[发明专利]一种制备甲酰胺的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备甲酰胺的方法，具体涉及以伯胺或仲胺与CO作为反应物，催化羰基化反应制备甲酰胺。

背景技术

酰胺基团一种非常重要的化学基团，存在于许多天然聚合物中，如：多肽、蛋白质等。此外，酰胺也是优异的合成单体用于制备尼龙等聚合物。

CN101970675A公布一种生物催化腈化合物制备酰胺化合物的方法。巴斯夫欧洲公司的一项专利（CN102712576A）以磷酸或路易斯酸性金属盐为催化剂催化族胺与甲酸酯转化制备芳族甲酰胺。专利CN101684076B以氨基酸离子液体作为反应介质和催化剂，催化酮肟的贝克曼重排反应制备酰胺。1959年Pettit and Thomas（Pettit,G.R.;Thomas,E.G.J.Org.Chem.1959,24,895896）报道了在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中加入甲醇钠与苯胺或同系物回流制备甲酰胺。Kraus（Kraus,M.A.Synthesis1973,361362.）采用少量硫酸作为催化剂在DMF中催化烷基胺甲酰化制备甲酰胺。Ciera J.Gerack（Ciera J.Gerack and Lisa McElwee-White.Chem.Commun.,2012,48,1131011312）等人以NaIO₄为氧化剂，NaI为促进剂在甲醇中进行苄胺及取代苄胺的羰基化反应。

虽然目前酰胺的制备方法研究比较多，但是却存在着一些缺点：例如催化剂制备过程复杂，反应时间长，反应收率低，污染环境，反应后催化剂易失活等。因此，开发一种催化剂制备简单，反应过程温和且效率高的甲酰化过程具有重要的意义。

发明内容

本发明的意义在于克服了目前制备甲酰胺过程中存在的缺点。该制备方法反应过程简单，反应条件较为温和，转化率与选择性均较高，副产物较少且具有很好的普适性。

本发明涉及的甲酰胺通过以下方案制备。一种制备甲酰胺的具体过程如下：将伯胺或仲胺与贵金属负载的酸性金属氧化物催化剂混合，放入密闭的压力容器中，压力容器中冲入CO气体，，搅拌反应，得到甲酰胺。其反应过程如下式1所示：

其中，R¹、R²均为取代基，R¹为H原子、1-10个碳原子的烃基、C1-10的取代烃基中的一种，取代烃基中的取代基团为-F,-Cl,-Br,-I,-NO₂,-NH₂,-CN,-OCH₃,-OC₂H₅或-N(CH₃)₂，取代基团的个数为1-5个；R²为1-10个碳原子的烃基、C1-10的取代烃基中的一种，取代烃基中的取代基团为-F,-Cl,-Br,-I,-NO₂,-NH₂,-CN,-OCH₃,-OC₂H₅或-N(CH₃)₂，取代基团的个数为1-5个；所述的式1中反应于溶剂存在下进行，溶剂中伯胺或仲胺的浓度为：0.05mol·L^-1-5mol·L^-1；所述的冲入CO的压力为0.1MPa-4MPa；所述的贵金属负载酸性金属氧化物催化剂，其中酸性金属氧化物为MoO₃、MnO₂、CuO、Co₃O₄、V-P-O、Nb₂O₅、Al₂O₃、Fe₂O₃、Fe₃O₄、Nd₂O₃、La₂O₃、VO₂、CeO₂中的一种或二种以上；负载的贵金属为：Au、Ru、Pt、Pd、Rh中的一种或二种以上；催化剂中金属负载量为：0.5wt%-10wt%；所述催化剂的用量为：0.01g·(mmol胺)^-1-0.5g·(mmol胺)^-1；所述溶剂为：甲苯、对二甲苯、1,4-二氧六环、四氢呋喃、甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或二种以上；所述反应温度＞100℃，反应时间不少于＞2h。