[发明专利]一种铜掺杂氮修饰的碳材料、应用及芳香胺氧化偶联为对称/非对称偶氮苯的反应方法

权利要求书

1.一种芳香胺氧化偶联为偶氮苯的反应方法，其特征在于：以芳香胺为反应底物，以铜掺杂氮修饰的碳材料为催化剂，在氧气环境下反应，反应式如下：

；

R为H；

且反应体系中还加入有辅助物和溶剂；

所述辅助物和溶剂为吡啶和甲苯、N-Methylpiperidine和甲苯、N(Et)₃和甲苯、Pyrrolidine和甲苯、Cyclohexylamine和甲苯、t-BuOK和甲苯、DBACO和甲苯、吡啶和CH₃CN、吡啶和1,4-Dioxane中的一种组合；

所述铜掺杂氮修饰的碳材料通过以下步骤制备得到：

（1）将柠檬酸和硝酸镁溶解于水中，然后在80-150℃下，至得到黄色固体，为前躯体；

（2）步骤（1）得到的前驱体、三聚氰胺、铜盐混合研磨均匀，在氮气保护下，在温度为700-1000℃下反应0.5-3h，冷却至室温，研磨均匀后得到Cu-N-C型，即为铜掺杂氮修饰的碳材料；

所述铜盐为CuCl₂。

2. 根据权利要求1所述的芳香胺氧化偶联为偶氮苯的反应方法，其特征在于：苯胺与吡啶的摩尔比为1:1，在65℃下反应 40h。

3.一种芳香胺氧化偶联为偶氮苯的反应方法，其特征在于：以芳香胺为反应底物，以铜掺杂氮修饰的碳材料为催化剂，在氧气环境下反应，反应式如下：

；

R为4-CH₃、3-CH₃、2-CH₃、4-CH₂CH₃、4-CH(CH₃)₂、4-OCH₃、3-OCH₃、2-OCH₃、4-Cl、3-Cl、4-Br、3-Br、4-F、4-OCH₂CH₃、2-OCH₂CH₃、2,4-dimethyl、3,5-dimethyl、2,5- dimethyl、4-C(CH₃)₃、4-cyclohexyl、3-Cl-4-CH₃或3,4-dichloride；

且反应体系中还加入有辅助物、溶剂；

所述辅助物为吡啶；

所述溶剂为甲苯；

所述铜掺杂氮修饰的碳材料通过以下步骤制备得到：

（1）将柠檬酸和硝酸镁溶解于水中，然后在80-150℃下，至得到黄色固体，为前躯体；

（2）步骤（1）得到的前驱体、三聚氰胺、铜盐混合研磨均匀，在氮气保护下，在温度为700-1000℃下反应0.5-3h，冷却至室温，研磨均匀后得到Cu-N-C型，即为铜掺杂氮修饰的碳材料；

所述铜盐为CuCl₂。

4.一种芳香胺氧化偶联为偶氮苯的反应方法，其特征在于：以芳香胺为反应底物，以铜掺杂氮修饰的碳材料为催化剂，在氧气环境下反应，反应式如下：

；

R₁为H，R₂为烷基、卤素或大位阻取代基团取代基；

且反应体系中还加入有辅助物、溶剂；

所述辅助物为吡啶；

所述溶剂为甲苯；

所述铜掺杂氮修饰的碳材料通过以下步骤制备得到：

（1）将柠檬酸和硝酸镁溶解于水中，然后在80-150℃下，至得到黄色固体，为前躯体；

（2）步骤（1）得到的前驱体、三聚氰胺、铜盐混合研磨均匀，在氮气保护下，在温度为700-1000℃下反应0.5-3h，冷却至室温，研磨均匀后得到Cu-N-C型，即为铜掺杂氮修饰的碳材料；

所述铜盐为CuCl₂。

5.根据权利要求1、3或4所述的芳香胺氧化偶联为偶氮苯的反应方法，其特征在于：步骤（2）中，前驱体、三聚氰胺、铜盐三者质量比为4:4:3。