[发明专利]通过电催化C-N还原偶联构建仲胺类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种通过电催化C‑N还原偶联构建仲胺类化合物的方法，以硝基苯和苯甲醛为原料，在电解体系中，电催化剂RuPt/C作为阴极，通过电化学阴极反应，制备得到仲胺类化合物。通过电催化C‑N还原偶联构建仲胺类化合物的方法，解决了传统的还原胺化通常需要高温、高压和Hsubgt;2/subgt;气氛，存在安全隐患的问题。

技术领域

本发明属于化合物制备方法技术领域，具体涉及一种通过电催化C-N还原偶联构建仲胺类化合物的方法。

背景技术

仲胺是有机合成的重要中间体，已广泛应用于染料、医药、高聚物、橡胶、农用药物等的生产。目前合成仲胺类化合物的方法主要有伯胺与醇的 N-烷基化、胺与卤代烷的直接烷基化、Buchwald-Hartwig和Ullman-type C-N 交叉偶联反应以及胺-羰基还原胺化。与其他方法相比，还原胺化具有底物可用性好和原子效率高等优点。羰基化合物与伯胺的还原胺化已被广泛研究用于合成仲胺。伯胺可以在使用前通过硝基化合物的氢化来简单地生产。因此，用硝基化合物对羰基化合物进行一锅还原胺化合成仲胺是有吸引力的，避免了第一步中伯胺的分离和纯化。然而，传统的还原胺化通常需要高温、高压和H₂气氛，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过电催化C-N还原偶联构建仲胺类化合物的方法，解决传统的还原胺化通常需要高温、高压和H₂气氛，存在安全隐患的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种通过电催化C-N 还原偶联构建仲胺类化合物的方法，以硝基苯和苯甲醛为原料，在电解体系中，以电催化剂RuPt/C作为阴极，通过电化学阴极反应，制备得到仲胺类化合物。

作为本发明的一种优选的技术方案，电催化剂RuPt/C的制备方法如下：

步骤1，将Vulcan XC-72碳载体分散于去离子水中，得到混合溶液A；

步骤2，按照1：1的摩尔比将RuCl₃·xH₂O和H₂PtCl₆·6H₂O溶解到混合溶液中，超声搅拌20min-60min后得到混合溶液B；RuCl₃·xH₂O和 H₂PtCl₆·6H₂O中Ru和Pt的总和与Vulcan XC-72碳载体的质量比为1：5；

步骤3，对混合溶液B进行搅拌加热，直至形成均匀的悬浮液，将悬浮液放在40℃-80℃烘箱中进行干燥，干燥后通过研磨得到黑色粉末；

步骤4，将黑色粉末放在通入H₂/Ar的气氛炉中，然后于300℃-400℃下煅烧1h-3h，最后冷却至室温，得到电催化剂RuPt/C。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述硝基苯和苯甲醛之间的摩尔比为1：(1-10)。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述电解体系中的溶剂为三氟乙酸。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述电解体系中三氟乙酸浓度为 0.5M。

本发明的有益效果是：本发明的一种通过电催化C-N还原偶联构建仲胺类化合物的方法，不使用外部还原剂，具有较高的产率、选择性和法拉第效率以及反应条件温和等优点；相比传统合成方法，本发明的电催化有机合成是一种低能耗、高转化率、高选择性绿色转化手段，在常温常压下，以吸附氢为氢源，对吸附在催化剂表面有机物进行加氢，可与可再生能源如风能、太阳能等结合，符合绿色发展理念，是一种绿色环保高效的合成方法。

附图说明

此处说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：