專利名稱：一種由腈制備酰胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域，具體涉及一種由腈類水解制備酰胺的方法。
背景技術(shù)：
酰胺類化合物不僅是重要的有機合成試劑，也是在藥物合成和材料研發(fā)等多領(lǐng)域中應(yīng)用普遍的中間體，含取代基的官能團化的酰胺化合物還可體現(xiàn)藥理、生化等多種活性，因此酰胺類化合物在合成應(yīng)用研究及工業(yè)醫(yī)藥等多方面均具有廣泛的應(yīng)用。因此，酰胺的合成方法研究一直是人們研究的興趣之一。與其他方法相比，腈類化合物的水解是制備酰胺的一種直接、經(jīng)濟、和簡便的方法。截止目前，文獻上已報道了很多腈水解的方法，但是仍存在各自的缺點。
傳統(tǒng)的腈的水解反應(yīng)制備酰胺的方法使用過量的強酸如硫酸等、在苛刻條件下進行，因此適用底物的官能團種類有限，而且酸介質(zhì)污染大、后處理麻煩。相反，腈在堿性條件下的水解方法則易導(dǎo)致過度水解的進行，生成相應(yīng)的酸而大大降低產(chǎn)物收率；雖然可以通過加入過氧化氫的方法抑制過度水解，但是使用過氧化氫也有很大的安全隱患，因而該方法很難用于更大規(guī)模的反應(yīng)和大量制備。此外，腈在堿性條件下的水解反應(yīng)，改用叔丁醇為溶劑也可抑制過度水解發(fā)生，但是該方法需使用5-6倍當(dāng)量的NaOH或者KOH強堿性條件，反應(yīng)效率低、官能團兼容性差，且由于不是催化的反應(yīng)，也很難用于大量合成。因此，后來很多研究也開發(fā)了過度金屬催化的方法。研究表明，幾乎所有的過度金屬都可以催化腈水解成酰胺。但是，過度金屬催化的方法也存在不少缺點。比如，貴重過渡金屬催化的方法效果往往比較好，但是這些反應(yīng)不僅需要惰性氣體保護的條件，這些金屬催化劑價格昂貴、很多時候還需要使用復(fù)雜的配體、或者預(yù)先制備催化劑絡(luò)合物，也導(dǎo)致這些貴金屬催化劑不易得到、普及應(yīng)用有限。產(chǎn)物中重金屬殘留也是需要考慮和解決的問題。廉價金屬催化的反應(yīng)也有不少報道，但是由于這些催化劑效果較差，也往往需要復(fù)雜配體，且催化劑用量較大，而且有些廉價金屬也具有較高毒性。因此，研究使用低毒性、無毒性催化劑甚至無需過渡金屬參與的催化腈水解制備酰胺的方法非常值得研究。本發(fā)明旨在開發(fā)一種非過渡金屬催化劑，實現(xiàn)簡單、溫和、綠色的條件下腈類化合物水解制備酰胺類化合物的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題在于提供一種催化方法從廉價、穩(wěn)定、易得的腈類出發(fā)，尋找合適的催化劑，在無過渡金屬催化劑參與和無需氮氣保護的條件下進行的腈的水解反應(yīng)，實現(xiàn)環(huán)境污染小、高效的酰胺類化合物的合成方法。本發(fā)明中所涉及的反應(yīng)可以用以下通式來表示
權(quán)利要求
1.一種由腈制備酰胺的方法，其特征是在空氣或者惰性氣體條件下、以堿催化劑催化腈類在水或氨水中的水解反應(yīng)，其反應(yīng)式如下式所示
2.如權(quán)利要求I所述的ー種由腈制備酰胺的方法，其特征在于所述R中的雜芳基為呋喃、噻吩或吡啶基。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種由腈制備酰胺的方法，其特征在于所述的堿催化劑為LiOH, NaOH, KOH、CsOH, t-BuOK、t-BuONa、Mg (OH) 2 或 Ca (OH)20
4.如權(quán)利要求3所述的ー種由腈制備酰胺的方法，其特征在于所述的堿催化劑為CsOH。
5.如權(quán)利要求3所述的ー種由腈制備酰胺的方法，其特征在于所述的堿催化劑的用量為I 200mol%。
6.如權(quán)利要求5所述的ー種由腈制備酰胺的方法，其特征在于所述的堿催化劑的用量為 5-30mol%。
7.如權(quán)利要求I所述的ー種由腈制備酰胺的方法，其特征在于所述的反應(yīng)溫度為100 160。C，反應(yīng)時間為I 24小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由腈制備酰胺的方法，該方法是利用堿催化劑，在空氣或氮氣條件下、氨水中加熱腈水解的反應(yīng)，通過此方法可以實現(xiàn)簡單、溫和綠色的腈的水解方法，合成一系列酰胺類化合物。本發(fā)明中所使用的催化劑價格便宜、毒性小、用量較低，反應(yīng)條件溫和、在空氣下進行即可、易于操作，反應(yīng)無需有機溶劑、使用便宜易得的氨水為綠色的溶劑，本發(fā)明可以大大降低有機溶劑對環(huán)境可能造成的污染以及使用過量堿造成過度水解等問題。
文檔編號C07C233/05GK102863305SQ20121035710
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者徐清, 陳浩楠 申請人:溫州大學(xué)