一种通过可见光光催化合成N-苄叉苯胺的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过可见光光催化合成N

【技术实现步骤摘要】
一种通过可见光光催化合成N
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苄叉苯胺的方法


[0001]本专利技术涉及光催化选择性合成领域，具体涉及一种通过可见光光催化合成N
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苄叉苯胺的方法。

技术介绍

[0002]亚胺衍生物在生物医药和有机合成中是非常重要的反应中间体，在各方面都有广泛的应用。
[0003]目前已经开发出多种合成亚胺的方法，CN103709061A以具有层状结构的固体酸作为光催化剂，在有机溶剂中和搅拌条件下，利用紫外光光照将醇与胺直接光催化转化为相应的亚胺或肟；CN103058805A提供了一种在过渡金属负载型固体催化剂存在下，以芳香醇和硝基芳香化合物为原料连续反应高效合成N
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亚苄基苯胺和N
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苄基苯胺的方法。
[0004]因此，在已报道的方法路线中大多采用紫外光照、硝基化合物等作为氮源与醇、醛或者酮在催化剂存在的条件下合成亚胺衍生物，过程中使用的光源易造成光污染以及不够原子经济性，因此开发出环境友好型、高原子经济性的合成路线，具有重要的研究意义。

技术实现思路

[0005]基于上述亚胺衍生物制备过程中使用的光源易造成光污染以及不够原子经济性的问题，本专利技术提供一种通过二氧化钛在可见光条件下光催化合成N
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苄叉苯胺的方法，该方法能够得到高转化率以及亚胺选择性。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种通过可见光光催化合成N
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苄叉苯胺的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、将底物苯胺和苯甲醇溶解于有机溶剂中，加入改性钛基催化剂并调节pH，得到反应体系；
[0009]S2、将所述反应体系置于合成釜中，密封搅拌条件下通入惰性气体并加压，然后开启氙灯照射，在加热条件下进行反应；
[0010]S3、反应完成后，过滤移除催化剂，除去溶剂后通过重结晶提纯得到产物。
[0011]上述反应涉及的反应式为：
[0012][0013]优选地，步骤S1中，所述有机溶剂选自对二甲苯、甲苯、四氢呋喃、邻二甲苯中的一种或两种以上。
[0014]优选地，所述苯胺在初始反应体系中的质量百分含量为2～50wt％，所述苯甲醇在初始反应体系中的质量百分含量为2～50wt％，所述初始反应体系为溶剂、催化剂和底物的
总和。
[0015]优选地，所述苯胺与苯甲醇的摩尔比为1:(1～4)。
[0016]优选地，所述改性钛基催化剂是将二氧化钛通过水热处理得到钠型钛酸盐，再通过盐酸交换处理得到氢型钛酸盐，再经过干燥、煅烧即可得到改性二氧化钛。
[0017]优选地，所述改性钛基催化剂在初始反应体系中的质量百分含量为1～10wt％。
[0018]优选地，所述pH为5～6。
[0019]优选地，步骤S2中，所述氙灯光照的波长范围300
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900nm，功率为200～400W。
[0020]优选地，所述反应温度由外维持加热，由精密温控仪调控，反应温度为25～50℃，反应时间为8～12h。反应温度可具体为：25℃、28℃、31℃、34℃、37℃、40℃、43℃、46℃；反应时间可具体为：8h、8.5h、9h、9.5h、10h、10.5h、11h、11.5h。
[0021]优选地，使用氩气或者氮气置换反应釜内气氛并加压，所述压力为1～10个标准大气压。优选为4～6个标准大气压。
[0022]优选地，所述搅拌速率为100～2000r/min，优选为450～1000r/min。
[0023]优选地，步骤S3中，反应完成后过滤分离催化剂，旋蒸移除溶剂，采用四氢呋喃多次重结晶的方法得到N
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苄叉苯胺纯品。
[0024]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0025]本专利技术提供了一种通过可见光光催化合成N
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苄叉苯胺的方法，采用改性的二氧化钛催化剂在可见光辐照下有较高光响应，相较于仅占太阳光谱8％的紫外光，此催化剂可以充分利用占太阳光谱43％的可见光，提高了光的利用效率，较高的酸度和压力能降低反应时长和反应温度，能得到高的转化率以及亚胺选择性，该方法为原子经济性反应且反应过程较为温和。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要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专利技术的一些实施例，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。
[0027]图1是本专利技术的二氧化钛纳米纤维的扫描电镜图。
[0028]图2是本专利技术的二氧化钛纳米纤维的紫外
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可见光谱图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案和解决的技术问题进行阐述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术专利的一部分实施例，而不是全部实施例。
[0030]锐钛矿相二氧化钛纳米纤维催化剂采用以下方法制备得到：
[0031]1)量取500毫升10mol/L的氢氧化钠水溶液，继续称取锐钛矿相二氧化钛粉末24克，并将其倒入到配制的氢氧化钠溶液中，使用额定转速为每分钟300转的电动搅拌机搅拌1小时，将搅拌完成后的溶液转移到水热反应釜中，在电热鼓风干燥箱中反应48小时，反应完成后，将反应釜中的废液倒掉，只留下固体物质，此固体物质即为Na2Ti3O7纳米纤维。
[0032]2)量取2000毫升1mol/L的HCl溶液，随后加入至容量为2升的烧杯，将制备所得的
Na2Ti3O7纳米纤维取出并其全部倒入到烧杯中，使用额定转速为每分钟300转的电动搅拌机搅拌1小时进行离子交换，使用循环水式多用真空泵抽滤，抽滤重复3
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4次，使Na2Ti3O7纳米纤维能完全转换为H2Ti3O7纳米纤维，为使得样品变得更蓬松，可加入少量的乙醇溶液继续抽滤，最后把样品放入干燥箱中60℃干燥12小时，得到氢型钛酸盐纳米纤维。
[0033]3)将制得氢型钛酸盐纳米纤维、80mL 0.05mol/L硝酸放入反应釜中，烘箱110℃，62h，将干燥后的样品放入20mL的瓷坩埚中，用马弗炉450℃升温程序2℃/min对其进行煅烧3h，即可得到锐钛矿相二氧化钛纳米纤维。
[0034]图1是所述锐钛矿相二氧化钛纳米纤维的扫描电镜图，其尺寸为纳米级，具有较大的比表面积。图2是所述锐钛矿相二氧化钛纳米纤维的紫外
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可见光谱图，说明其具有较好的可见光响应。
[0035]实施例1
[0036]在20mL的反应釜中，分别加入0.5mmol苯甲醇，0.5mmol苯胺以及50mg锐钛矿相二氧化钛纳米纤维催化剂，并加入2mL甲苯，调节反应起始pH为5.0，通入氩气置换内部气氛并加压至5个标准大气压。之后开启氙灯照射，氙灯波长范围为300
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900nm，功率为300本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过可见光光催化合成N
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苄叉苯胺的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将底物苯胺和苯甲醇溶解于有机溶剂中，加入改性钛基催化剂并调节pH，得到反应体系；S2、将所述反应体系置于合成釜中，密封搅拌条件下通入惰性气体并加压，然后开启氙灯照射，在加热条件下进行反应；S3、反应完成后，过滤移除催化剂，除去溶剂后通过重结晶提纯得到产物。2.根据权利要求1所述的通过可见光光催化合成N
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苄叉苯胺的方法，其特征在于，步骤S1中，所述有机溶剂选自对二甲苯、甲苯、四氢呋喃、邻二甲苯中的一种或两种以上。3.根据权利要求1所述的通过可见光光催化合成N
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苄叉苯胺的方法，其特征在于，步骤S1中，所述苯胺在初始反应体系中的质量百分含量为2～50wt％，所述苯甲醇在初始反应体系中的质量百分含量为2～50wt％，所述初始反应体系为溶剂、催化剂和底物的总和。4.根据权利要求1所述的通过可见光光催化合成N
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苄叉苯胺的方法，其特征在于，步骤S1中，所述苯胺与苯甲醇的摩尔比为1:(1～4)。5.根据权利要求1所述的通过可见光光催化合成N
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苄叉苯胺的方法，其特征在于，步骤S1中，所述改性钛基催化剂是将二...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄涛，陈雪风，刘伟，孙铁军，庞宝龙，陈顺智，赵林，
申请(专利权)人：四川顺应动力电池材料有限公司，
类型：发明
国别省市：