[发明专利]一种氮化碳光催化合成氨基甲酸酯类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种氮化碳光催化合成氨基甲酸酯类化合物的方法，属于有机合成技术领域。在反应器中，以苄溴为底物，加入光催化剂，氧化剂，溶剂，室温下搅拌反应24h，反应结束后用乙酸乙酯萃取，合并有机相干燥，过滤，减压蒸去溶剂得粗产物，经柱层析提纯得到氨基甲酸酯化合物。本发明的合成方法操作安全简单，可直接吸附空气中的二氧化碳进行反应，原子经济性高，环境友好，底物适用范围广，具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于光催化有机合成技术领域，具体涉及一种氮化碳光催化合成氨基甲酸酯类化合物的方法。

背景技术

氨基甲酸酯类化合物具有广泛的用途，可用作农药、医药、合成树脂改性和有机合成的中间体等。氨基甲酸酯可由氯代甲酸酯与氨或胺反应制得，也可由氨基甲酰氯与醇或酚反应制得(B. K. Nefedov, V. I. Manov-Yuvenskii, S. S. Novikov, Doklady Chem.1977, 234, 347; CN201180049440.0)。然而，酰氯的使用存在化学毒性和高成本等问题，导致这些合成方法缺少经济效益，不符合绿色化学。虽然胺与碳酸二甲酯的反应也有报道，但所需碳酸二甲酯原料较为昂贵，不符合绿色化学的思想(CN 201380065090.6)。因此，高效，便捷，底物范围广的新型氨基甲酸酯骨架的合成策略的开发，依然是该领域的研究热点。

二氧化碳是一种热力学相对稳定和分子结构线性的气体，普通CO₂的还原工艺都将伴随着更大的能耗，也就可能导致更多的化石能源的消耗和更多的CO₂气体排放。采用光催化技术，在太阳能的直接驱动下，利用CO₂制备燃料和化学品，是最理想的CO₂转化利用途径，也是实现人类可持续性发展的理想途径之一(W. Leitner, Coordin. Chem. Rev.1996,153, 257; A. A. G. Shaikh, S. Sivaram, Chem. Rev.1996, 96, 951; S.N. Habisreutinger, L. Schmidt-Mende, J. K. Stolarczyk, Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 7372; Q. Xiang, B. Cheng, J. Yu, Angew. Chem., Int. Ed.2015, 54,11350.)。g-C₃N₄应用于可见光下光催化还原CO₂的研究，它具有以下优势：1) g-C₃N₄表面呈碱性，易于与分子态的CO₂结合；2) g-C₃N₄具有可见光吸收；3) g-C₃N₄在催化性能上具有可调性；4) g-C₃N₄能在酸碱范围内仍保持结构和活性的稳定性(CN201410738727.X;CN201310174297.9)。因此，将氮化碳用于CO₂的开发利用，不仅解决了碳排放引发的环境问题，而且开发了新的碳源，将满足人类能源需求和环境治理的双重要求，具有潜在的应用前景。此外，通过光催化反应，在可回收的非金属氮化碳可见光催化下捕获温室气体二氧化碳合成氨基甲酸酯类化合物，这样的例子尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，提供氮化碳光催化合成氨基甲酸酯类化合物的方法。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种氨基甲酸酯化合物的合成方法，包括以下步骤：