[发明专利]一种由醛肟或醛和羟胺制备一级酰胺的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种由醛肟重排或由醛和盐酸羟胺直接缩合并重排制备一级酰胺的实用的绿色的合成方法。 

背景技术

酰胺类化合物不仅是重要的有机合成试剂，也是在药物合成和材料研发等多领域中应用普遍的中间体，含取代基的官能团化的酰胺化合物还可体现药理、生化等多种活性，因此酰胺类化合物在合成应用研究及工业医药等多方面均具有广泛的应用。因此，改进酰胺合成方法或酰胺成键方法、以克服以往方法的缺点已经成为药物合成工业中最热门的研究领域和最重要的研究目标。肟类化合物的Beckmann重排反应是制备酰胺化合物的重要方法之一，该方法选择性很高，已被广泛运用于药物中间体的合成和工业上生产ε-己内酰胺（尼龙-66的单体）等工业原料。但是，传统的Beckmann重排反应需在大量的强酸如硫酸、多聚磷酸等催化下、或者高温和脱水试剂的存在下才能有效的进行，且副产物硫酸铵多、成本高、设备腐蚀严重，产生的废水会污染环境。因此，目前人们的研究的重点在于开发温和高效的催化剂、简便的方法等，以提高反应效率、降低污染。 

此外，Beckmann重排反应的缺点还在于，该方法主要适用于酮肟，对醛肟并不适用，容易生成其他副产物，如腈等。近年来，通过使用过渡金属络合物为催化剂，醛肟重排生成一级酰胺的研究有了很大的进展。从2003年Chang等人报道使用铑（Rh）催化剂的方法开始，许多贵重过渡金属如Rh、Ru、Ir、Pd、Au、Ag的均相和非均相催化剂均被发现可用于催化醛肟重排生成一级酰胺，此外还有不少非贵金属催化剂如In、Cu、Ni、Fe、Sc等的报道。但是，过渡金属催化的方法仍存在一些缺点。例如，有些方法的反应温度还是太高(150°C以上)，有些方法需使用较复杂的配体或者催化 剂、或者还需使用添加剂等，有些方法金属催化剂的用量较大(10mol%以上)，有些反应则还生成副产物腈，等等。此外，由于酰胺产物的络合能力较强，产物中过渡金属的残留及其毒性也是需要考虑和解决的问题。 

因此，研究使用低毒性、无毒性的催化剂甚至无需过渡金属参与的催化剂体系催化醛肟的重排生成一级酰胺的新方法非常值得研究。本发明旨在开发一种非过渡金属催化剂，实现简单易行的条件下催化醛肟重排制备一级酰胺化合物的新方法。 

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种由醛肟或醛和羟胺制备一级酰胺的方法，该方法的环境污染小、简单易行。 

本发明是通过如下技术方案实现的： 

一种由醛肟或醛和羟胺制备一级酰胺的方法，在空气条件下，利用碱催化剂催化醛肟重排或醛和盐酸羟胺的直接缩合和重排反应，反应温度为室温～180°C，反应时间为12～48小时，反应式为： 

或者： 

其中，反应溶剂是有机溶剂、水或者有机溶剂与水的混合溶剂； 

R是各种官能团取代在2-、3-或4-的苯基或各类取代芳基、取代呋喃、取代噻吩、取代吡啶、各类取代杂芳基，或者是各种碳链长度和支链取代的烷基。 

本发明的进一步设置在于，所述碱催化剂为LiOH、NaOH、KOH、CsOH、t-BuOK、t-BuONa、Mg(OH)₂或Ca(OH)₂中的至少一种。 

本发明的进一步设置在于，所述碱催化剂的用量为1～200mol%。 

本发明的进一步设置在于，所述反应溶剂为DMSO或者DMSO和H₂O的混合溶剂。 

本发明的进一步设置在于，所述反应温度为100-160°C。 

本发明从廉价、易得的醛肟出发，或者直接从醛和盐酸羟胺为原料，采用合适的催化剂，在无过渡金属催化剂参与和无需氮气保护的条件下进行醛肟的重排反应或者醛和盐酸羟胺的直接缩合和重排反应，实现了环境污染小、高效的酰胺类化合物的合成方法。 

本发明中所使用的原料醛肟可方便地通过实验室方法和工业方法制备，醛、盐酸羟胺和碱催化剂可以直接购买得到。本方法与文献中报导的其它方法相比，碱催化剂简单、无需制备价格便宜，且属水溶性催化剂、毒性小，此外反应条件较温和、在空气下即可进行、易于操作，反应还可以使用有机溶剂与水的混合溶剂。因此，本方法对反应条件的要求非常低，具有一定的应用前景。 

具体实施方式

通过下述实施方式将有助于理解本发明，但并不限制于本发明的内容。 

实施例1 

对甲基苯甲醛肟制备对甲基苯甲酰胺