[发明专利]一种钼催化剂、催化组合物及其在制取胺类化合物中的应用

说明书

本发明公开了一种钼催化剂、催化组合物及其在制取胺类化合物中的应用，该钼催化剂采用的制备方法包括：将钼酸钠、硝酸锌分散在水中配制成溶液A；将2‑甲基咪唑、苯胺分散在水中，混匀，得溶液B；在搅拌条件下将溶液A倒入溶液B中，得到悬浊液，继续搅拌，离心分离，得固体；将所得固体水洗、干燥，然后在惰性气氛下烧结，烧结的烧结温度为800‑1100℃；以及由上述钼催化剂、三苯基膦、聚甲基含氢硅氧烷、苯类溶剂构成的催化组合物，该钼催化剂构成的催化体系可直接在硝基化合物基础上进行催化，使其与硼酸类化合物发生胺化，高效生成胺类化合物，而且底物耐受性好、三废少且催化剂廉价低毒易回收，易于推广应用。

技术领域

本发明具体涉及一种钼催化剂、催化组合物及其在制取胺类化合物中的应用。

背景技术

芳基和杂芳胺在药物、天然产品、农药和功能材料都有着广泛的应用。探索有效绿色的合成胺类化合物的方法具有十分重要的实用价值。在过去的几十年中，研究者已经报道了许多合成芳胺的合成方法，包括苯胺与卤代烷的直接烷基化(Tetrahedron 2001,57,7785)，Buchwald–Hartwig(Chem.Rev.2016,116,12564；Chem.Soc.Rev.2013,42,9283)，Chan–Lam–Evans(Tetrahedron 2012,68,7735)，以及Ullmann-type(Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,16136；Angew.Chem.2017,129,16352)C-N交叉偶联反应和还原胺化反应。这些胺化方法通常需要使用胺作为氮源，尤其是苯胺。作为一种替代方法，其他含氮化合物也被用作化学反应的起始材料C-N成键胺化反应，如硝基烯、类硝基烯或羟胺，但这些都不是市售的，而且必须在之前的合成步骤中通过部分还原硝基来获得。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的一个或多个不足，提供一种新型的钼催化剂，该钼催化剂可用于直接在硝基化合物基础上进行催化，使其与硼酸类化合物发生胺化，直接高效生成胺类化合物。

本发明同时还提供了一种包含上述钼催化剂的催化剂组合物。

本发明同时还提供了一种上述催化剂组合物在在制备胺类化合物中的应用。

为达到上述目的，本发明采用的一种技术方案是：一种钼催化剂，该钼催化剂采用的制备方法包括：

将钼酸钠、硝酸锌分散在水中配制成溶液A；

将2-甲基咪唑、苯胺分散在水中，混匀，得溶液B；

在搅拌条件下将溶液A倒入溶液B中，得到悬浊液，继续搅拌，离心分离，得固体；

将所得固体水洗、干燥，然后在惰性气氛下烧结，所述烧结的烧结温度为800-1100℃。

根据本发明的一些优选方面，所述钼酸钠与所述硝酸锌的投料摩尔比为0.01-0.10∶1。

根据本发明的一些优选方面，所述2-甲基咪唑与所述苯胺的投料摩尔比为0.8-1.2∶1。

根据本发明的一些优选且具体的方面，所述钼酸钠、所述硝酸锌、所述2-甲基咪唑和所述苯胺的投料摩尔比为1∶15-25∶80-90∶80-90。

根据本发明的一些优选方面，所述烧结的过程中，从室温升温至烧结温度的升温速率为3-8℃/min。进一步地，所述烧结的过程中，从室温升温至烧结温度的升温速率为4-6℃/min。

在本发明的一些实施方式中，所述惰性气氛通过通入氩气形成。

根据本发明，本发明方法制备的钼催化剂中的钼以单原子的形式锚定在氮碳材料上，具有良好的稳定性和利用率，催化可以实现高效回收利用且钼用量较低。

本发明中，钼酸钠、硝酸锌可以含有结晶水或者经处理之后以不含结晶水的形式添加。