一种胺直接合成醛的方法与流程

文档序号:13673450阅读:1350来源:国知局
技术领域本发明涉及化工技术领域,具体来说涉及一种胺直接合成醛的方法。

背景技术:
在有机合成中,醛的合成,不论是在实验室的研究工作中,还是在工业上都有十分重要的意义,一直受到很多化学工作者的高度重视。目前,醛的合成主要是通过对醇催化氧化的氧化实现,例如非金属催化氧化和金属配合物催化氧化的研究,前者主要是在均相条件下进行,而后者主要在非均相条件下进行。随着人们对环境污染的日益重视,以清洁、无毒害、廉价、高效、低耗能、以及操作简便等为目标的氧化剂、催化剂越来越受到研究者的关注。非金属类氧化剂主要有NaClO、H2O2、邻碘酰基苯甲酸、3-乙酸基高碘酸盐等,醇在金属催化剂作用下的催化氧化迄今为止已得到了广泛的发展和应用,这些氧化反应多采用如Pd、Cu、Fe、Mn、Co、Ru、Cr等经典的过渡金属与特定的配合物组合而成的催化剂体系,以及由沸石、水滑石、硅胶、Al2O3等担体负载的金属配合物为催化剂,O2为氧化剂,催化剂经过处理可以再生,因此负载型催化剂也是近年来研究的热点。另外目前还有光催化氧化和电氧化醇方面的研究报道。但是,对胺的氧化直接合成醛,也就是直接将胺基转化为醛基,目前还没有相关的报道。邻碘酰基苯甲酸(简称IBX),从1893年合成出来至今已有100多年的历史,但由于它在大多数常见的有机溶剂中的溶解度很低,有关它的应用的报道很少。1994年Frigerio发现IBX易溶于二甲亚砜,作为氧化剂,可将醇羟基氧化为羰基,具有反应条件温和、产率高、对环境友好及可再生等特点。IBX在二甲亚砜中氧化伯醇和仲醇为醛表现出与3-乙酸基高碘酸盐(Dess-Martin试剂)相似的性质,而当醇具有多官能团时IBX比3-乙酸基高碘酸盐具有更好的选择性;此外,3-乙酸基高碘酸盐不稳定,不能长时间保存,使用起来很不方便,而IBX在空气中稳定,可以长期保存,进行反应时不需要惰性气体保护,操作简便,产率高、选择性好,在反应过程中很多官能团都不受影响。因此,IBX是一种高效、无害、选择性好的优良氧化剂。

技术实现要素:
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种产率高、选择性高、成本低、能耗低的胺直接合成醛的方法。本发明的一种胺直接合成醛的方法,包括以下步骤:(1)按氧化剂与胺的摩尔比为1.8-2.2:1配料,在120-200倍物质的量(以胺的物质的量为基础)的氯仿溶液中加热回流反应,反应时间6~24小时;(2)反应完成后,自然冷却到室温,过滤除去IBX及其还原产物邻亚碘酰苯甲酸(IBA),滤液依次用10%NaOH溶液、1M盐酸溶液、水及饱和氯化钠溶液洗涤,分别洗涤3次,每次约10ml,溶剂氯仿通过旋转蒸发除掉,得到相应的产物醛。上述的一种胺直接合成醛的方法,其中:氧化剂是以邻碘酰苯甲酸(IBX),它的化学分子式为:C7H5IO4,化学结构式(1):上述的一种胺直接合成醛的方法,其中:胺是指含苄基或吡啶甲基的仲胺。上述的一种胺直接合成醛的方法,其中:苄基包括苄基及其取代其衍生物。上述的一种胺直接合成醛的方法,其中:胺是指N-甲基苄胺、N-乙基苄胺、N-异丙基苄胺、二苄基胺、2-[(甲胺基)甲基]吡啶、3-[(甲胺基)甲基]吡啶或N-甲基-4-甲氧基苄胺。本发明与现有技术相比,具有明显的有益效果,从以上技术方案可知:本发明选用了邻碘酰基苯甲酸作为氧化剂,使氧化剂可长期保存,反应时不需惰性气体保护,成本低,操作简便,转化效率高。本发明的反应物的配比非常关键,当IBX与胺的摩尔比过小,会影响胺氧化为醛的产率;当IBX与胺的摩尔比过大,胺氧化为醛的产率趋于稳定,经实验证明本发明的配比为1.8-2.2:1时,经济性较好,产率高。本发明可将胺直接转化为相应醛,产率在30~90%。具体实施方式:实施例1:一种胺直接合成醛的方法,包括以下步骤:分别称取邻碘苯甲酸252mg,N-甲基苄胺55mg(或N-乙基苄胺60mg,N-异丙基苄胺70mg,二苄基胺90mg)加入到10ml氯仿中,在回流条件下搅拌反应12小时(反应原料为N-乙基苄胺时,反应时间为16小时;反应原料为N-异丙基苄胺或二苄基胺时,反应时间为24小时)。自然冷却到室温后抽滤除去IBX及其还原产物邻亚碘酰苯甲酸(IBA),滤液依次用10%NaOH溶液、1M盐酸、水及饱和氯化钠溶液分别洗涤3次,每次约10ml,溶剂氯仿通过旋转蒸发除掉,产物直接用核磁表征,苯甲醛产率为91%(反应原料为N-乙基苄胺时,苯甲醛产率为78%;反应原料为N-异丙基苄胺,苯甲醛产率为35%;反应原料为二苄基胺时,苯甲醛产率为81%)。实施例2:一种胺直接合成醛的方法,包括以下步骤:分别称取邻碘苯甲酸230mg,2-[(甲胺基)甲基]吡啶55mg加入到10ml氯仿中,在回流条件下搅拌反应24小时。自然冷却到室温后抽滤除去IBX及其还原产物邻亚碘酰苯甲酸(IBA),滤液依次用10%NaOH溶液、1M盐酸、水及饱和氯化钠溶液分别洗涤3次,每次约10ml,溶剂氯仿通过旋转蒸发除掉,产物直接用核磁表征,2-吡啶甲醛产率为85%。实施例3:一种胺直接合成醛的方法,包括以下步骤:分别称取邻碘苯甲酸280mg,3-[(甲胺基)甲基]吡啶55mg加入到10ml氯仿中,在回流条件下搅拌反应12小时。自然冷却到室温后抽滤除去IBX及其还原产物邻亚碘酰苯甲酸(IBA),滤液依次用10%NaOH溶液、1M盐酸、水及饱和氯化钠溶液分别洗涤3次,每次约10ml,溶剂氯仿通过旋转蒸发除掉,产物直接用核磁表征,3-吡啶甲醛产率产率为95%。实施例4:一种胺直接合成醛的方法,包括以下步骤:分别称取邻碘苯甲酸252mg,N-甲基-4-甲氧基苄胺68mg加入到10ml氯仿中,在回流条件下搅拌反应6小时。自然冷却到室温后抽滤除去IBX及其还原产物邻亚碘酰苯甲酸(IBA),滤液依次用10%NaOH溶液、1M盐酸、水及饱和氯化钠溶液分别洗涤3次,每次约10ml,溶剂氯仿通过旋转蒸发除掉,产物直接用核磁表征,4-甲氧基苯甲醛产率为91%。以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,任何未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
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