[发明专利]一种酰胺类化合物的合成方法

说明书

本发明公开了一种酰胺类化合物的合成方法，将具有式(I)结构的苄醇与具有式(II)结构的胺类化合物以有机溶剂作为媒介，在光催化剂负载金属P‑C₃N₄存在的条件下经光催化反应制得具有式(III)结构的酰胺类化合物；该合成方法无需使用热源供热，避免了高温反应，操作简单，反应时间短，后处理简单，易于实现工业化生产。

技术领域

本发明属于光催化合成酰胺技术领域，涉及一种酰胺类化合物的合成方法，特别涉及一种采用负载金属P-C₃N₄催化剂光催化苄醇与胺直接脱氢合成酰胺类化合物的方法。

背景技术

酰胺键作为构建蛋白质的关键官能团，它是构成生物肽和蛋白质的结构单元。酰胺键的合成方法主要有：缩合法、酰卤法、混合酸酐法以及酰基迭氮法。专利CN 106279013A和CN101842154 A公开了一种采用金属氧化物作催化剂，将羧酸和胺发生催化反应，合成酰胺的方法，该方法通过加热共沸，除去反应生成的水。CN104058983 A公开了一种医药中间体酰胺化合物的合成方法，该方法以PPh₃/CBr₄/助剂为复合催化剂，在甲苯溶剂中，实现不活泼羧酸与胺类的酰化反应。传统的酰胺合成采用羧酸为原料，再与胺通过亲核取代反应进行酰化作用。从原子经济性来说，此类方法在使用过程中存在废弃物多、后处理过程复杂、原子经济性差、反应温度高，不利于大规模生产。现有方法需在大量的有机溶剂体系中发生反应，都需要后续的溶剂回收处理，反应时间也相对较长，不利于工业化生产。

由醇和胺直接脱氢偶联一步生成酰胺，反应副产物仅为氢气，原子经剂性高，CN107335439A公开了一种氮掺杂碳硅基双金属催化剂，催化醇胺脱氢合成酰胺的方法。专利CN201210188466.X公开了石墨烯负载二氧化锰催化醇与氨水制备酰胺的方法。已有热催化醇胺偶联存在：1)催化剂与产物的分离是难，增加了工业生产成本；2)传统热催化大多采用过量的过氧化物作氧化剂，过氧化物对热不稳定的物质，容易自分解放出大量热，容易引起危害事故，不利于工业生产；3)催化反应大多需要高温(高于110℃)，高温下反应选择性不高，导致产物复杂。由于光催化选择性氧化技术具有反应条件温和(通常室温下进行)、反应过程绿色、目标产物选择性高的优点而备受研究者们的关注。采用光催化苯甲醇制备酰胺还未见报道，随着我国环境保护的日益重视，绿色、高效、经济地由醇和胺光催化合成酰胺的制备方法值得进一步去发展。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种酰胺类化合物的合成方法，避免了高温反应、使用化学计量的偶联剂、生产成本高等技术问题。

本发明提供了一种酰胺类化合物的合成方法，将具有式(I)结构的苄醇与具有式(II)结构的胺类化合物以有机溶剂作为媒介，在光催化剂负载金属P-C₃N₄存在的条件下经光催化反应制得具有式(III)结构的酰胺类化合物；

其中，式(I)结构的苄醇中，所述R³为C₄～C₂₀芳香基和杂环芳香基；式(II)结构的胺类化合物中，所述R¹和R²各自独立地为H、C₁～C₂₀烷基、C₃～C₂₀环烷基、C₂～C₂₀烯烃基、C₂～C₂₀炔烃基、C₆～C₂₀芳香基，或R¹、R²和与它们相连的N原子一起形成C₁～C₂₀杂环基；

所述烷基、环烷基、烯烃基、炔烃基、芳香基、杂环芳香基和杂环基的取代基可进一步任选地被卤素、羟基、氰基、硝基、烷氧基或芳香基单取代或相同或不同的多取代。