一种碘掺杂的非金属催化剂催化醇C(OH)-C键断裂及官能团化的方法技术

本发明专利技术提供一种碘掺杂的非金属催化剂催化醇C(OH)

【技术实现步骤摘要】
一种碘掺杂的非金属催化剂催化醇C(OH)
‑
C键断裂及官能团化的方法


[0001]本专利技术涉及化学化工领域，具一种碘掺杂的非金属催化剂催化醇C(OH)
‑
C键断裂及官能团化的方法。

技术介绍

[0002]C
‑
C键是有机化合物中存在的最广泛和最基本的键。这种键的反应在生活活动和工业生产中几乎无处不在。C
‑
C键断裂在碳水化合物的代谢和石油工业中碳氢化合物的利用中非常常见。其中仲醇中C(OH)
‑
C键的选择性裂解和功能化越来越受到关注，因为它们广泛分布于纤维素、甲壳素和天然木质素等可持续生物质中。这种反应被认为是生物质平台化化合物高附加值转化评估以生产增值化学品的必要和实用策略。
[0003]事实上，已经开发了一些贵金属基催化剂来活化和断裂C(OH)
‑
C键。wu等人报道了使用铑金属催化体系中C(OH)
‑
C键的活化。在非贵金属催化剂领域也取得了一些进展，Shi等人报道了一种以分子氧为氧化剂，铜催化仲醇氧化C(OH)
‑
C键断裂为酸的新策略，同时Liu等人首次报道了C(OH)
‑
C键的有氧氧化裂解和酯化，使用价格低廉的铜盐作为催化剂和的氧作为末端氧化剂，多种含有C(OH)
‑
C键的苯乙醇衍生物以高选择性的方式有效转化为苯甲酸甲酯。在C(OH)
‑
C键断裂研究中大多数都是采用金属催化剂，设计或采用一种非金属催化剂来进行该类型反应，不仅是从技术层面的创新，同时也在环境保护，成本投入上更具有优势。
[0004]在目前采用非金属催化剂断裂C(OH)
‑
C键的研究中，Cao等人采用碘
‑
NH3·
H2O的均相体系成功将芳基、杂芳基、乙烯基或乙炔基甲基酮或甲醇直接转化为相应的伯酰胺。而本专利技术进一步通过使用非金属催化剂多项催化来使C(OH)
‑
C键断裂，使醇类化合物直接生成相应的酰胺。
[0005]目前，在多项体系中一种碘掺杂的非金属催化剂催化醇C(OH)
‑
C键断裂及官能团化的方法路线，还没有报道，该专利技术不仅提供了一种制备有机酰胺的途径，也提供了一种芳香醇类化合物转化利用的途径。

技术实现思路

[0006]本专利技术是根据现有报道中芳香族醇类化合物在多相体系下制备酰胺及其相关产物时采用含金属的催化剂，而存在催化剂所带来的高成本，药物产品中金属残留，资源有限的问题进行。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术具体按照以下步骤进行：
[0008]本专利技术提供了一种新的有机酰胺的制备方法，以两种不同碘源制备I
‑
resin
‑
X或I
‑
poymei
‑
X作为催化剂。
[0009]具体包括如下步骤，将制得的催化剂加入反应管后加入芳香醇类化合物，加入N
‑
甲基吡咯烷酮作为溶剂，转入高压反应釜，先向高压反应釜充入氧气，氧压0.1
‑
2MPa，优选
0.5
‑
1.5MPa，再向压力釜充入氨气，氨压0.1
‑
0.7MPa，优选0.3
‑
0.6MPa(总压力2MPa)，油浴加热，反应温度120℃
‑
170℃，优选130
‑
160℃，反应时间为8
‑
36h，优选12
‑
24h。冷却后加入内标离心后使用气相色谱分析定量分析芳香醇类化合物的转化率及相应酰胺类化合物的产率及选择性。
[0010][0011]进一步，催化剂与芳香醇类化合物的质量比为0.6
‑
1.2：1；
[0012]进一步，芳香醇类化合物为一苯基乙醇，1
‑
(4
‑
甲基苯基)
‑1‑
乙醇，1
‑
(4
‑
氯苯基)乙醇。
[0013]本专利技术的催化剂采用两种不同碘源制备I
‑
resin
‑
X以及I
‑
poymei
‑
X，具体方法如下：
[0014]I
‑
resin
‑
X
‑
a催化剂：称取一定量的二氰二胺，加到水中，室温搅拌，得到混合溶液A；称取的一定量的4
‑
氨基
‑3‑
碘苯腈，加入A中，室温搅拌，得混合溶B：再称取甲醛水溶液加入混合液B中，得混合液C；将混合液C于110℃下挥干，得到白色固体，将白色固体在氮气氛围下，5℃/min，在500
‑
900℃，保持两小时，对催化剂进行煅烧，将煅烧催化剂用去离子水洗涤，80℃下烘干得I
‑
resin
‑
X
‑
a，其中X代表焙烧温度(500
‑
900)，a为1％
‑
20％，代表掺入碘的摩尔量为甲醛摩尔百分含量的1％
‑
20％。
[0015]进一步，优选条件为煅烧温度为600℃，掺入碘的百分含量为6％。
[0016]I
‑
poymer
‑
X
‑
a催化剂:称取一定量的二氰二胺，加到水中，室温搅拌，得到混合溶液A；称取的一定量的2,4,5
‑
三碘咪唑，加入A中，室温搅拌，得混合溶B：再称取一定量的甲醛水溶液加入混合液B中，得混合液C；将混合液C于110℃下挥干，得到白色固体，将白色固体在氮气氛围下，5℃/min，在500
‑
900℃，保持两小时，对催化剂进行煅烧，将煅烧催化剂用去离子水洗涤，80℃下烘干得I
‑
poymer
‑
X
‑
a，其中X代表焙烧温度(500
‑
900)，a为1％
‑
20％，代表掺入碘的摩尔量为甲醛摩尔百分含量的1％
‑
20％。
[0017]进一步，优选条件为煅烧温度为600℃，掺入碘的百分含量为6％。
[0018]上述催化剂中，4
‑
氨基
‑3‑
碘苯腈或2,4,5
‑
三碘咪唑与二氰二胺的质量比为0.03
‑
0.6：1。
[0019]本专利技术提供了一种在多项体系下采用碘掺杂的非金属催化剂催化芳香醇类化合物制备相应的酰胺产物。与现有技术涉及的醇类化合物作为底物，氨水作为氨源和碱性试剂，30％H2O2作为氧化剂，I2作为催化剂，在水体系条件下一锅法合成酰胺化合物以及传统的金属催化剂催化醇类化合物制备相应酰胺产物方法相比，本方法有如下优点：
[0020]此次反应体系为多项体系，相较于传统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碘掺杂的非金属催化剂催化醇C(OH)
‑
C键断裂及官能团化的方法，其特征在于：将醇类化合物、碘掺杂的非金属催化剂加入到有机溶剂中，放入压力容器中密闭，通入0.1
‑
2MPa的氧源气体，0.1
‑
0.7MPa的氨源气体，在120～170℃反应8～36小时，将醇类化合物生成相应的酰胺类化合物。2.根据权利要求1所述一种碘掺杂的非金属催化剂催化醇C(OH)
‑
C键断裂及官能团化的方法，其特征在于，所述的碘掺杂的非金属催化剂方法为：称取一定量的二氰二胺，加到水中，室温搅拌，得到混合溶液A；称取的2,4,5
‑
三碘咪唑或4
‑
氨基
‑3‑
碘苯腈作为碘源，加入混合溶液A中，室温搅拌，得混合溶B：再称取一定量的甲醛水溶液，滴加入混合液B中，得混合液C，将混合液C于110℃下挥干，得到白色固体，将白色固体在氮气氛围下，在500
‑
900℃温度下对催化剂进行煅烧，将煅烧催化剂用去离子水洗涤，烘干得I
‑
resin
‑
X
‑
a，X代表焙烧温度500
‑
900℃，a代表掺入碘的摩尔百分含量1％
‑
20％。3.根据权利要求1所述一种碘掺杂的非金属催化剂催化醇C(OH)
‑
C键断裂及官能团化的方法，其特征在于：所述催化剂与醇类化合物的质量比为0.6
‑
1.2：1。4.根据权利要求1所述一种碘掺杂的非金属催化剂催化醇C(OH)
‑
C键断裂及官能团化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王非，易俊杰，尚森森，唐琪，戴文，许杰，薛冰，
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：