示：
[0102][0103]
实施例7：
[0104][0105]
在15ml schlenk试管中，依次加入0.05mmol氧化亚铜、5mmol 3-乙基-1-戊炔-3-醇、5mmol吡咯烷、2mmol[dbuh][lev]，用二氧化碳抽换气三次,在60℃的环境下反应24h，反应结束后冷却至室温，缓慢释放出未反应的二氧化碳,向瓶中的混合液加入15ml无水乙醚萃取3次。合并有机相,用旋转蒸发仪减压至100mbar除去溶剂无水乙醚,得到目标产物7(4.15mmol)，计算得到目标产物7的收率为83％，纯度为98％。
[0106]
采用核磁共振仪对制得的物质进行核磁共振分析，结果如下：1h nmr(500mhz，chloroform-d)δ3.53
–
3.27(m,4h),2.11(s,3h),1.97(dt,j＝14.8,7.4hz,2h),1.91
–
1.80(m,6h),0.77(t,j＝7.5hz,6h)，具体核磁共振氢谱谱图见图13。
13
c nmr(126mhz，chloroform-d)δ208.44,153.67,88.58,46.12,46.10,25.83,25.41,25.32,25.01,7.46，具体核磁共振碳谱谱图见图14。
[0107]
根据以上结构表征数据，可知所得产物的结构如下所示：
[0108]
[0109]
实施例8：
[0110][0111]
在15ml schlenk试管中，依次加入0.05mmol氧化亚铜、5mmol3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、5mmol吡咯烷、2mmol[dbuh][lev]，用二氧化碳抽换气三次,在60℃的环境下反应24h，反应结束后冷却至室温，缓慢释放出未反应的二氧化碳,向瓶中的混合液加入15ml无水乙醚萃取3次。合并有机相,用旋转蒸发仪减压至100mbar除去溶剂无水乙醚,得到目标产物8(2.5mmol)，计算得到目标产物8的收率为50％，纯度为98％。
[0112]
采用核磁共振仪对制得的物质进行核磁共振分析，结果如下：1h nmr(500mhz，chloroform-d)δ3.44
–
3.33(m,4h),2.14(s,3h),1.88(dp,j＝18.0,6.6hz,4h),1.80(dd,j＝6.8,5.4hz,1h),1.75
–
1.69(m,1h),1.60(dd,j＝14.3,4.9hz,1h),1.52(s,3h),0.94(dd,j＝10.4,6.6hz,6h)，具体核磁共振氢谱谱图见图15。
13
c nmr(126mhz，chloroform-d)δ208.34,153.96,85.82,46.22,46.20,45.06,25.92,25.06,24.74,24.30,24.14,23.87,20.95,具体核磁共振碳谱谱图见图16。
[0113]
根据以上结构表征数据，可知所得产物的结构如下所示：
[0114][0115]
实施例9：
[0116][0117]
在15ml schlenk试管中，依次加入0.05mmol氧化亚铜、5mmol 1-乙炔基环戊醇、5mmol吡咯烷、2mmol[dbuh][lev]，用二氧化碳抽换气三次,在60℃的环境下反应24h，反应结束后冷却至室温，缓慢释放出未反应的二氧化碳,向瓶中的混合液加入15ml无水乙醚萃取3次。合并有机相,用旋转蒸发仪减压至100mbar除去溶剂无水乙醚,得到目标产物9(1.5mmol)，计算得到目标产物9的收率为30％，纯度为98％。
[0118]
采用核磁共振仪对制得的物质进行核磁共振分析，结果如下：1h nmr(500mhz，chloroform-d)δ3.38(dt,j＝12.6,6.5hz,4h),2.26
–
2.07(m,5h),1.89(ddt,j＝17.0,13.1,6.6hz,6h),1.78
–
1.66(m,4h),具体核磁共振氢谱谱图见图17。
13
c nmr(126mhz，chloroform-d)δ207.08,154.33,93.40,46.19,35.91,25.89,25.09,25.03,24.78,具体核磁共振碳谱谱图见图18。
[0119]
根据以上结构表征数据，可知所得产物的结构如下所示：
[0120][0121]
实施例10：
[0122][0123]
在15ml schlenk试管中，依次加入0.05mmol氧化亚铜、5mmol乙炔环己醇、5mmol吡咯烷、2mmol[dbuh][lev]，用二氧化碳抽换气三次,在60℃的环境下反应24h，反应结束后冷却至室温，缓慢释放出未反应的二氧化碳,向瓶中的混合液加入15ml无水乙醚萃取3次。合并有机相,用旋转蒸发仪减压至100mbar除去溶剂无水乙醚,得到目标产物10(3mmol)，计算得到目标产物10的收率为60％，纯度为98％。
[0124]
采用核磁共振仪对制得的物质进行核磁共振分析，结果如下：1h nmr(500mhz，chloroform-d)δ3.45(s,2h),3.36(s,2h),2.12(s,3h),2.04(d,j＝13.8hz,2h),1.88(dq,j＝20.0,6.6hz,4h),1.62(td,j＝18.3,16.5,9.8hz,5h),1.55
–
1.46(m,2h),1.26
–
1.19(m,1h),具体核磁共振氢谱谱图见图19。
13
c nmr(126mhz，chloroform-d)δ208.58,153.69,84.21,46.21,46.13,31.18,25.88,25.30,25.04,23.80,21.56,具体核磁共振碳谱谱图见图20。
[0125]
根据以上结构表征数据，可知所得产物的结构如下所示：
[0126][0127]
实施例11：
[0128][0129]
在15ml schlenk试管中，依次加入0.05mmol氧化亚铜、5mmol 2-苯基-3-丁炔-2-醇、5mmol吡咯烷、2mmol[dbuh][lev]，用二氧化碳抽换气三次,在60℃的环境下反应24h，反应结束后冷却至室温，缓慢释放出未反应的二氧化碳,向瓶中的混合液加入15ml无水乙醚萃取3次。合并有机相,用旋转蒸发仪减压至100mbar除去溶剂无水乙醚,得到目标产物11(3.55mmol)，计算得到目标产物11的收率为71％，纯度为98％。
[0130]
采用核磁共振仪对制得的物质进行核磁共振分析，结果如下：1h nmr(500mhz，chloroform-d)δ7.37(d,j＝7.5hz,2h),7.26(t,j＝7.5hz,2h),7.20(t,j＝7.3hz,1h),3.60
–
3.48(m,2h),3.35(t,j＝6.7hz,2h),1.89(s,5h),1.82(q,j＝6.6hz,2h),1.77(s,3h),具体核磁共振氢谱谱图见图21。
13
c nmr(126mhz，chloroform-d)δ204.18,152.98,
139.34,128.31,127.53,124.42,86.45,45.95,45.91,25.47,24.59,23.52,23.33,具体核磁共振碳谱谱图见图22。
[0131]
根据以上结构表征数据，可知所得产物的结构如下所示：
[0132][0133]
需要说明的是，以上各实施例均使用了最优反应温度和反应时间，多数实施例也采用了最优催化体系，以期在变量最少的情况下验证最优反应和/或最优催化条件对于不同反应原料的产物的收率和纯度结果；但是文中列出的其他催化体系以及反应条件也均在本发明的保护范围之内，篇幅限制，不一一列出。
[0134]
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能将此理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种β-羰基氨基甲酸酯类化合物，其特征在于，其具有如下结构式：其中，r1、r2分别为芳基、杂芳基、烷基、烯基、炔基、酯基、氰基、硝基、烷氧基、杂原子、氢原子中的任意一种，r1、r2可以相同或不同；r3、r4分别为烷基、烯基、炔基、酯基、氰基、硝基、烷氧基、杂原子中的任意一种；r3、r4可以相同或不同。2.根据权利要求1所述的β-羰基氨基甲酸酯类化合物，其特征在于，所述芳基带有一个或者多个取代基；当具有多个取代基时，取代基可以相同或不同。3.根据权利要求1所述的β-羰基氨基甲酸酯类化合物，其特征在于，所述烷基具有1-20个碳原子，为直链结构、环状结构或者支链结构；所述烷基带有一个或多个取代基，当具有多个取代基时，取代基可以相同或不同，位置可以相同或不相同。4.一种β-羰基氨基甲酸酯类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将炔醇、仲胺和催化剂混合后通入二氧化碳，采用一锅法合成所述β-羰基氨基甲酸酯类化合物；所述炔醇的分子结构式为所述仲胺的分子结构式为:所述β-羰基氨基甲酸酯类化合物的化学结构式为：其中，r1、r2分别为芳基、杂芳基、烷基、烯基、炔基、酯基、氰基、硝基、烷氧基、杂原子、氢原子中的任意一种，r1、r2可以相同或不同；r3、r4分别为烷基、烯基、炔基、酯基、氰基、硝基、烷氧基、杂原子中的任意一种；r3、r4可以相同或不同。5.根据权利要求4所述的β-羰基氨基甲酸酯类化合物的制备方法，其特征在于，所述炔醇、仲胺的摩尔比为1:1-2:1。
6.根据权利要求4所述的β-羰基氨基甲酸酯类化合物的制备方法，其特征在于，所述催化剂包括生物质基离子液体，该生物质基离子液体的用量占炔醇总量的20mol％-40mol％；所述生物质基离子液体为[dbuh][lev]、[dbuh]2[sa]、[dbuh]2[ita]、[dbuh]2[fdca]、[dbuh]2[ma]、[emim][lev]、[bmim][lev]、[dbnh][lev]、[p
4444
][lev]、[n
4444
][lev]中的一种或多种。7.根据权利要求4或6所述的β-羰基氨基甲酸酯类化合物的制备方法，其特征在于，所述催化剂包括铜盐，其用量占炔醇总量的0.5mol％-4mol％；所述铜盐为氯化铜、氯化亚铜、硫酸铜、醋酸铜、三氟甲磺酸铜、碘化亚铜、溴化亚铜、硫化亚铜、氧化亚铜、硫氰酸亚铜中的一种或几种。8.根据权利要求4所述的β-羰基氨基甲酸酯类化合物的制备方法，其特征在于，所述一锅法合成的反应时间为6h-36h；反应温度为25℃-100℃。9.根据权利要求4所述的β-羰基氨基甲酸酯类化合物的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：反应结束后冷却至室温，使未反应的二氧化碳释放后，向混合液中加入萃取剂进行多次萃取；合并上层有机相，减压除去萃取剂，得到目标产物β-羰基氨基甲酸酯类化合物；合并下层水相，真空干燥去除萃取剂，回收催化剂。10.一种根据权利要求1-3任一项所述的β-羰基氨基甲酸酯类化合物或4-9任一项所述的制备方法制备的β-羰基氨基甲酸酯类化合物作为有机合成的中间体或制备农药、化工材料和生物医药材料的应用。

技术总结

本申请公开了一种β-羰基氨基甲酸酯类化合物、其制备方法及应用，该β-羰基氨基甲酸酯类化合物分子结构式如下：其制备方法是将炔醇、仲胺和催化剂混合后通入二氧化碳，采用一锅法合成；该绿合成方法的步骤少、无需常规有机挥发性溶剂、原子经济性高，以无毒廉价的二氧化碳为羰基源，环境友好，催化体系也可循环利用；更重要的是，本方法首次实现了无需纯化即可直接萃取得到纯品，后处理简单有利于工业化生产；制得的β-羰基氨基甲酸酯类化合物在化工产品、医疗卫生、农业生产等各个领域具有非常广泛的实用价值和广阔的应用前景。具有非常广泛的实用价值和广阔的应用前景。具有非常广泛的实用价值和广阔的应用前景。