一种亚胺类化合物的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种制备亚胺类化合物的方法，具体涉及用苯甲醇或其衍生物与胺类化合物作为反应底物，在催化剂的作用下，经氧化缩合制备亚胺类化合物。该方法的特征是以金属氧化物作为催化剂，其制备过程如下：将苯甲醇或其衍生物、胺类化合物与金属氧化物混合，放入耐压容器中密闭，在30℃～150℃下，搅拌反应1h～24h，分离可得亚胺类化合物。该方法产物与催化剂容易分离，催化剂可循环使用，反应过程简单可控易操作，其中亚胺类化合物的产率最高可达99％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备亚胺类化合物的方法，具体涉及到催化苯甲醇或其衍生物与胺类化合物反应制备亚胺类化合物。
技术介绍
亚胺类化合物是一类重要的含氮有机合成中间体，它在合成各种含氮有机化合物、生物活性分子、药物、天然产物和工业合成过程中均有广泛应用。另外由于其独特的抑菌、杀菌、抗肿瘤、抗病毒性能，以及良好的配位能力，使得亚胺类化合物的合成和应用研究得到人们的广泛关注。通过胺与醛或酮的缩合反应合成亚胺是一种传统的方法，也是一种最简单直接的方法。但是由于醛或酮的化学性质比较活泼，造成其难以运输和长时间保持，另一方面，由于醇类化合物廉价易得、化学性质比较稳定，通过催化氧化的方法很容易转化为醛或酮，因此采用醇类化合物替代醛或酮与胺类反应合成亚胺成为一种新的行之有效的方法，该方法将醇的氧化和醛与胺的缩合两步反应使用一锅合成法实现，从而简化了反应步骤，提高的效率。目前，有关利用醇类化合物替代醛与胺类反应催化合成亚胺的报道很多，可将它们分为两类：均相催化体系(如文献(Adv.Synth.Catal.2012,354,2671-2677.)中报道的Cu盐-TEMPO-Bipyridine体系)和多相催化体系，由于均相催化体系产物与催化剂分离困难，催化剂不能循环利用等缺点，多相催化的方法已成为更加绿色、有效的方法。近年来，文献报道的多相催化体系多使用贵金属催化剂，如Au-Pd/resin,Pd/DNA,Au/TiO2,Au/HAP,Pd/AlO(OH)等，并且有些催化体系中还加入了一些碱性物质添加剂，而单纯使用金属氧化物作为催化剂并且不使用任何添加剂的报道相对较少。因此，寻找一种廉价清洁高效的金属氧化物为催化剂的多相体系，实现温和条件下醇类化合物与胺类化合物反应合成亚胺类化合物具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在于提供一种催化方法：从廉价、易得、稳定的醇出发，寻找合适的催化体系，在温和的条件下进行醇与胺的氧化缩合反应，实现环境污染小，高效的合成亚胺类化合物。技术方案为：本专利技术中所涉及的反应可以用以下通式来表示：于有机溶剂中，将苯甲醇或其衍生物与胺类化合物混合，以金属氧化物为催化剂，放入耐压容器密闭，在30～150℃下,搅拌反应1～24h，分离可得亚胺类化合物。所述苯甲醇或其衍生物结构式为：其中，R1为-H、卤素取代基、硝基、腈基(-CN)、异腈基(-NC)、羟基、C1～C10烃基、C1～C10烷氧基或C1～C10取代烃基；取代烃基中的取代基为卤素。所述胺类化合物的分子式为R2NH2，其中，R2为-H、C3～C20烃基或芳基；芳基为苯基、稠环芳基或杂环芳基，芳基上可有取代基或无取代基，芳基上的取代基为卤素、硝基、腈基(-CN)、异腈基(-NC)、羟基、C1～C5的烃基中的一种或两种以上；稠环芳基为萘、蒽或菲；杂环芳基为呋喃、吡啶或噻吩；氨基的“α-位C”为伯碳、仲碳或叔碳。所述亚胺类化合物，结构式为：其中，R1为-H、卤素取代基、硝基、腈基(-CN)、异腈基(-NC)、羟基、C1～C10的烃基、C1～C10烷氧基或C1～C10的取代烃基；取代烃基中的取代基为卤素；其中，R2为C3～C20烃基或芳基；芳基为苯基、稠环芳基或杂环芳基，芳基上可有取代基或无取代基，芳基上的取代基为卤素、硝基、腈基(-CN)、异腈基(-NC)、羟基、C1～C5烃基中的一种或两种以上；稠环芳基为萘、蒽或菲；杂环芳基为呋喃、吡啶或噻吩；氨基的“α-位C”为伯碳、仲碳或叔碳。所述金属氧化物为CeO2、MnO2、Al2O3、V2O5、MgO、Fe2O3、Y2O3、Nb2O5、ZnO、ZrO2、TiO2、Cr2O3、CrO3、CuO、MoO3或WO3中的一种或两种以上；金属氧化物优选为MgO、MnO2、Y2O3、Nb2O5、Al2O3、ZrO2、TiO2、V2O5、CeO2、Fe2O3或ZnO中的一种或两种以上；金属氧化物最佳为MnO2、Al2O3或CeO2中的一种或两种以上。有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、甲醇、乙醇、乙腈、1,4-二氧六环或乙酸乙酯中的一种或两种以上；有机溶剂优选为苯、甲苯、二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯或对二甲苯中的一种或两种以上。所述苯甲醇或其衍生物的摩尔浓度为0.237～1.630mol/L；所述苯甲醇或其衍生物的摩尔浓度优选为0.237～0.815mol/L；胺类化合物的摩尔浓度为0.285～1.956mol/L；胺类化合物的摩尔浓度优选为0.285～0.978mol/L；胺类化合物与苯甲醇或其衍生物的摩尔比优选5:1～1:5。所述催化剂用量与苯甲醇或其衍生物的质量比为1:10～1:1；所述催化剂用量与苯甲醇或其衍生物的质量比优选为1:5～1:1。优选反应温度为60～120℃,优选反应时间为6～12h。有益技术效果1.本专利技术中所用的金属氧化物均为商业化的产品，可直接购买使用，使用该催化体系，可实现温和条件下醇和胺的氧化缩合反应，本催化体系与文献报道的其他体系相比，条件温和、反应易于操作；2.该方法产物与催化剂容易分离，催化剂可循环使用，反应过程简单可控易操作，其中亚胺类化合物的产率最高可达99％。附图说明图1为实施例12的产物气相-质谱联用分析谱图，其中1(a)为色谱图，图1(b)为保留时间在11.856min的产物，即亚苄基对甲苯胺及其与标准图库对照的质谱图。具体实施方式为了对本专利技术进行进一步详细说明，下面给出几个具体实施案例，但本发明不限于这些实施例。实施例1在15mL耐压瓶中，加入2mL对二甲苯、5mmol苯甲醇和6mmol苯胺，再加入0.1gCeO2,在60℃下搅拌反应12h,反应结束后，离心分离，色谱检测产物，其转化率与选择性见表1。实施例2在15mL耐压瓶中，加入2mL对二甲苯、5mmol苯甲醇和6mmol苯胺，再加入0.1gMnO2,在60℃下搅拌反应12h,反应结束后，离心分离，色谱检测产物，其转化率与选择性见表1。实施例3在15mL耐压瓶中，加入2mL对二甲苯、5mmol苯甲醇和6mmol苯胺，再加入0.1gAl2O3,在60℃下搅拌反应12h,反应结束后，离心分离，色谱检测产物，其转化率与选择性见表1。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备亚胺类化合物的方法，其特征在于： 于有机溶剂中，将苯甲醇或其衍生物与胺类化合物混合，以金属氧化物为催化剂，放入耐压容器密闭，在30～150℃下,搅拌反应1～24h，分离可得亚胺类化合物。

【技术特征摘要】
1.一种制备亚胺类化合物的方法，其特征在于：
于有机溶剂中，将苯甲醇或其衍生物与胺类化合物混合，以金属氧化物为催化剂，放入耐压容器密闭，在30～150℃下,搅拌反应1～24h，分离可得亚胺类化合物。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述苯甲醇或其衍生物结构式为：
其中，R1为-H、卤素取代基、硝基、腈基(-CN)、异腈基(-NC)、羟基、C1～C10烃基、C1～C10烷氧基或C1～C10取代烃基；取代烃基中的取代基为卤素。
所述胺类化合物的分子式为R2NH2，
其中，R2为-H、C3～C20烃基或芳基；
芳基为苯基、稠环芳基或杂环芳基，芳基上可有取代基或无取代基，芳基上的取代基为卤素、硝基、腈基(-CN)、异腈基(-NC)、羟基、C1～C5的烃基中的一种或两种以上；
稠环芳基为萘、蒽或菲；杂环芳基为呋喃、吡啶或噻吩；
氨基的“α-位C”为伯碳、仲碳或叔碳。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述亚胺类化合物，结构式为：
其中，R1为-H、卤素取代基、硝基、腈基(-CN)、异腈基(-NC)、羟基、C1～C10的烃基、C1～C10烷氧基或C1～C10的取代烃基；取代烃基中的取代基为卤素；
其中，R2为C3～C20烃基或芳基；
芳基为苯基、稠环芳基或杂环芳基，芳基上可有取代基或无取代基，芳基上的取代基为卤素、硝基、腈基(-CN)、异腈基(-NC)、羟基、C1～C5烃基中的一种或两种以上；
稠环芳基为萘、蒽或菲；杂环芳基为呋喃、吡啶或噻吩；
氨基的“α-位C”为伯碳、仲碳或叔碳。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述金属氧化物为CeO2、MnO2、Al2O...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，张志鑫，徐杰，王业红，王敏，张哲，张晓辰，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21