利用醇和胺一锅合成亚胺或肟的光化学方法技术

本发明专利技术属于光催化选择性合成技术领域，特别涉及一种利用醇和胺一锅合成亚胺或肟的光化学方法。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，利用光照将醇与胺直接光催化转化为相应的亚胺或肟，所述光照为紫外光辐照。本发明专利技术反应速率快，各种亚胺的选择性高达95%以上，不需外加任何贵金属催化剂或高温反应条件；本发明专利技术的方法适用范围广，反应在常温常压下、在多种有机溶剂中皆可进行，是一种可利用清洁可再生能源（光能和氧气）从醇和胺选择性合成亚胺或肟的方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于光催化选择性合成
，特别涉及一种。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，利用光照将醇与胺直接光催化转化为相应的亚胺或肟，所述光照为紫外光辐照。本专利技术反应速率快，各种亚胺的选择性高达95%以上，不需外加任何贵金属催化剂或高温反应条件；本专利技术的方法适用范围广，反应在常温常压下、在多种有机溶剂中皆可进行，是一种可利用清洁可再生能源（光能和氧气）从醇和胺选择性合成亚胺或肟的方法。【专利说明】
本专利技术属于光催化选择性合成
，特别涉及一种。
技术介绍
亚胺类与肟类化合物是非常重要的合成精细化学品和医药化学品的中间体，所以不管是在实验室还是在合成化工领域，都是非常重要的基础反应。虽然利用贵金属如钌、钯等的配合物作催化剂，以亚碘酰苯、过硫酸盐等为氧化剂，可将胺氧化生成亚胺；但这些均相催化体系往往产生严重污染的副产物，而且催化剂不可重复回收利用。随着人们对环境和能源的关注日益增加，人们开始研究Au、Pd、Rh等贵金属复合物对胺的选择性氧化，主要代表性的成果有《分子催化A:化学》2009年309卷第57页发表的文章《一种高效异相金催化剂的制备及其氧化胺的研究》;《亚洲化学杂志》2009年4卷第1551页发表的文章《负载于石墨上的金纳米颗粒氧化苄基胺生成亚胺或氧化N-取代的异喹啉合成酰胺:合成应用于机理研究》以及《化学催化化学》2010年2卷第666页发表的文章《一种新的用于氧化胺的异相催化剂》。以上几种反应体系虽然效果不错，但能催化氧化的底物仅限于苄基胺，用这些方法合成的亚胺种类极为有限，而且都需要外部能量加热，在100°C以上的条件下进行，反应条件苛刻，此外Au或Pd等贵金属成本也比较高。 在路易酸催化剂存在条件下，利用胺类化合物与醛等羰基化合物之间的缩合反应虽可合成亚胺类化合物，但这种方法需要以价格昂贵、稳定性差的醛为初始反应物，而且一般情况下反应体系需要加热回流。近年来，由于一锅合成过程可实现多种催化反应的串联，从而减少副产物的生成，而且避免了中间产物的分离和纯化步骤，因此多种原料的一锅合成法制备目标化合物得到了较大发展。《催化杂志》2008年253卷第269页发表文章《多步催化:利用含锰氧八面体的分子筛从醇合成亚胺》，但此研究工作中需要110°C以上的高温条件，而且达到90%以上转化率所需的反应时间长达24h。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，反应条件温和，转化率高，适用范围广。本专利技术采用的技术方案如下: ，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，利用光照将醇与胺直接光催化转化为相应的亚胺或肟，所述光照为紫外光辐照。光催化剂与醇的摩尔比为l:10(Tl:4，醇与胺等物质的量。所述的反应物胺为芳香胺、脂肪胺或羟胺；所述的反应物醇为芳香醇或脂肪醇。所述的芳香胺为:【权利要求】1.，其特征在于，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，利用光照将醇与胺直接光催化转化为相应的亚胺或肟，所述光照为紫外光辐照。2.如权利要求1所述的，其特征在于，光催化剂与醇的摩尔比为1:4-100，醇与胺等物质的量。3.如权利要求2所述的，其特征在于，所述的光催化剂选自下列之一或几种的混合物:钛酸纳米颗粒、银酸纳米颗粒、钽酸纳米颗粒、钛原子取代的铌酸纳米颗粒或钛原子取代的钽酸纳米颗粒。4.如权利要求3所述的，其特征在于，所述的光催化剂具有层状结构，层面上为T1-O、Nb-O或Ta-O多面体，层边缘的不饱和T1、Nb或Ta原子为路易斯酸位，层间嵌有的质子为布朗斯特酸位。5.如权利要求2所述的，其特征在于，有机溶剂选自甲苯、乙腈、三氟甲苯、二氯甲烷、乙醚、环己烷中的一种或几种的任意混合物。6.如权利要求2所述的，其特征在于，所述的反应物胺为芳香胺、脂肪胺或羟胺；所述的反应物醇为芳香醇或脂肪醇。7.如权利要求6所述的，其特征在于，所述的芳香胺为: 8.如权利要求2所述的，其特征在于，光催化转化在密闭条件下进行，光照时间为0.5^25小时。9.如权利要求2所述的，其特征在于，以太阳光、氙灯或高压汞灯发出的光进行光照。10.如权利要求1-9任一所述的，其特征在于，所述光催化剂通过下述法A或法B获得: 法A:按0.01-0.05 g/ml将TiO2' Nb2O5或Ta2O5分散在5-20 mol/L的浓碱液中，分散后在10(T200°C水热处理2~48h ;所得的金属氧酸盐水洗后分散于浓度为0.1 mol/L的无机酸溶液中搅拌3飞h ;所得固体物质经分离纯化后可得到钛酸纳米管、铌酸纳米纤维或钽酸纳米纤维；法B: TiO2、Nb2O5、Ta2O5中的一种或TiO2与Nb2O5或Ta2O5的混合物与碱金属碳酸盐按摩尔比5:1~1:1混合均匀后于60(Tl200°C进行固相热反应3~20h，TiO2与Nb2O5或Ta2O5混合时质量比为1-4:1 ;所得到的碱金属氧酸盐置于1飞mol/L的酸溶液中室温振荡3~12h，固体物质经离心、水洗后分散于水中，并加入质量百分比浓度为10-45%的四丁基氢氧化铵溶液至其PH为9~10，振荡4~24h后离心，向上层清液中加入0.1~1 mol/L的无机酸溶液，所得沉淀物水洗、离心后即为钛酸、铌酸、钽酸纳米片或钛原子取代的铌酸或钽酸纳米片。【文档编号】C07C249/02GK103709061SQ201410006322【公开日】2014年4月9日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日【专利技术者】杨娟, 戴俊, 李英杰, 王潇晗 申请人:河南理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用醇和胺一锅合成亚胺或肟的光化学方法，其特征在于，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，利用光照将醇与胺直接光催化转化为相应的亚胺或肟，所述光照为紫外光辐照。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨娟，戴俊，李英杰，王潇晗，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41