硝基苯和乙醇一锅法合成N-乙基苯胺

以硝基苯和乙醇一锅法合成N-乙基苯胺为例,报道了芳香硝基物和醇类化合物在一个反应器内,在相同催化剂作用下和在相同反应条件下一锅法合成N-烷基芳胺的新方法.在该方法中,醇类化合物水相重整过程中产生的氢原位地将芳香硝基物加氢还原生成芳胺,紧接着在较低的H2分压条件下,芳胺与醇发生N-烷基化反应生成相应的N-烷基芳胺.在硝基苯：无水乙醇：水的体积比为10：60：0时,在T=413K和P=1MPa条件下反应8h,硝基苯和苯胺被完全转化,N-乙基苯胺的选择性为85.9％,N,N-二乙基苯胺选择性在0-4％之间,明显优于传统的合成方法。实验结果表明,这种方法可及时地将反应过程产生的氢和芳胺从催化剂表面移走,为提高目标产物N-烷基芳胺的选择性提供了可能。     

原位液相催化加氢法合成N-乙基苯胺和N，N-二乙基苯胺

以硝基苯为原料,Pt/γ-Al2O3为催化剂,乙醇水溶液为溶剂和氢供体,采用原位液相加氢一步法合成了N-乙基苯胺和N,N-二乙基苯胺.采用低温N2吸附-脱附、电感耦合等离子体发射光谱、X射线衍射、程序升温化学吸附和透射电子显微镜等对Pt/γ-Al2O3催化剂进行了表征,并考察了所制备催化剂的原位液相加氢性能.结果表明,在温度为503K、压力为5.0MPa、空速为3.2h-1、溶剂水含量为30%以及硝基苯浓度为8%的反应条件下,在Pt/γ-Al2O3催化剂上原位液相加氢合成N-乙基苯胺及N,N-二乙基苯胺有较好的结果,硝基苯转化率达到100%,N-乙基苯胺和N,N-二乙基苯胺的总收率达到99.5%.讨论了硝基苯原位液相加氢合成N-乙基苯胺和N,N-二乙基苯胺的反应机理.     

乙酰丙酮钌催化硝基苯氢转移氢化制苯胺

以自制的乙酰丙酮钌配合物（Ru(acac)3）为催化剂,甲酸钠为氢供体,十六烷基三甲基溴化铵为乳化剂,研究了水溶液中催化硝基苯氢转移氢化制苯胺的工艺。 确定了适宜反应条件为：甲酸钠和硝基苯摩尔比为2∶1,反应温度80 ℃,反应时间4.0 h,Ru(acac)3用量为硝基苯质量的4%。 硝基苯的转化率和苯胺产率分别为100%和96.65%,表明Ru(acac)3对硝基苯氢转移氢化制苯胺具有优异的催化作用。     

N-丁基-1-脱氧野尻霉素的合成新方法

以2,3,4,6-四-O-苄基-α-D-葡萄糖为原料,经4步反应制得中间体2,3,4,6-四-O-苄基-D-葡萄糖酸-δ-内酰胺(6);在碱性条件下6与正溴丁烷进行氮原子上的烃基化反应得N-丁基-2,3,4,6-四-O-苄基-D-葡萄糖酸-δ-内酰胺(7);用氢化铝锂将7的羰基还原为亚甲基得N-丁基-2,3,4,6-四-O-苄基-1-脱氧野尻霉素(8);8经催化氢解脱去苄基合成了N-丁基-1-脱氧野尻霉素,其结构经1H NMR,13C NMR和MS确证。     

2-氰基-3,4-二氢喹唑啉衍生物的合成

邻硝基苯甲醛与取代苯胺(1)或取代苄胺(2)进行还原氨化反应得N-(2-硝基苄基)取代苯胺(3)或N-(2-硝基苄基)取代苄胺(4);将3或4的硝基还原为氨基生成关键中间体N-(2-氨基苄基)取代苯胺(5)或N-(2-氨基苄基)取代苄胺(6);5或6分别与4,5-二氯-1,2,3-二噻唑氯化物进行缩合反应,合成了一系列新的2-氰基-3,4-二氢喹唑啉类衍生物,收率36%~72%,其结构经1H NMR和HR-MS确证。     

氮杂环卡宾的合成及在氢转移反应中的应用

利用氯甲基吡啶与咪唑反应制备了一系列含吡啶取代咪唑L1～L5,考察了所得咪唑衍生物与钌化合物在碱性条件下原位形成的氮杂卡宾钌络合物对苯胺与醇氢转移反应的催化活性.研究了碱的种类、钌前体、温度等对反应的影响,结果表明RuCl3 H2O/1-(2-吡啶甲基)-3-甲基碘化咪唑(L3)/KOH催化体系在185℃时对苯胺与乙二醇反应的催化活性较高,选择性生成N-羟乙基苯胺,TON(单位活性转化的底物分数)可达2130.此外,还考察了RuCl3 H2O/L3/KOH催化体系对苯胺与丁醇、环己醇、异丙醇、苯甲醇反应的催化性能.在催化剂作用下,醇与苯胺可形成亚胺及仲胺,伯醇可以自氢转移反应形成酯,反应产物的结构及选择性取决于醇的结构及反应条件.     

硝基苯衍生物一锅法合成N-单烷基苯胺化合物

N-单烷基苯胺化合物是染料、医药的重要中间体.以取代硝基苯和醛为原料,钯碳为催化剂,甲酸铵为氢供体,经硝基还原、醛胺缩合、碳氮双键还原反应,在室温下一锅法合成N-单烷基化苯胺化合物,收率和转化率均超过80%.重点对反应配比、甲酸铵用量等工艺参数进行了考察,最佳反应参数为:n(硝基化合物)︰n(甲酸铵)=1︰4;w(硝基化合物)︰w(钯碳)=1︰0.10.并对苯环上取代基对反应的影响进行了探讨,结果显示,由于苯环上供电子基团有利于醛胺缩合物中间体的形成,故反应活性较高.该工艺具有反应温和、安全、操作简单等优点.     

三丁基膦催化N-苄基马来酰亚胺三分子串联环化反应*——介绍一个有机化学综合实验

介绍一个有机化学综合实验,实验以N-苄基马来酰亚胺为反应物,在三丁基膦催化下发生自身三分子串联环化反应生成N-苄基马来酰亚胺三聚体,并利用核磁共振氢谱(¹H NMR)、碳谱(¹³C NMR)和X射线单晶衍射对产物结构进行表征。有机化学综合实验不仅可以有效提升学生的基本实验操作能力,巩固对专业知识的理解,而且有利于培养学生严谨的科学态度和科研兴趣,为后续的学习和深造打下坚实基础。     

在离子液体中由硝基苯制备苯胺

以六种离子液体为溶剂,研究了水合肼催化还原硝基苯制备苯胺.较适宜的反应条件为:硝基苯20 mmol,n(水合肼):n(硝基苯)=1.9:1.0,[bmim]HSO4 5 mL,于80 ℃反应1 h,产率96.0%.     

碘催化亚胺与二氢呋喃反应合成四氢喹啉衍生物

碘催化N-苯基苄基亚胺与二氢呋喃反应合成了四氢喹啉衍生物,其结构经~1H NMR,~(13)C NMR和HR-MS表征.     

AlCl3催化对位取代苯胺与丙烯腈加成反应的研究

报道了无水AlCl3催化5种对位取代苯胺与丙烯腈发生Michael加成反应生成相应的N-氰乙基对位取代苯胺、N,N-二氰乙基对位取代苯胺, 结果表明, AlCl3对该类反应具有很高的催化活性. 在丙烯腈稍过量、较低温度、少量AlCl3催化剂的催化下, 主要生成N-氰乙基对位取代苯胺, 收率达88%～90%; 在丙烯腈过量较多、75～85 ℃及较多AlCl3催化剂的催化下, 主要生成 N,N-二氰乙基对位取代苯胺, 收率达88%～91%. 当加入Lewis碱NaOAc作助催化剂时有利于提高N-氰乙基对位取代苯胺的选择性和收率; 当加入Lewis 酸ZnCl2作助催化剂时则有利于提高N,N-二氰乙基对位取代苯胺的选择性和收率. 并对合成的5种N,N-二氰乙基对位取代苯胺用TG-DTA, UV, IR, NMR和元素分析进行了物性和结构表征.     

表面暴露活性位点的MoS_2纳米催化剂催化硝基化合物的非均相氢转移反应（英文）

MoS_2具有独特的二维层状结构,被广泛用于加氢脱硫过程以及HER反应,而且可以通过减少MoS_2的颗粒尺寸以及层数来进一步改善其催化活性.通过剥离方法得到的MoS_2纳米片虽然表现出优良的加氢脱硫活性,但容易团聚使其循环使用性能很差.如果通过引入纳米碳将单层的MoS_2纳米片进行有效"隔离",则可明显降低团聚的可能性,从而改善其催化性能和稳定性.本文通过一步水热法制备出了碳嵌入的MoS_2纳米颗粒(MoS_2@C),将其应用于硝基苯类化合物的氢转移反应中表现出了非常好的催化性能.进一步通过粉末X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和在线质谱检测等手段研究了层间距增加的MoS_2催化剂在硝基苯类化合物的氢转移反应中催化性能提升的原因.XRD,SEM和TEM结果表明,通过引入碳材料可以明显增加MoS_2的层间距,同时减小其颗粒尺寸,而且使MoS_2表现出弯曲的(002)晶面.由于存在一定的曲率,这种(002)晶面也会表现出一定的催化能力.氮气物理吸附结果表明,这种MoS_2@C复合物具有较高的比表面积(89 m~2g~(-1))和明显的介孔结构(~20 nm),在催化反应中有利于底物扩散,进而改善催化性能.XPS结果显示,与体相的MoS_2相比,MoS_2@C表面暴露出更多的不饱和Mo原子(Mo/S=0.71(MoS_2@C)vs Mo/S=0.63(MoS_2)),形成了独特的S-Mo-O结构以及缺陷结构.在硝基苯类化合物的氢转移反应中,层间距增加的MoS_2@C由于暴露出更多的活性位和具有弯曲的(002)晶面,表现出了更高的催化活性–(TOF=3.66 s~(-1) vs 1.24 s~(-1)(MoS_2)).通过质谱对反应过程的追踪发现,在只有肼存在的条件下,MoS_2@C催化肼分解的主要气相产物是氨气.这说明MoS_2@C能够使肼发生N-N键的断裂.而当肼和硝基苯同时存在的条件下,质谱检测的气相产物主要是氮气,表明硝基苯的存在可以诱导肼逐步发生N-H键断裂,在催化剂表面形成活性的H物种,进而转移到硝基苯上使其还原得到苯胺.使用偶氮苯和氧化偶氮苯作为反应底物,发现MoS_2@C很难使其还原为苯胺,这说明在该催化体系中,硝基苯的还原过程主要是沿着直接路径(硝基苯-亚硝基苯-苯胺)进行的.     

利用乙醇重整制氢进行硝基苯原位液相加氢合成苯胺

 利用乙醇液相催化重整制得的氢直接进行硝基苯原位液相加氢合成苯胺. 考察了不同催化剂、反应温度及反应时间等因素的影响. 在以Pt/Al2O3为催化剂,反应温度220 ℃和反应时间3 h的条件下,硝基苯的转化率可达99.3%, 苯胺的选择性为99.8%, 催化剂表现出较高的加氢活性和选择性.     

酞菁锌高效催化以二氧化碳、含氢硅烷和有机胺为原料合成甲酰胺类衍生物

目前为了有效地利用好CO2,主要策略有以下几种:(1)"水平途径"——无价态及能量变化,譬如生成尿素、环状碳酸酯、聚碳酸酯及噁唑烷酮类衍生物等;(2)"垂直途径"——有价态及能量变化,譬如直接加氢转化成碳一产品(甲酸、甲醛、甲醇、甲烷)等;(3)"对角线途径"——有价态及能量变化,即结合石油化工原料将CO2还原生成醇、醚、羧酸、亚胺、酰胺、酯等系列高附加值的精细有机化工产品.其中以二氧化碳和含氢硅烷为原料,通过有机胺的N-甲酰化反应合成甲酰胺类衍生物符合绿色化学和可持续发展的要求.基于仿生催化CO2分子活化的基本理论,我们借鉴强极性的有机溶剂可有效活化硅氢键的性质,创新性地将廉价易得的酞菁锌(ZnPc)作为类酶催化剂,并以化学计量的N,N'-二甲基甲酰胺(DMF)为添加剂,构成组分新颖并高效绿色的类酶协同催化体系,实现了在温和反应条件下高效高选择性地合成甲酰胺类衍生物.研究发现:以苯硅烷作为还原剂,当加入0.5 mol%ZnPc和2 mmol DMF,在25℃和0.5 MPa下仅需反应6 h,可得到收率为99%的N-甲基甲酰苯胺.更值得注意的是,当以更易得的聚甲基氢硅烷(PMHS)为还原剂时,加入5 mol%ZnPc和1 mL DMF,在80℃和1 MPa下反应8 h,N-甲基甲酰苯胺的收率也高达99%.实验结果表明:添加剂DMF可以通过溶剂化和强极性作用高效活化含氢硅烷中的Si?H键,然后具有亲电性的金属活性中心能够稳定氢负离子生成高活性锌氢中间体.即ZnPc/DMF之间的协同催化作用能够促进氢化物从含氢硅烷转移到CO2分子,进而有利于CO2分子的高效活化.综上所述,利用类酶催化剂反应专一性的特点,通过有机胺的N-甲酰化反应,实现了以CO2和含氢硅烷为原料在温和条件下甲酰胺类衍生物的绿色高效合成.这对于设计和开发更加高效的催化体系具有一定的指导作用和借鉴意义.     

酞菁锌高效催化以二氧化碳、含氢硅烷和有机胺为原料合成甲酰胺类衍生物（英文）

目前为了有效地利用好CO_2,主要策略有以下几种:(1)"水平途径"——无价态及能量变化,譬如生成尿素、环状碳酸酯、聚碳酸酯及噁唑烷酮类衍生物等;(2)"垂直途径"——有价态及能量变化,譬如直接加氢转化成碳一产品(甲酸、甲醛、甲醇、甲烷)等;(3)"对角线途径"——有价态及能量变化,即结合石油化工原料将CO_2还原生成醇、醚、羧酸、亚胺、酰胺、酯等系列高附加值的精细有机化工产品.其中以二氧化碳和含氢硅烷为原料,通过有机胺的N-甲酰化反应合成甲酰胺类衍生物符合绿色化学和可持续发展的要求.基于仿生催化CO_2分子活化的基本理论,我们借鉴强极性的有机溶剂可有效活化硅氢键的性质,创新性地将廉价易得的酞菁锌(Zn Pc)作为类酶催化剂,并以化学计量的N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)为添加剂,构成组分新颖并高效绿色的类酶协同催化体系,实现了在温和反应条件下高效高选择性地合成甲酰胺类衍生物.研究发现:以苯硅烷作为还原剂,当加入0.5mol%Zn Pc和2 mmol DMF,在25 ℃和0.5 MPa下仅需反应6 h,可得到收率为99%的N-甲基甲酰苯胺.更值得注意的是,当以更易得的聚甲基氢硅烷(PMHS)为还原剂时,加入5 mol%Zn Pc和1 mL DMF,在80 ℃和1 MPa下反应8 h,N-甲基甲酰苯胺的收率也高达99%.实验结果表明:添加剂DMF可以通过溶剂化和强极性作用高效活化含氢硅烷中的Si-H键,然后具有亲电性的金属活性中心能够稳定氢负离子生成高活性锌氢中间体.即Zn Pc/DMF之间的协同催化作用能够促进氢化物从含氢硅烷转移到CO_2分子,进而有利于CO_2分子的高效活化.综上所述,利用类酶催化剂反应专一性的特点,通过有机胺的N-甲酰化反应,实现了以CO_2和含氢硅烷为原料在温和条件下甲酰胺类衍生物的绿色高效合成.这对于设计和开发更加高效的催化体系具有一定的指导作用和借鉴意义.     

基于C-H键活化的铜催化二苄胺氧化酰胺化反应

基于铜催化的C-H键活化构建了一类高效的二苄胺氧化酰基化生成N-苄基苯甲酰胺的反应. 该反应使用CuBr作为催化剂, 二乙酸碘苯作为氧化剂, 在温和条件下生成两种酰胺, 总产率最高可达92.0%. CuBr催化剂价廉易得, 催化活性高. 同时这也是首次使用二乙酸碘苯作为氧化剂, 通过二苄胺的直接氧化酰基化反应合成N-苄基苯甲酰胺.     

氯代苯胺液相催化加氢合成环己酮

提出了一种催化降解氯代苯胺高选择性合成环己酮的技术.在La修饰Pd/Al2O3催化剂作用下,通过催化加氢的方法实现了由多氯代苯胺(2,4,6-三氯苯胺和2,4,-二氯苯胺)高选择性地合成环己酮(不含环己醇).在优化的反应条件下,2,4,6-三氯苯胺加氢生成环己酮的转化率和选择性分别为100%和98.6%(没有检测到环己醇);2,4,-二氯苯胺加氢生成环己酮的转化率和选择性均为100%.氯代苯胺在Pd/La-Al2O3催化剂表面首先发生加氢脱氯/N-甲基化等反应生成苯胺、N-甲基苯胺和N,N-二甲基苯胺等中间产物,随后这些中间产物发生苯环加氢、氨基水解/醇解等反应得到环己酮;氯代苯胺上Cl元素的存在和体系中水的含量是影响环己酮选择性的重要因素.     

硫化物还原硝基在胺类合成中的应用

苯胺及其衍生物作为最基础的芳香胺类化合物,广泛应用于化学、生物、医学、染料、高分子材料和农业等不同领域,其最简单的合成方法是通过硝基苯加氢还原.根据质子供体和电子供体的差异可将硝基苯的还原方法分为Bechamp还原、催化氢化、催化氢转移和Zinin还原. Zinin还原是一种以硫化物为电子供体,质子性溶剂为氢源还原硝基制备苯胺的方法,广泛应用于实验室研究及工业生产.系统总结了Zinin还原方法,介绍了硫化物类还原剂,硫化物还原硝基的反应机理和硫化物还原硝基的应用,重点阐明了单质硫、硫化物、多硫化物与硫氢化物还原硝基的原理,并详细分析了OH^-和H₂O在硫化物还原硝基过程中的调控机制,最后在原子经济性方面对比分析了不同硫化物作为还原剂还原硝基的能力及应用效果.     

过渡金属催化醇与胺有氧脱水反应及相关研究进展

与其他胺和酰胺衍生物的合成方法相比,过渡金属催化醇与各类胺和酰胺的脱水N-烷基化反应是一种相对绿色、原子经济性较高的方法,一般被称为"借氢"或"氢自动转移"反应及其方法学.近年来,在空气氛围下过渡金属催化醇与胺和酰胺的有氧脱水N-烷基化反应,可使用更稳定的金属催化剂、可在无配体、空气等更温和简单的条件下进行,也引起了人们的极大关注.主要介绍近年来过渡金属催化下醇与胺和酰胺在空气或者氧化剂作用下构建C—N,C=N键合成胺和酰胺衍生物以及亚胺类化合物的有氧脱水反应进展情况,同时也对相关有氧脱水C-烷基化反应进行简单介绍.相关反应的机理研究也将作适当讨论.     

N-(芳亚甲基)芳胺Schiff碱汞化反应区域选择性研究

本文用量子化学的MNDO方法对N-(苯亚甲基)苯胺、N-(苯亚甲基)-2-甲苯胺与N-(4-硝基苯亚甲基)-2-甲氧基苯胺Schiff碱汞化反应区域选择性进行了研究,结果表明,在其稳定构象下,芳胺环上的电荷密度大于苯基亚甲基环, 故汞化反应发生在芳胺环上；分子中亚胺氮原子的电荷密度最大, 在汞化反应过程中, 亚胺氮原子首先与醋酸汞配位,然后再进行邻位亲电进攻,生成邻位汞化产物；而在N-(苯亚甲基)-2-甲苯胺分子中, 邻位甲基阻碍了亚胺氮原子与汞原子的配位作用,故无邻位汞化产物生成。计算结果与实验结果一致, 并进一步支持了已经提出的反应机理。