天然蒙脫土促進(jìn)氮雜環(huán)化合物n-芳基化的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種天然蒙脫土促進(jìn)氮雜環(huán)化合物N-芳基化的方法，以天然蒙脫土為促進(jìn)劑、碘化亞銅或醋酸銅為催化劑，在堿性條件下，使鹵代芳烴與氮雜環(huán)化合物反應(yīng)得到N-芳基化產(chǎn)物。本發(fā)明操作簡單，所用催化劑和天然蒙脫土廉價、易得，反應(yīng)溫和、N-芳基化產(chǎn)物收率高，反應(yīng)后利用蒙脫土通過固液分離即可從反應(yīng)體系分離重金屬銅，實現(xiàn)催化劑的回收再利用，可廣泛用于氮雜環(huán)化合物N-芳基化產(chǎn)物的制備。
【專利說明】天然蒙脫土促進(jìn)氮雜環(huán)化合物N-芳基化的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種天然蒙脫土促進(jìn)的氮雜環(huán)化合物N-芳基化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氮雜環(huán)化合物的N-芳基化過程廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物、藥物以及材料合成中。在倡導(dǎo)綠色化學(xué)的今天，對環(huán)境友好的催化反應(yīng)過程越來越受到人們的廣泛重視。非均相的催化反應(yīng)過程具有產(chǎn)物易于分離、催化劑活性高、方便循環(huán)利用等優(yōu)勢，使得非均相反應(yīng)更符合資源可循環(huán)利用、反應(yīng)過程高效和廢料排放少等綠色化學(xué)的要求。在非均相反應(yīng)過程中，非均相配體或者負(fù)載催化劑起到了至關(guān)重要的作用。例如，2006年，Majoral課題組報道了將N-(吡啶-2-基亞甲基)苯胺接枝在一種含磷的樹脂上實現(xiàn)的非均相反應(yīng)過程。2007年，Alper等人巧妙的利用了磁性Fe3O4作為載體，通過Fe3O4表面接枝烷基疊氮，再通與脯氨酸衍生物發(fā)生點擊反應(yīng)，將脯氨酸接枝于Fe3O4表面，利用脯氨酸提供的配位作用實現(xiàn)了IOmol^的CuI催化的C-N偶聯(lián)反應(yīng)，利用磁性氧化鐵的磁性，可以簡便的回收該催化體系中的配體。2010年，Sreedhar等人報道了利用CuI支撐聚苯胺納米纖維催化C-N偶聯(lián)反應(yīng)，他們用獲得的這種催化劑成功實現(xiàn)了包括脂肪胺、氮雜環(huán)在內(nèi)的多種胺類的芳基化。從目前常見的非均相催化反應(yīng)過程中可以發(fā)現(xiàn)，其一般是通過兩種方法實現(xiàn)，一種是利用非均相配體，利用配體的配位點與催化中心金屬作用實現(xiàn)了催化反應(yīng)過程；另一種是利用制備的負(fù)載催化劑，在負(fù)載催化劑中載體往往與催化中心金屬存在作用力，這種作用力代替了配體的配位作用，從而有效地促進(jìn)了催化反應(yīng)的進(jìn)行。然而，從上述例子可以發(fā)現(xiàn)，無論是非均相配體還是負(fù)載催化劑，一般均需要復(fù)雜的制備過程，這無疑增加了成本和反應(yīng)對資源等的消耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有非均相催化氮雜環(huán)化合物N-芳基化反應(yīng)存在的缺點，提供一種直接以天然蒙脫土為促進(jìn)劑，操作簡單，反應(yīng)條件溫和，催化劑易回收的氮雜環(huán)化合物N-芳基化的方法。
[0004]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:將氮雜環(huán)化合物與鹵代芳烴按摩爾比為1:1~2溶于有機(jī)溶劑中，然后加入催化劑、天然蒙脫土和堿，催化劑的加入量是鹵代芳烴摩爾量的5%~20%，天然蒙脫土的加入量按每毫摩爾催化劑加入500~2000mg，堿的加入量是鹵代芳烴摩爾量的I~2.5倍，在攪拌條件下，100~120°C反應(yīng)5~24小時，得到
N-芳基化產(chǎn)物。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)選條件為:將氮雜環(huán)化合物與鹵代芳烴按摩爾比為1:1.5溶于有機(jī)溶劑中，然后加入催化劑、天然蒙脫土和堿，催化劑的加入量是鹵代芳烴摩爾量的10%，天然蒙脫土的加入量按每毫摩爾催化劑加入1250mg，堿的加入量是鹵代芳烴摩爾量的2倍，在攪拌條件下，100~120°C反應(yīng)5~24小時，得到N-芳基化產(chǎn)物。[0006]上述的有機(jī)溶劑為二甲亞砜或N，N-二甲基甲酰胺；催化劑為碘化亞銅或醋酸銅，堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、磷酸鉀中的任意一種；所述的天然蒙脫土是鈣基蒙脫土或鈉基蒙脫土。
[0007]上述的氮雜環(huán)化合物可以是X
【權(quán)利要求】
1.一種天然蒙脫土促進(jìn)氮雜環(huán)化合物N-芳基化的方法，其特征在于:將氮雜環(huán)化合物與鹵代芳烴按摩爾比為1:1~2溶于有機(jī)溶劑中，然后加入催化劑、天然蒙脫土和堿，催化劑的加入量是鹵代芳烴摩爾量的5%~20%，天然蒙脫土的加入量按每毫摩爾催化劑加入500~2000mg，堿的加入量是鹵代芳烴摩爾量的I~2.5倍，在攪拌條件下，100~120°C反應(yīng)5~24小時，得到N-芳基化產(chǎn)物。 上述有機(jī)溶劑為二甲亞砜或N，N-二甲基甲酰胺；催化劑為碘化亞銅或醋酸銅，堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、磷酸鉀中的任意一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然蒙脫土促進(jìn)氮雜環(huán)化合物N-芳基化的方法，其特征在于:將氮雜環(huán)化合物與鹵代芳烴按摩爾比為1:1.5溶于有機(jī)溶劑中，然后加入催化劑、天然蒙脫土和堿，催化劑的加入量是鹵代芳烴摩爾量的10%，天然蒙脫土的加入量按每毫摩爾催化劑加入1250mg，堿的加入量是鹵代芳烴摩爾量的2倍，在攪拌條件下，100~120°C反應(yīng)5~24小時，得到N-芳基化產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天然蒙脫土促進(jìn)氮雜環(huán)化合物N-芳基化的方法，其特征在于:所述的天然蒙脫土是鈣基蒙脫土或鈉基蒙脫土。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天然蒙脫土促進(jìn)氮雜環(huán)化合物N-芳基化的方法，其特
征在于:所述的氮雜環(huán)化合物為
【文檔編號】C22B15/00GK104016897SQ201410238489
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】高子偉, 孫原龍, 徐偉, 張偉強(qiáng) 申請人:陜西師范大學(xué)