[发明专利]一种贵金属催化卤代芳烃、胺和一氧化碳羰基化制备酰胺的方法

说明书

本发明公开了一种贵金属催化卤代芳烃、胺和一氧化碳羰基化制备酰胺的方法，其以乙酸钯、三苯基膦作为催化剂，氢氧化钾、二甲亚砜构成超强碱体系，对苯醌为氧化剂，一氧化碳气体为羰基源，苯胺为溶剂，碘苯作为底物，在室温常压条件下将碘苯羰基化生成氮苯基苯甲酰胺。该方法转化率高，反应条件温和、低环境污染、有利于大规模的工业生产，具有良好的应用前景和经济效益。

技术领域

本发明属于催化有机合成技术领域，具体涉及一种贵金属催化卤代芳烃、胺和一氧化碳羰基化制备酰胺的方法。

背景技术

羰基化反应是通过催化方法在有机化合物分子内引入羰基和其他基团而成为含氧化合物的一类重要反应，也称为羰基合成；凡是涉及到利用CO 或有机金属化合物在最终的化合物中形成-CO- 片断的反应均可称为羰基化反应。羰基化反应是由德国化学家于1938年首次发现的，自此以来有关该反应的研究成果层出不穷。经过不断的发展，反应底物已由最初的烃类化合物拓展到醇、酚、环氧化物、硝基化合物、胺类化合物、有机卤化物和醛类化合物等，除了合成醛、醇、酸、酯外，也可合成酸酐、酰胺、酮等含氧化合物。常规的有机合成方法合成α-酮酰胺需经过多步复杂反应，而且条件苛刻，难以推广应用。因而，探索环境友好的反应体系以高效合成α-酮酰胺类化合物已经成为研究的热点。

CN 104016914 A 公开了一种氰基硼化物、硼酸化合物为原料在加热条件下制备酰胺的方法，该方法虽然成功实现酰胺的合成，但是使用的反应底物都需要预先功能化，而且不能在常温下实现这一反应。

基于此，我们更换研究思路，不再通过氰基水解的方式实现羰基化，而是试图通过一氧化碳的插入实现一氧化碳固定的同时完成酰胺的制备，这样既缓解了一氧化碳的大气污染问题，又提高了原子利用效率，而且常温常压的反应条件在工艺上更容易实现，降低了反应成本。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种常温常压实现卤代芳烃和有机胺一氧化碳实现酰胺化的方法。该方法反应条件温和、成本低，反应过程简单，产率高，普适性强，且具备展开大规模工业生产的潜力。具有广泛应用前景。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

用于催化卤代芳烃、胺和一氧化碳羰基化制备酰胺的方法，以贵金属盐、三苯基膦类化合物、无机碱和二甲基亚砜构成的超强碱体系作为催化剂体系， 醌类作为氧化剂，CO气体作为羰基源，有机胺和卤代芳烃作为反应底物，在室温常压条件下完成酰胺的制备。

用于催化卤代芳烃、胺和一氧化碳羰基化制备酰胺的方法包括以下步骤：

（1）将催化剂及反应底物作脱水脱氧处理

将实验所需贵金属盐、三苯基膦类化合物、无机碱、DMSO、有机胺、醌类、卤代芳烃移入手套箱放置24小时，分别量取1-100㎎、3-300㎎、10-100㎎、0.5-50 ml、0.5-50 ml、10-50 ㎎、0.015-1.5 ml混合均匀后移入石英玻璃反应器，密封备用。

（2）反应气氛的处理

将步骤（1）中的反应器超声15-30 min，将高纯一氧化碳冲入球胆备用，超声完毕用机械泵将反应器内的气氛置换为一氧化碳气体。

（3）将上述处理过的反应器置于搅拌器上搅拌4-30小时，待反应完成，在通风厨中取出混合物，离心，取上清液即为含有目标产物的混合溶液，用GC-MS和GC对待测样品进行定性定量分析。

步骤（1）中的贵金属盐为氯化钌、氯化金、氯化钯，乙酸钯、氯化铂、高氯酸银中的一种。三苯基膦类化合物为三苯基膦、二苯基膦、三（4-甲氧基苯基）膦、二苯基氯化磷、三环己基膦、三（2,6-二甲氧基苯基）磷中的一种。无机碱为氢氧化钾、叔丁醇钾、甲醇钠、甲醇钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯中的一种。