合成n,n-二烷基草酰胺的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及合成N-烷基草酰胺的方法，尤其是一種利用CO 2制備N，N-二烷基草酰胺 的方法。
【背景技術】
[0002] N，N-二烷基草酰胺是制備α-氨基酸，α-羥基酸，雜環化合物，抗癌藥和艾滋病 (HIV)抗病毒藥的重要原材料和合成中間體。在精細化工和藥物合成中均具有廣泛的應 用前景。但目前通用的制備方法是在鈀系列貴重金屬，如鈀-膦絡合物，PdCl 2(PMePh2)2， PdCl2 (PEt3) 2，PdCl2 [Ph2P (CH2) 2PPh2]，CuBr (PPh3) 2等的催化作用下，通過 C0、烷基鹵化物及 有機胺"一鍋煮"合成。基于上述合成路線中存在，如所使用原料鹵代烴和鈀系列貴重金屬 高的毒性，昂貴的價格，以及副產物鹵代氫所帶來的環境危害和設備腐蝕等亟待解決的諸 多問題，C0, 02和有機胺催化"一步法"合成N-烷基氧醛酰胺也被相繼報道。但遺憾的是報 道所涉及的催化劑仍然包括昂貴高毒的鈀系列貴重金屬，如FeCl 3(OPPH3)2，及無機鹵化物 鹽，如 KI、CuI 等助催化劑。盡管0^111.(：〇臟11111.(2012)?.11733-11735(1'.]\^8忉(1〇1116，八· Noujima, T. Mizugaki, K. Jitsukawa 和 K. Kaneda)報道可以用無機氧化物，如 Al2O3, SiO2, HT，1102等，作載體，固載納米金顆粒來替代鈀系列絡合物，作為C0/0 2/有機胺雙羰 基化制備氧醛酰胺的有效催化劑，但CO和02原料混合氣所潛在的爆炸危險性仍然是其不 容忽視的生產安全性問題。
[0003] CO2，作為溫室氣體的一種，在合成化學中，作為廉價、可持續、無燃燒性和毒性的 綠色(^源已被廣泛報道，包括作為羰基化試劑應用于有機胺的單羰基化合成中，如在存在 RuCl3/n-Bu3P/alkynol, Ph3SbO/P4S1Q, CsOH/ [BMIM] Cl,或 CsCO3等催化劑體系下，CO 2與有 機胺通過"一步法"反應，合成Ν' N-二烷基替代脲。
[0004] 但是迄今為止，國內外并未有公開CO2作羰基化試劑，應用于有機胺的雙羰基化合 成的相關技術。
【發明內容】
[0005] 本發明提供了一種利用〇)2合成制備N，N-二烷基草酰胺的方法。其涉及的反應方法 如下： 通過〇)2與有機胺，，一定的催化劑及反應條件下，即在反應壓力10~80atm，反應溫度 100~200°C的條件下，通過一步合成反應，合成N，N-二烷基草酰胺，其副產物為N，N-二烷基 脲和水。
[0006] 如上所述的反應，也可在有機溶劑中進行。
[0007]
【主權項】
1. 一種利用C02合成N，N-二烷基草酰胺的方法，其特征在于：所述方法為反應物C02 與有機胺，在一定的催化劑及反應條件下，通過一步合成反應，合成N，N-二烷基草酰胺，其 副產物為N，N-二烷基脲和水。
2. 如權利要求1所述的一種利用C02合成N，N-二烷基草酰胺的方法，其特征在于： 所述方法反應物可以在有機溶劑中進行反應。
3. 如權利要求1所述的一種利用C02合成N，N-二烷基草酰胺的方法，其特征在于： 所述草酰胺為甲胺、乙胺、正丙胺、異丙胺、正丁胺、異丁胺、1，4-丁二胺，正戊胺、異戊胺、正 己胺、1，6_己二胺、正庚胺、環丙胺、環丁胺、環戊胺、環己胺、1，5-環己二胺，1，4-二甲苯二 胺、2, 2, 4-三甲基環己二胺、間二甲苯二胺、四甲基間二甲苯二胺，1，3-二(氨甲基)環己烷、 1，5-亞奈基二胺、十二胺，苯胺、鄰或/和間為取代的苯胺，包括甲苯胺和烷基苯胺、2,4-甲 苯二胺、2, 6-甲苯二胺、1，3-亞苯基二胺、烷基取代的二氨基苯如甲苯二胺（TDA)及其異構 體、亞甲基二苯基二胺（MDA)及其異構體，氯苯胺、氟苯胺，茴香胺、硝基苯胺中的一種。
4. 如權利要求2所述的一種利用C02合成N，N-二烷基草酰胺的方法，其特征在于：所 述有機溶劑為二甲亞砜（DMSO)、N，N-二甲基甲酰胺（DMA)、苯甲醚、四氫呋喃（THF)、乙腈、 N-甲基吡咯烷酮（NMP)、N，N-二甲基甲酰胺（DMF)、二甲基乙酰胺（DMA)、二乙二醇二甲醚 (DME)、二氯甲烷（DCM)、二氧六環（Diox)、異丙基醚（DIPE)、吡啶（Py)、乙腈（CAN)、l，3-二 甲基-2-咪唑啉酮（DMI)、甲基叔丁基醚（MTBE)、丙酮（DMK)、異丙基醚（DIPE)、乙酸乙酯 (EA)、乙醇（EtOH)、甲醇（MeOH)、正丁醇、正戊醇、環已酮、苯甲醇、醋酸異丁酯、正丙醇中的 一種。
5. 如權利要求1所述的一種利用C02合成N, N-二燒基草酰胺的方法，其特征在于： 所述催化劑為含離子及其類似結構的無機鹽、絡合物及有機物。
6. 如權利要求1所述的一種利用C02合成N, N-二燒基草酰胺的方法，其特征在于： 所述過程中還包括助催化劑和過濾催化劑。
7. 如權利要求5所述的一種利用C02合成N, N-二燒基草酰胺的方法，其特征在于： 所述助催化劑為脫水機。
8. 如權利要求1所述的一種利用C02合成N，N-二烷基草酰胺的方法，其特征在于： 所述反應條件為：壓力l〇~80atm，反應溫度100~200°C。
9. 如權利要求1所述的一種利用C02合成N，N-二烷基草酰胺的方法，其特征在于： 所述有機胺的濃度范圍在l~60wt%，催化劑用量為有機胺摩爾質量比的0. 02~3. 00%。
10. 如權利要求5或6所述的一種利用C02合成N，N-二烷基草酰胺的方法，其特征在 于：所述助催化劑用量為有機胺摩爾質量比的20~100%。
【專利摘要】本發明提供了一種利用CO2與有機胺，在有或無有機溶劑中，一定的催化劑及反應條件下，即在反應壓力10~80atm，反應溫度100~200℃的條件下，通過一步合成反應，合成N,N-二烷基草酰胺，其副產物為N,N-二烷基脲和水。本發明公開了一種利用CO2合成N，N-二烷基草酰胺的方法，摒棄了現有技術中的貴重、有毒金屬催化劑以及有毒易爆氣體，從反應物到產物，及體系中的各添加組分均安全環保，同時收率可觀，技術具有改進空間，為制備N，N-二烷基草酰胺提供了一種安全環保的新方法。
【IPC分類】C07C233-56, C07C231-00
【公開號】CN104610088
【申請號】CN201510015749
【發明人】孫大雷, 方巖雄
【申請人】廣東工業大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月13日