本發(fā)明涉及N-甲基胺的合成方法，特別是一種由胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺的方法。
背景技術(shù)：
由于在制藥工程、農(nóng)藥、染料以及材料領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，N-甲基胺在大宗化學(xué)品和精細(xì)化學(xué)品工業(yè)中都占有重要地位。如常用的抗過敏藥苯海拉明、鎮(zhèn)痛藥氨基比林都包含N-甲基結(jié)構(gòu)。N-甲基胺的工業(yè)生產(chǎn)方法主要是采用經(jīng)典的Eschweiler–Clarke反應(yīng)，即采用大大過量的甲醛作為原料；而實驗室則使用高活性的甲基化試劑(如硫酸二甲酯和碘甲烷等)。這些方法因自身反應(yīng)性質(zhì)，不可避免的用到有毒試劑、空氣敏感的原料、產(chǎn)生當(dāng)量的鹵化物。因此，發(fā)展一種廉價、高效、環(huán)境友好、易于操作的N-甲基化方法具有重要意義。
近十年來，碳酸二甲酯、二氧化碳、甲醇等綠色可再生的甲基化試劑作為甲基來源參與N-甲基化反應(yīng)引起了廣泛興趣。然而這些方法雖然從原料的使用上選擇了無毒無害的原料，但由于自身的化學(xué)性能等問題，又不可避免地使用了貴金屬催化劑，較高的反應(yīng)溫度及壓力。對于生產(chǎn)成本、設(shè)備條件以及操作方面都產(chǎn)生了一定的影響。甲酸作為一種來源廣泛的可再生資源，既可以通過生物質(zhì)的氧化反應(yīng)獲得；也可由二氧化碳的催化氫化反應(yīng)制備。甲酸不僅無毒無害、生物兼容、方便儲存和運輸。而且在儲氫材料、食品添加劑及制備能源產(chǎn)品等方面，它都展現(xiàn)了極其優(yōu)異的性能。近兩年來，以甲酸為甲基化試劑，與胺通過還原制備N-甲基胺的方法吸引了越來越多的關(guān)注。
目前已見報道的由胺、甲酸(羧酸)、硅烷制備N-甲基(烷基)胺的反應(yīng)，根據(jù)還原試劑的不同可以分為以下幾類：硅烷、硼烷、氫氣、甲酸作為還原劑。以硼烷為還原劑的報道主要集中在上世紀(jì)七、八十年代，該類還原體系的官能團(tuán)兼容性較差，因此底物類型不寬，參見：(a)Gribble,G.W.；Heald,P.W.Synthesis1975,650-652.(b)Marchini,P.；Liso,G.；Reho,A.；Liberatore,F.；Moracci,F.M.J.Org.Chem.1975,40,3453-3456.(c)Trapani,G.；Reho,A.；Latrofa,A.Synthesis1983,10,1013-1014。氫氣作為還原劑，需要一定的反應(yīng)壓力，對實驗操作的安全性、設(shè)備耐壓性能的要求較高，設(shè)備成本高，參見：I.Sorribes,J.R.Cabrero-Antonino,C.Vicent,K.Junge and M.Beller,J.Am.Chem.Soc.,2015,137,13580-13587；甲酸作為儲氫材料提供還原劑的報道目前只有一例，并且產(chǎn)物的選擇性較差，參見：S.Savourey,G.Lefevre,J.-C.Berthet and T.Cantat,Chem.Commun.,2014,50,14033-14036。
作為一種高效還原劑，硅烷種類繁多、操作方便，自2014年來被廣泛應(yīng)用于胺、甲酸(羧酸)和硅烷制備N-甲基(烷基)胺的反應(yīng)。Beller課題組使用Pt/dppp催化體系在苯硅烷的還原作用下首次實現(xiàn)了以胺、甲酸和硅烷來制備N-甲基胺，參見：I.Sorribes,K.Junge and M.Beller,Chem.Eur.J.,2014,20,7878-7883。隨后他們利用類似的Pt/dppe催化體系實現(xiàn)了胺、高級羧酸和硅烷制備N-烷基胺的反應(yīng)，參見：I.Sorribes,K.Junge and M.Beller,J.Am.Chem.Soc.,2014,136,14314-14319。隨后，金屬釕、銠、銥催化體系也適用于該反應(yīng)，參見：M.Minakawa,M.Okubo and M.Kawatsura,Tetrahedron Lett.,2016,57,4187-4190；T.V.Q.Nguyen,W.-J.Yoo and S.Kobayashi,Adv.Synth.Catal.,2016,358,452-458；K.G.Andrews,D.M.Summers,L.J.Donnelly and R.M.Denton,Chem.Commun.,2016,52,1855-1858。朱磊課題組使用非均相Pt/C催化體系，實現(xiàn)了胺或亞胺、甲酸和硅烷制備N-烷基胺，催化劑可實現(xiàn)回收3次，然而催化效果有所下降，參見：L.Zhu,L.-S.Wang,B.Li,W.Li and B.Fu,Catal.Sci.Technol.,2016,6,6172-6176。傅堯課題組首次將非金屬催化劑三五氟苯硼烷應(yīng)用于該反應(yīng)，可順利實現(xiàn)胺、高級羧酸和硅烷制備N-烷基胺，這也是目前為止唯一的非金屬催化劑的報道，參見：(a)M.-C.Fu,R.Shang,W.-M.Cheng and Y.Fu,Angew.Chem.Int.Ed.,2015,54,9042-9046；(b)Q.Zhang,M.C.Fu,H.Z.Yu and Y.Fu,J.Org.Chem.,2016,81,6235-6243。
由以上甲酸(羧酸)為碳源、硅烷作為還原劑的制備N-甲基(烷基)胺的報道中可以看出，現(xiàn)有的金屬催化體系全部使用了貴金屬催化劑(鉑、釕、銠、銥)以及相對昂貴的配體；從實驗操作過程來看，也大多需要嚴(yán)格的無水無氧環(huán)境，即操作條件相對苛刻。這些對工業(yè)生產(chǎn)都是不利的。因此，開發(fā)一種廉價的、水氧兼容的、可適用于工業(yè)生產(chǎn)的催化體系可以大大降低生產(chǎn)成本，簡化實驗操作，提高制備效率。
此外，中國專利(CN103073372B)也公開了由(甲)醇合成N-(甲)烷基胺的方法，催化劑為磺酸功能化的離子液體，產(chǎn)物收率為31-95％。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺的方法中所使用的貴金屬催化體系、實驗操作過程相對復(fù)雜等問題，提供一種廉價金屬的催化體系。該方法使用陰離子中含有親硅元素(氧、氟)的銅鹽為催化劑，實現(xiàn)了溫和條件下甲酸和胺還原制備N-甲基胺的目的。使用可再生的原料、催化劑廉價易得、實驗操作簡單、催化效率高、底物適用范圍廣。本發(fā)明涉及反應(yīng)式如下：
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種由胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺的方法，制備步驟如下：
步驟一將催化劑、溶劑、胺、硅烷和甲酸加入到反應(yīng)容器中，提升溫度進(jìn)行反應(yīng)；
步驟二反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，柱色譜分離，分離獲得N-甲基胺。
優(yōu)選的，催化劑為銅鹽催化劑。
優(yōu)選的，銅鹽催化劑為Cu(OAc)2、Cu(NO3)2·2.5H2O、CuSO4.5H2O、Cu(acac)2、Cu(OTf)2、CuF2中的一種。
其中，步驟一中提升溫度為40～120℃，優(yōu)選為60～80℃。
其中，步驟一中反應(yīng)時間為2～16h。
優(yōu)選的，胺為一級胺、二級胺、脂肪胺、芳香胺、亞胺中的一種。
其中，當(dāng)胺為一級脂肪胺、芳香胺時，步驟一中反應(yīng)時間優(yōu)選為12-16h，當(dāng)胺為二級脂肪胺、芳香胺、亞胺中時，步驟一中反應(yīng)時間優(yōu)選為6-8h。
優(yōu)選的，催化劑添加比例為1～5％。優(yōu)選的，胺、甲酸和硅烷的摩爾比為1:1.1～2.5:2～6。
其中，當(dāng)胺為一級脂肪胺、芳香胺時，胺、甲酸和硅烷的摩爾比為1：1.5～2.5：3～6。，當(dāng)胺為二級脂肪胺、芳香胺、亞胺中的一種，胺、甲酸和硅烷的摩爾比為1：1.1～:1.5:2～3
優(yōu)選的，溶劑為正丁醚、甲苯、乙醚、四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈中的一種。
優(yōu)選的，步驟一中反應(yīng)容器為圓底燒瓶，反應(yīng)容器也可以是其他類型非封閉式容器，由于本發(fā)明方案無需在苛刻的無水無氧條件下進(jìn)行，在反應(yīng)環(huán)境和反應(yīng)設(shè)備的使用范圍上比較寬松。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：
1原料中采用甲酸作為制備N-甲基胺的甲基來源，甲酸可通過生物質(zhì)的氧化反應(yīng)獲得，是一種來源廣泛的可再生資源，并且方便儲存運輸，在工業(yè)生產(chǎn)方面具有明顯優(yōu)勢；
2本發(fā)明首次采用廉價金屬催化劑-銅鹽催化劑應(yīng)用于胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺，無需配體，在保持高收率的同時能大大降低反應(yīng)成本，能夠適用于工業(yè)生產(chǎn)催化體系的需要；
3本方法能夠在較為溫和的條件下制備N-甲基胺，反應(yīng)溫度相對較低，反應(yīng)迅速，制備過程簡單，制備反應(yīng)可在空氣氛圍中進(jìn)行，實驗操作過程較為安全，不需要使用高耐壓設(shè)備，大大降低了生產(chǎn)中設(shè)備成本和維護(hù)成本；
4底物適用范圍廣，適用于一級胺、二級胺、脂肪胺、芳香胺、亞胺，分離收率高達(dá)98％。
具體實施方式
本發(fā)明涉及一種由胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺的方法，為了適應(yīng)工業(yè)化的需要，通過大量實驗和篩選，研發(fā)一種廉價、水氧兼容、條件溫和、操作方便且高收率的制備方法。甲酸作為一種來源廣泛的可再生資源，既可以通過生物質(zhì)的氧化反應(yīng)獲得；也可由二氧化碳的催化氫化反應(yīng)制備，其來源廣泛，存儲運輸方便，能夠大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，故本發(fā)明方案使用甲酸作為甲基來源參與反應(yīng)制備N-甲基胺。
反應(yīng)如下：
具體制備步驟如下：
步驟一將催化劑、溶劑、胺、硅烷和甲酸加入到反應(yīng)容器中，混勻后加熱升溫至40～120℃，反應(yīng)2-16h；
步驟二反應(yīng)結(jié)束停止加熱，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，向反應(yīng)體系中加入乙酸乙酯5mL和3mol/L鹽酸3mL，室溫攪拌3h。將有機(jī)相干燥后，通過柱色譜分離獲得N-甲基胺產(chǎn)物，計算分離收率。
其中，反應(yīng)體系中的溶劑選擇正丁醚、甲苯、乙醚、四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈中的任意一種；胺選用一級胺、二級胺、脂肪胺、芳香胺、亞胺中的任意一種；通過篩選，硅烷為PhSiH3。
其中模板反應(yīng)，由N-甲基苯胺制備N,N-二甲基苯胺收率可通過氣相色譜進(jìn)行分析，具體為向冷卻后的反應(yīng)體系中加入乙酸乙酯5mL和3mol/L鹽酸3mL，室溫攪拌3h，加入內(nèi)標(biāo)物1,3,5-三甲氧基苯，取有機(jī)相行氣相色譜分析，計算收率。
本發(fā)明方案在選擇催化劑時比對了多種催化劑的催化效率，分別選擇了鐵系催化劑，鈷系催化劑，鎳系催化劑，鋅系催化劑和銅系催化劑這幾種廉價金屬催化劑，通過比對各催化劑在制備N-甲基胺反應(yīng)中產(chǎn)物收率來判斷其催化效果，具體實驗步驟如下：
1)將5mol％催化劑、1mL溶劑、0.5mmol(0.0536g)N-甲基苯胺、1.5mmol(0.1623g)苯硅烷和0.75mmol(0.0345g)甲酸，加入到圓底燒瓶中，控制反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時間12h；
2)反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系冷卻至室溫后，加入5mL乙酸乙酯和3mol/L鹽酸3mL，室溫下攪拌3h；
3)向反應(yīng)體系中加入內(nèi)標(biāo)物1,3,5-三甲氧基苯，取少量有機(jī)相進(jìn)行氣相色譜分析，計算收率。
表1催化劑種類對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
表1為各類催化劑對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響，通過數(shù)據(jù)可以看出，鐵系催化劑，鈷系催化劑，鎳系催化劑，鋅系催化劑和部分銅系催化劑在本實驗條件下并不具備催化作用，只有陰離子中含有親硅元素(例如氧、氟)的銅鹽催化劑，如篩選試驗中的Cu(OAc)2、Cu(NO3)2.2.5H2O、CuSO4.5H2O、Cu(acac)2、Cu(OTf)2和CuF2對本實驗條件下N-甲基胺合成反應(yīng)具有催化效果，其中Cu(OAc)2、Cu(OTf)2和CuF2催化效果極佳，收率均高達(dá)99％。
實施例1催化劑用量對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
一種由胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺的方法，催化劑選用催化效果較佳的Cu(OAc)2，比對添加不同比例的催化劑N-甲基產(chǎn)物的收率，具體步驟如下：
1)將1-5mol％催化劑Cu(OAc)2、1mL正丁醚、0.5mmol(0.0536g)N-甲基苯胺、1.5mmol(0.1623g)苯硅烷和0.75mmol(0.0345g)甲酸，加入到圓底燒瓶中，控制反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時間12h；
2)反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系冷卻至室溫后，向反應(yīng)體系中加入5mL乙酸乙酯和3mol/L鹽酸3mL，室溫下攪拌3h；
3)向反應(yīng)體系中加入內(nèi)標(biāo)物1,3,5-三甲氧基苯，取少量有機(jī)相進(jìn)行氣相色譜分析，計算收率。
表2催化劑用量對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
通過表2中的數(shù)據(jù)能夠看出，采用1-5％用量的催化劑均能夠得到N-甲基胺，其中，5％的催化劑用量是該N-甲基胺合成反應(yīng)的最為合適的用量。
實施例2硅烷種類對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
一種由胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺的方法，硅烷用作反應(yīng)體系中的還原劑，作為一種高效還原劑，硅烷種類繁多、操作方便?，F(xiàn)分別選用了PMHS、Et3SiH、(EtO)2MeSiH、(EtO)3SiH、Ph2SiH2和PhSiH3(苯硅烷)參與反應(yīng)，具體步驟如下：
1)將5mol％催化劑Cu(OTf)2、1mL正丁醚、0.5mmol(0.0536g)N-甲基苯胺、1.5mmol硅烷和0.75mmol(0.0345g)甲酸，加入到圓底燒瓶中，控制反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時間12h；
2)反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系冷卻至室溫，向反應(yīng)體系中加入5mL乙酸乙酯和3mol/L鹽酸3mL，室溫下攪拌3h；
3)向反應(yīng)體系中加入內(nèi)標(biāo)物1,3,5-三甲氧基苯，取少量有機(jī)相進(jìn)行氣相色譜分析，計算收率。
表3硅烷種類對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
由表3數(shù)據(jù)能夠看出，采用PhSiH3這種硅烷能夠在本發(fā)明方法體系中獲得較高收率的N-甲基胺，其中PhSiH3為苯硅烷。
實施例3溶劑種類對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
一種由胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺的方法，分別比對了正丁醚、甲苯、乙醚、1,4-二氧六環(huán)、四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺和乙腈作為溶劑參與反應(yīng)，具體步驟如下：
1)將5mol％催化劑CuF2、1mL溶劑、0.5mmol(0.0536g)N-甲基苯胺、1.5mmol(0.1623g)苯硅烷和0.75mmol(0.0345g)甲酸，加入到圓底燒瓶中，控制反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時間12h；
2)反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系冷卻至室溫，向反應(yīng)體系中加入5mL乙酸乙酯和3mol/L鹽酸3mL，室溫下攪拌3h；
3)向反應(yīng)體系中加入內(nèi)標(biāo)物1,3,5-三甲氧基苯，取少量有機(jī)相進(jìn)行氣相色譜分析，計算收率。
表4溶劑種類對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
由表4中數(shù)據(jù)得出，上述各類溶劑均適用于本發(fā)明方案，其中甲苯和醚類溶劑對該N-甲基胺合成反應(yīng)具有較好的效果。
實施例4胺的種類對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
一種由胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺的方法，分別選取不同種類的二級脂肪胺、芳香胺、亞胺作為原料參與合成反應(yīng)，具體步驟如下：
1)將5mol％催化劑Cu(OAc)2、1mL甲苯、0.5mmol胺、1.5mmol(0.1623g)苯硅烷和0.75mmol(0.0345g)甲酸，加入到圓底燒瓶中，控制反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時間8h；
2)反應(yīng)結(jié)束停止加熱，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，向反應(yīng)體系中加入乙酸乙酯5mL和3mol/L鹽酸3mL，室溫攪拌3h。將有機(jī)相干燥后，通過柱色譜分離獲得N-甲基胺產(chǎn)物，計算分離收率。
表5胺的種類對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
根據(jù)表5中數(shù)據(jù)分析可看出，該N-甲基胺合成方法對于二級脂肪胺、芳香胺、亞胺均具有較好的適用性和官能團(tuán)兼容性。
實施例5胺的種類對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
一種由胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺的方法，分別選取不同種類的一級胺作為原料參與合成反應(yīng)，具體步驟如下：
1)將5mol％催化劑Cu(OAc)2、1mL甲苯、0.2mmol一級胺、1.0mmol苯硅烷和0.5mmol甲酸，加入到圓底燒瓶中，控制反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時間16h；
2)反應(yīng)結(jié)束停止加熱，將反應(yīng)體系冷卻至室溫，向反應(yīng)體系中加入乙酸乙酯5mL和3mol/L鹽酸3mL，室溫攪拌3h。將有機(jī)相干燥后，通過柱色譜分離獲得N-甲基胺產(chǎn)物，計算分離收率。
表6胺的種類對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
根據(jù)表6中數(shù)據(jù)分析可看出，通過調(diào)節(jié)試劑用量和反應(yīng)時間，該N-甲基胺合成方法同樣適用于一級脂肪胺和芳香胺；綜合實施例5和實施例6的實驗內(nèi)容能夠看出，本發(fā)明方法涉及的反應(yīng)方案能夠適用于多數(shù)類別的胺，能夠廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中，滿足多種工業(yè)生產(chǎn)的需要。
實施例6反應(yīng)溫度對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
一種由胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺的方法，反應(yīng)溫度分別選取40℃、60℃、70℃、75℃、80℃和120℃，具體步驟如下：
1)將5mol％催化劑Cu(OTf)2、1mL甲苯、0.5mmol(0.0536g)N-甲基苯胺、1.5mmol(0.1623g)苯硅烷和0.75mmol(0.0345g)甲酸，加入到圓底燒瓶中，控制反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間12h；
2)反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系冷卻至室溫，向反應(yīng)體系中加入5mL乙酸乙酯和3mol/L鹽酸3mL，室溫下攪拌3h；
3)向反應(yīng)體系中加入內(nèi)標(biāo)物1,3,5-三甲氧基苯，取少量有機(jī)相進(jìn)行氣相色譜分析，計算收率。
表7反應(yīng)溫度對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
根據(jù)表7中數(shù)據(jù)分析可以看出，該N-甲基胺合成方法在40-120℃溫度范圍內(nèi)均能夠得到N-甲基胺產(chǎn)物，尤其在60-80℃溫度范圍中能夠獲得收率相對較高的N-甲基胺產(chǎn)物，這樣的反應(yīng)溫度相對較為溫和，在應(yīng)用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的過程中不僅能夠降低反應(yīng)要求，提高反應(yīng)的安全性，還能夠在能源方面降低反應(yīng)成本。
實施例7低溫條件下不同催化劑在N-甲基胺合成反應(yīng)中的催化效率
一種由胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺的方法，選取Cu(OAc)2、Cu(OTf)2和CuF2作為催化劑在反應(yīng)溫度為60℃的反應(yīng)條件中參與反應(yīng)，并通過N-甲基胺收率比對其催化效率，具體步驟如下：
1)將5mol％催化劑、1mL正丁醚、0.5mmol(0.0536g)N-甲基苯胺、1.5mmol(0.1623g)苯硅烷和0.75mmol(0.0345g)甲酸，加入到圓底燒瓶中，控制反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間12h；
2)反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系冷卻至室溫后，向反應(yīng)體系中加入5mL乙酸乙酯和3mol/L鹽酸3mL，室溫下攪拌3h；
3)向反應(yīng)體系中加入內(nèi)標(biāo)物1,3,5-三甲氧基苯，取少量有機(jī)相進(jìn)行氣相色譜分析，計算收率。
表8 60℃反應(yīng)溫度下催化劑對N-甲基胺合成反應(yīng)的催化效率
由表8數(shù)據(jù)可以看出，即使在較低的反應(yīng)溫度下銅催化劑依然可以保持較高的催化效率。
實施例8反應(yīng)時間對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
一種由胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺的方法，分別反應(yīng)2h、4h、6h、8h、12h和16h，具體步驟如下：
1)將5mol％催化劑CuF2、1mL正丁醚、0.5mmol(0.0536g)N-甲基苯胺、1.5mmol(0.1623g)苯硅烷和0.75mmol(0.0345g)甲酸，加入到圓底燒瓶中，控制反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間12h；
2)反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系冷卻至室溫，向反應(yīng)體系中加入5mL乙酸乙酯和3mol/L鹽酸3mL，室溫下攪拌3h；
3)向反應(yīng)體系中加入內(nèi)標(biāo)物1,3,5-三甲氧基苯，取少量有機(jī)相進(jìn)行氣相色譜分析，計算收率。
表9反應(yīng)時間對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
數(shù)據(jù)分析由以上實驗結(jié)果可以看出，對于以二級胺為原料，該N-甲基胺合成方法的優(yōu)選反應(yīng)時間為6-8h，本合成方法在較低溫度條件下只需要較短時間就能夠獲得99％的收率。
實施例9反應(yīng)體系中各物質(zhì)摩爾比對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
一種由胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺的方法，添加的胺、甲酸和硅烷的摩爾比為1：1.1-1.5：2-3，其中胺為二級胺，具體步驟如下：
1)將5mol％催化劑Cu(OTf)2、1mL正丁醚、0.5mmol(0.0536g)N-甲基苯胺苯硅烷和甲酸的具體用量見表10，加入到圓底燒瓶中，控制反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間8h；
2)反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系冷卻至室溫，向反應(yīng)體系中加入5mL乙酸乙酯和3mol/L鹽酸3mL，室溫下攪拌3h；
3)向反應(yīng)體系中加入內(nèi)標(biāo)物1,3,5-三甲氧基苯，取少量有機(jī)相進(jìn)行氣相色譜分析，計算收率。
表10甲酸和硅烷用量對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
數(shù)據(jù)分析由以上實驗結(jié)果可以看出，當(dāng)以二級胺為原料，使用摩爾比為1.1-1.5：2-3的甲酸和硅烷能夠獲得高收率的合成產(chǎn)物。
實施例10反應(yīng)體系中各物質(zhì)摩爾比對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
一種由胺、甲酸和硅烷制備N-甲基胺的方法，其中添加的胺、甲酸和硅烷的摩爾比為1：1.5～2.5：3～6，其中胺為一級胺，具體步驟如下：
1)將5mol％催化劑Cu(OTf)2、1mL正丁醚、0.2mmol(0.0186g)苯胺、硅烷和甲酸加入到反應(yīng)容器中，其中苯硅烷和甲酸的具體用量見表11，控制反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間16h；
2)反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)體系冷卻至室溫，向反應(yīng)體系中加入5mL乙酸乙酯和3mol/L鹽酸3mL，室溫下攪拌3h；
3)向反應(yīng)體系中加入內(nèi)標(biāo)物1,3,5-三甲氧基苯，取少量有機(jī)相進(jìn)行氣相色譜分析，計算收率。
表11甲酸和硅烷用量對N-甲基胺合成反應(yīng)的影響
數(shù)據(jù)分析由以上實驗結(jié)果可以看出，當(dāng)以一級胺為原料時，該N-甲基胺合成方法中添加的甲酸和硅烷的摩爾比為1.5～2.5：3～6時能夠獲得較高的N-甲基胺收率。
以上對本發(fā)明的幾個實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。