[发明专利]金纳米催化剂及其制备方法和酰胺类化合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学技术领域，更具体地说，涉及一种金纳米催化剂及其制备方法和酰胺类化合物的制备方法。

背景技术

酰胺类化合物大量存在于生物大分子、药物分子以及天然产物中，在生物和化学领域发挥着重要作用。酰胺类化合物用途广泛，可以作为农药的原料、香料及医药的中间体、合成蛋白质等生物活性分子以及聚合纤维材料的单体等。

由于酰胺类化合物在生物和化学领域的重要作用，其合成得到了广泛的研究。最初，相关研究人员采用羧酸与胺类化合物直接缩合得方法制备酰胺类化合物，该方法需要较高的反应温度，且产率较低。随后，酰胺键合成方法得到了发展，例如，采用活化的羧酸衍生物与胺缩合反应，得到酰胺化合物，但是，由于采用的原料羧酸衍生物大多活性高，毒性大，危险性高，同时反应中会产生大量工业“三废”，对于环境造成巨大污染。因此，研究人员一直在发展新的合成酰胺键的有效手段，寻找新的低毒便捷的原料替代活泼羧酸衍生物这一课题，成为研究酰胺键形成的新的热点。

2006年，美国化学会杂志(Journal of the American Chemical Society 2006，128，13064)第一次报道了以CuI和AgIO₃为催化剂，过氧叔丁醇(TBHP)作为氧化剂，采用芳香醛和脂肪胺盐酸盐作为原料直接氧化合成酰胺的方法。随后2007年，有机化学通讯(Organic Letters 2007，9，3429)报道了无需金属条件下，采用过氧叔丁醇(TBHP)、氧化醛与胺直接生成酰胺。但是，上述方法使用的过氧叔丁醇(TBHP)是一种易爆炸的试剂，给酰胺化合物的制备带来了不稳定因素，不利于大规模生产。2007年，科学杂志(Science 2007，317，790)报道了利用一种新型Ru配合物催化更加稳定安全的脂肪醇和胺直接脱氢气生成酰胺的新方法。该方法采用的新型Ru配合物催化剂在空气中不稳定，同时，酰胺化合物的制备过程需要在手套箱中操作，生成酰胺的反应温度大多需要在110度以上，制备条件苛刻。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种金纳米催化剂及其制备方法和酰胺类化合物的制备方法，本发明提供的金纳米催化剂在空气中稳定，可以催化制备酰胺类化合物，本发明提供的酰胺类化合物的制备方法反应条件温和。

本发明提供一种金纳米催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤a)将金源化合物与可溶性纳米负载体在第一溶剂中混合反应；

步骤b)将步骤a)得到的反应产物与NaBH₄在第二溶剂中反应，反应温度为-5℃～5℃，得到金纳米催化剂。

优选的，所述金源化合物为四氯金酸、四氯金酸钾、四氯金酸钠或二氰合金酸钾。

优选的，所述可溶性纳米负载体为可溶性淀粉、阿拉伯胶、聚乙烯吡咯烷酮或天然脱氧核糖核酸。

优选的，所述第一溶剂为三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液、2-(N-吗啉代)乙磺酸缓冲液、3-(N-吗啉基)丙磺酸缓冲液或水；

所述第二溶剂为三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液、2-(N-吗啉代)乙磺酸缓冲液、3-(N-吗啉基)丙磺酸缓冲液或水。

优选的，所述NaBH₄与金源化合物的摩尔比为5～10∶1。

优选的，所述金源化合物与所述可溶性纳米负载体的摩尔比为1～10∶1～10。

优选的，所述步骤a)的反应时间为20～30小时，

所述步骤b)的反应时间为6～24小时。

本发明还提供一种上述技术方案制备的金纳米催化剂。

本发明还提供一种酰胺类化合物的制备方法，包括以下步骤：

以氧气为氧源，醇源化合物、胺源化合物、碱性化合物和权利要求8所述的金纳米催化剂混合反应，得到酰胺类化合物，

所述醇源化合物为碳原子数为2～12的脂肪类一级醇或碳原子数为2～12的芳香类一级醇衍生物；所述胺源化合物为碳原子数为0～12的脂肪类一级胺、碳原子数为0～12的脂肪类二级胺、碳原子数为0～12的芳香类一级胺衍生物或碳原子数为0～12的芳香类二级胺衍生物。

优选的，所述醇源化合物为醇、正丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、月桂醇、苯甲醇、苯乙醇、2-甲基苯甲醇、3-甲基苯甲醇、4-甲基苯甲醇、4-甲氧基苯甲醇、4-氟苯甲醇、4-氯苯甲醇、4-溴苯甲醇、4-硝基苯甲醇、4-三氟甲基甲醇、2-氯苯甲醇、2-溴苯甲醇、1-萘甲醇、2-呋喃甲醇或2-吡啶甲醇；