叔丁醇锂催化酰胺化反应

张 伟， 申 剑， 龚文照， 袁秋华

(1.阳泉煤业(集团)有限责任公司化工研究院，山西 太原 030021；2.山西省分析科学研究院，山西 太原 030006)

叔丁醇锂催化酰胺化反应

张 伟1， 申 剑2， 龚文照1， 袁秋华1

(1.阳泉煤业(集团)有限责任公司化工研究院，山西 太原 030021；2.山西省分析科学研究院，山西 太原 030006)

研究使用易得的叔丁醇锂催化酰胺化反应。结果表明，在温和条件下，叔丁醇锂可以有效地催化芳香胺与芳香醛的酰胺化反应，最高产率91.7%。

叔丁醇锂；酰胺化；催化

引 言

酰胺是一类非常重要的化合物，被广泛地应用于制药工业、材料化学和生物化学等众多领域。传统的制备酰胺的方法被严苛的反应条件所限制，替代方法有贝克曼重排、施陶丁格反应和卤代芳烃的酰胺化等[1-2]。而在这诸多方法中，直接由醛和胺反应生成酰胺的方法无疑是目前最受关注的一种。因为该方法不仅原料易得，而且具有较高的原子经济性[3]。2004年，Ishihara研究组报道了用LDA催化酰胺化反应，但该路线须将底物胺先转化为氨基锂盐或钠盐[4]。2008年，Marks等在Organic Letter期刊上发表了用La[N(SiMe3)2]3在室温条件下催化酰胺化反应的反应路线。苏州大学沈琪课题组近年来也合成出了一系列类似的镧系金属催化剂，用于该路线的催化反应[5-11]。山西大学魏学红课题组2012年以来亦对碱金属化合物催化酰胺化反应进行了系统研究，开发了一系列β-二亚胺碱金属催化剂，发现了易得的叔丁醇锂对酰胺化反应具有较高的催化活性[12]。上述文献报道的各类催化剂均须在无水、无氧环境中催化酰胺化反应，制约了催化剂的应用前景。基于此，本文拟以叔丁醇锂为研究对象，在室温、接触空气的条件下催化酰胺化反应。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

试剂：叔丁醇锂(RG、Aladdin试剂公司)，苄胺、叔丁胺、苯胺、邻甲苯胺等芳香胺，异丁醛、苯甲醛、对甲基苯甲醛等芳香醛(使用前固体胺与醛均重结晶，液体胺与醛均重新蒸馏)；实验中所用乙醚经干燥、蒸馏处理；核磁表征用溶剂为DCCl3、d6-DMSO。

仪器：Bruker DRX-300 MHz超导核磁共振仪，上海精科WRS-1B数字熔点仪。

1.2 实验方法

1.2.1 实验步骤

在烧瓶中依次加入0.2 mmol/L叔丁醇锂、3 mL乙醚和2 mmol/L胺，在室温、接触空气的条件下搅拌0.5 h后加入6 mmol/L醛，反应2 h后加少量水终止反应，减压蒸馏除去多余溶剂，剩余固体用正己烷洗涤3次，用无水乙醇重结晶，得晶状固体。

1.2.2 产品表征

反应生成的各种酰胺经1H-NMR、13C-NMR表征、熔点测定与文献报道数据相符[1，6]，结果见第24页表1。

表1 产品的化学表征数据

2 结果与讨论

实验考察了在室温、接触空气的条件下，叔丁醇锂对多种胺与醛的酰胺化反应的催化效果。首先将苯甲醛固定，在乙醚溶剂中叔丁醇锂的催化下检验各种胺与苯甲醛发生酰胺化反应的产率。对比后发现，苯胺是产率最高的胺。之后，将苯胺固定，选用不同的醛与其反应，以检验各种醛与苯胺发生酰胺化反应的产率，结果见表2。

表2 各种胺与醛反应生成相应的酰胺

由表2数据对比发现，在各类胺中，芳香胺的反应活性较高，而脂肪胺则与苯甲醛几乎不发生酰胺化反应；各类醛中，芳香醛表现出了较高的反应活性，而脂肪醛则几乎没有反应活性。此外，当芳香胺和芳香醛的邻位上有取代基时，由于空间位阻影响，会对酰胺化反应造成不利影响[7，10]。

3 结论

在本论文中，易得的叔丁醇锂被用于了催化酰胺化反应。结果表明，在室温、接触空气的条件下，叔丁醇锂对芳香胺与芳香醛的酰胺化反应有较高的催化活性。

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[12]张伟.碱金属化合物催化酰胺化反应[D].太原:山西大学,2013.

Amidation catalyzed by Lithium tert-butoxide

ZHANG Wei1, SHEN Jian2, GONG Wenzhao1, YUAN Qiuhua1

(1.Chemical Research Insitute of Yangquan Coal Industry (Group) Co., Taiyuan Shanxi 030021, China; 2.Shanxi Academy of Analytical Sciences, Taiyuan Shanxi 030006, China)

Lithium tert-butoxide is found to be a highly efficient catalyst for amidation of amines with aldehydes to corresponding amides. The reaction of aromatic amines with aromatic aldehydes catalyzed by lithium tert-butoxide could proceed smoothly under mild conditions and gave a series of amides in high yield. The highest yield is up to 91.7%.

lithium tert-butoxide; amidation; catalysis

2017-03-20

张 伟，男，1985年出生，2013年毕业于山西大学有机化学专业，硕士学位，助理工程师，主要从事聚十一酰胺植物基工程塑料项目和低浓度甲烷制备甘氨酸项目研究工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.02.08

TQ323.6

A

1004-7050(2017)02-0023-03

科研与开发