[发明专利]一种配体辅助氯氧化锆催化制备酰胺类化合物的方法

说明书

技术领域

本发明属于化合物的制备技术领域，涉及一种配体辅助氯氧化锆催化制备酰胺类化合物的方法。 

背景技术

酰胺官能团是有机合成产物和天然产物、生物分子中一个重要的基团，一些酰胺键形成反应早在固相肽合成中已有报道。酯转化为酰胺在合成配合物分子，功能材料分子，生物医药分子等方面是一个很有潜力的反应。然而用不活泼的酯直接转化为酰胺由于种种原因经济实用的合成方案却少之又少，通常的方法是使用强碱金属催化剂、在高温下反应或是较长时间的反应，使酯转化为酰胺。文献先后报道了在甲醇钠、氢化铝锂、氢化钠、金属钠、丁基锂、氨基钾、Grignard（格林尼亚）试剂、SiCl₄、BBr₃、2-吡啶酮作用下将酯直接转化为酰胺，酯的胺解通常在较苛刻的条件下进行。但是，这种方法容易造成酯的氨解，而且反应对其它官能团敏感，为避免这一现象需要在反应时加入化学计量的引发剂或强碱金属，这又使反应的同时产生了需要移除的副产物醇，大大降低了生产的效率。随后又报道了一系列Sn酰胺（锡酰胺），Al酰胺（铝酰胺），Ti酰胺（钛酰胺），Li酰胺（锂酰胺）在较低的温度下将酯直接转化为酰胺。金属酰胺是通过脂肪胺和金属络合形成亲核性较强的活化胺，对敏感基团不反应，这样酯就可以在温和的条件下和仲胺或位阻较大的胺发生交换反应。然而，金属酰胺价格昂贵，反应要求绝对无水。 

作为路易斯酸催化剂的ZrOCl₂·8H₂O，具有潮湿稳定性、高效性、低毒和易处理，在酯化反应、Friedel-Crafts反应(付克反应）、Diels-Alder反应（狄尔斯-阿尔德反应）、Michael加成反应（麦克尔加成反应）、羰基化合物缩醛等几类有机反应中应用已经得到证实。近年来,Mantri K等人首次研究了ZrOCl₂·8H₂O及其负载在介孔分子筛MCM-41催化碳数高于10的长链脂肪 酸和脂肪醇的酯化反应。结果表明，在多数长链脂肪酸和脂肪醇的酯化反应中具有良好的催化性能和耐水性能，并且与ZrOCl₂·8H₂O相比,ZrOCl₂·8H₂O/MCM-41增强了催化长链脂肪酸和脂肪醇的酯化性能。 

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种配体辅助氯氧化锆催化制备酰胺类化合物的方法，具有工艺过程短，生产成本低，经济实用的特点。 

本发明是通过以下技术方案来实现： 

一种配体辅助氯氧化锆催化制备酰胺类化合物的方法，包括以下步骤： 

将作为反应原料的酯和胺在有机溶剂中混合，然后加入氯氧化锆和配体作为催化剂，加热至回流，充分回流反应后减压出去溶剂，重结晶提纯，得到所制备的酰胺类化合物； 

所述的酰胺类化合物为：酯的酸基侧链与胺通过酰胺基团相连接。 

所述的酯的结构式为： 

式中R¹为芳基、芳甲基、C₁-C₁₈烃基中的任意一种， 

R²为C₁-C₄烃基、芳基、芳甲基中的任意一种，其中芳基为苯环、吡啶环、萘环、噻吩环中的任意一种，烃基为直链或支链烷基； 

所述的胺的结构式为： 

R³NH₂; 

其中R³为C₁–C₈烃基、芳基、芳甲基中的任意一种，烃基为直链或支链烷基中的任意一种； 

所述的酰胺类化合物的构式为： 

所述的氯氧化锆为ZrOCl₂·xH₂O，x=0-8。 

所述的ZrOCl₂催化剂中还加入配体，所述的配体为单齿氧配体、单齿氮配体、[N^N]型双齿配体、[O^O]型双齿配体、[N^O]型双齿配体等，其中至少一种； 

所述的催化体系ZrOCl₂与配体的物质的量之比为0.1～10。配体的加入可以提高反应产率。所述的有机溶剂为芳烃、烷基芳烃、烷烃、环烷烃中的任意一种。所述的酯和胺的物质的量之比为1：1.2～1：3.0。 

所述的ZrOCl₂催化剂的质量为酯的物质的量的0.1～15%。