[发明专利]一种稀土催化的脒类化合物降解生成腈和胺的方法

说明书

本发明属于化工技术领域，具体为一种稀土催化的脒类化合物降解生成腈和胺的方法。本发明是在稀土催化体系下，将脒类化合物直接降解生成对应的腈和胺。本发明方法适用范围广，操作简便、并能在温和条件下高收率地生成腈，反应的选择性高。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种稀土催化的脒类衍生物降解生成腈和胺的方法。

背景技术

脒结构单元广泛存在于农药原药中，其残留物对人类赖以生存的环境日益带来危害。同时，脒类化合物作为重要的有机合成中间体，在废液和废渣中的残余物处理也迫在眉睫。如何实现温和条件下，高效地把残余脒类化合物降解成可回收利用的有价值的有机化学品，是人们急切期盼得到解决的问题。

现有脒类衍生物的降解技术，主要采用高温、高压的条件下进行。文献（Chem.Rev. 1944, 35, 351-425）中报道了以下几种脒的降解方法，（1）非取代的脒在高温的情况下（240℃），降解生成对应的腈和氨气，在此条件下降解生成的腈容易发生自聚，形成三嗪产物；（2）N-取代脒的降解同样需要高温度（240℃），除了生成相应的腈和胺外，也易生成有毒的三嗪，造成新的污染。

现有脒降解方法的工艺较为复杂，需要较高的反应温度，设备要求高、耗能，易产生新的有毒化学品，反应选择性控制困难，产物较为复杂，后处理繁琐，不利于产物回收利用及节能环保。

发明内容

本发明的目的是提供一种在温和反应条件下，高效高选择性将脒类化合物分解成可再生利用的腈和胺的方法，降解产物可控，易于分离提纯和利用。

本发明提供的脒类化合物降解方法，包括如下步骤：

在氮气保护下，在稀土催化体系下，将式（Ⅰ）所示化合物降解得到式（Ⅱ）所示腈类化合物和式（Ⅲ）所示胺类类化合物；其反应式为：

上述式中，R₁是芳基、或杂芳基；

R₂是氢、C_1-8烷基、杂芳基、芳基或芳烷基；

R₃是C_1-8烷基、杂芳基、芳基或芳烷基；

其中，所述的芳烷基或芳基是未取代的或具有1-3个选自下组的取代基：C_1-4烷基、C_1-4烷氧基、或者卤素；

所述的稀土催化剂为Yb(CH₂SiMe₃)₃或La(CH₂SiMe₃)₃。

制备式（Ⅲ）所示化合物，以摩尔比计算：式（I）化合物/稀土催化剂为1/0.01-0.10。

制备式（Ⅲ）所示化合物，反应温度为0-100 ℃。

制备式（Ⅲ）所示化合物，反应时间0.5-36 h。

本发明人通过长期深入细致研究，发现一种全新的稀土催化方法，其能将脒类衍生在温和条件下降解生成相应的腈和胺。与现有的工艺路线相比较，本发明具有以下优点：

1）提供了一种催化降解脒类化合物的新方法，该方法具有反应条件温和，操作简便，无副反应；

2）降解产物可控，形成的腈和胺易于回收利用；

3）底物适用范围广。

本发明与现有技术相比较的有益效果：

采用本发明方法降解脒类衍生物，降解得到的腈类品质高，收率高；降解过程无其他副反应产物的生成。实现了温和条件下对脒类衍生物的降解。