本发明涉及一种二氧化碳合成环状酰胺的方法。
背景技术：
co2既是最主要的温室气体,同时也是地球上分布最广储量最丰富的c1资源。无论从资源利用还是环境保护的角度考虑，co2的固定和化学转化的研究都具有重要意义。co2的化学转化所得环状酰胺类化合物广泛应用于医药，农药，有机合成等多个重要领域。
技术实现要素：
本发明提供一种合成路线简单的二氧化碳合成环状酰胺的方法,通过反应温度、时间、光照等条件调节可实现环状酰胺化合物化学选择性的调控。催化剂分离干燥后可循环使用，活性和化学选择性都能得到较好的保持。此合成方法新颖,工艺简便,产品收率和纯度高,催化剂廉价易得,不影响环境,适于工业化生产。
所采用的技术方案是：一种二氧化碳合成环状酰胺的方法,其特征在于,它包括如下内容：将芳香胺基化合物与1atm二氧化碳，卤代化合物在n掺杂tio2及无机盐催化剂协同作用下一步反应生成环状酰胺,研究发现可见光对转化过程有明显的促进作用。通过反应温度、时间、光照等条件调节可实现环状酰胺化合物化学选择性的调控。催化剂分离干燥后可循环使用，活性和化学选择性都能得到较好的保持。
上述的一种二氧化碳合成环状酰胺的方法,其特征是：芳香胺基化合物与co2,卤代化合物反应生成芳香胺基衍生物的催化剂为n掺杂tio2与无机盐，n掺杂tio2所采用的氮源为尿素、三聚氰胺、氟化铵中的一种或几种，无机盐包括k3po4、k2hpo4、kh2po4、na3po4、na2hpo4、nah2po4、li3po4、li2hpo4、lih2po4、cs3po4、cs2hpo4、csh2po4中的一种或几种。
上述的一种二氧化碳合成环状酰胺的方法,其特征是：反应过程co2压力在0.01atm-100atm之间,可见光的种类为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫、白光中一种或多种颜色的混合光。
上述的一种二氧化碳合成环状酰胺的方法,其特征是：芳香胺基化合物包括各种芳环有取代基团的胺基化合物，烷基侧链有取代基团的胺基化合物，胺基与芳环之间有取代基团的胺基化合物。
上述的一种二氧化碳合成环状酰胺的方法,其特征是：卤代化合物包括芳香基团或烷基基团上有碘代、溴代、氯代、氟代的化合物。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明通过大量的实验、筛选、优化反应条件优选出下面合成路线：
实施例1
在无水无氧条件下，向反应器中加入0.1mmol苯胺，0.2mmol1,2-二溴乙烷，0.05mmoln掺杂tio2，0.05mmolk3po4,3mldmf,充入1atmco2,充分搅拌下升温至130oc光照反应10h,环状酰胺收率95.4%。分离出产物的催化剂进行干燥活化回收利用。第2-6次循环反应中目标产物环状酰胺的收率为93.0%，91.3%，94.2%，90.6%。
实施例2
在无水无氧条件下，向反应器中加入0.1mmol苯胺，0.2mmol1,2-二溴乙烷，0.05mmolk3po4,3mldmf,充入1atmco2,充分搅拌下升温至150oc反应10h,环状酰胺收率18.9%。
实施例3
在无水无氧条件下，向反应器中加入0.1mmol苄胺，0.2mmol1,2-二溴乙烷，0.05mmoln掺杂tio2，0.05mmolk3po4,3mldmf,充入1atmco2,充分搅拌下升温至130oc光照反应10h,环状酰胺收率93.5%。
实施例4
在无水无氧条件下，向反应器中加入0.1mmol苯胺，0.2mmol1,3-二溴丙烷，0.05mmoln掺杂tio2，0.05mmolk3po4,3mldmf,充入1atmco2,充分搅拌下升温至150oc光照反应30h,环状酰胺收率91.6%。
实施例5
在无水无氧条件下，向反应器中加入0.1mmol对甲氧基苯胺，0.2mmol1,2-二溴乙烷，0.05mmoln掺杂tio2，0.05mmolk3po4,3mldmf,充入1atmco2,充分搅拌下升温至130oc光照反应10h,环状酰胺收率87.9%。
实施例6
在无水无氧条件下，向反应器中加入0.1mmol间甲基苯胺，0.2mmol1,2-二溴乙烷，0.05mmoln掺杂tio2，0.05mmolk3po4,3mldmf,充入1atmco2,充分搅拌下升温至130oc光照反应10h,环状酰胺收率96.3%。
实施例7
在无水无氧条件下，向反应器中加入0.2mmol苯胺，0.1mmol1,2-二溴乙烷，0.1mmoln掺杂tio2，0.2mmolk3po4,5mldmf,充入1atmco2,充分搅拌下升温至150oc光照反应20h,环状酰胺收率69.3%。
实施例8
在无水无氧条件下，向反应器中加入0.1mmol邻苯二胺，0.5mmol1,2-二溴乙烷，0.1mmoln掺杂tio2，0.4mmolk3po4,6mldmf,充入1atmco2,充分搅拌下升温至180oc光照反应40h,环状酰胺收率54.9%。