【文献解读】Green Chem 惊|一步法就能把羧酸变伯氨
胺类化合物是一种工业上重要的化学中间体,被广泛应用于合成医药,农药,染料,树脂,高分子等领域。而催化转化生物质基的羧酸和石油基的羧酸化合物到伯氨都需要多步反应才能完成,一步法非均相地高效催化生物基的羧酸转化到伯氨是有挑战性的。
近日, 比利时鲁汶大学Dirk E. De Vos 教授课题组在Green Chemistry 发文,提出和报道了一种一步法非均相催化转化生物质基的羧酸和石油基的羧酸化合物到工业上重要的伯氨。该催化反应过程利用的是可回收的RuWOx负载型催化剂, NH3 和氢气作为氨源和氢源,生物基的环戊基甲基咪CPME作为绿色溶剂,一步催化转化羧酸类化合物为高产率的伯氨。
图文导读
首先作者使用商业上的RuWOx/MgAl2O4负载型催化剂,选用绿色的生物基辛酸作为反应物的底料,探究了辛酸在不同反应时间下催化转化到辛氨的反应情况。结果表明, 辛酸在催化剂RuWOx/MgAl2O4上首先被氨化脱水生成对应的酰亚胺,然后酰亚胺加氢得到辛氨。初步的反应时间的优化得到将近70%左右的辛氨产率。
作者又继续筛选了其他的催化剂催化转化辛酸到辛氨,探究其能否得到更高的辛氨的产率。结果表明,RuWOx基负载型的催化剂展现出了杰出的催化反应活性和辛氨的产率(大于75%)
随后,作者又测试了RuWOx基负载型的催化剂的稳定性,结果表明,RuWOx/MgAl2O4和RuWOx/TiO2催化剂均表现出了良好的稳定性。产率保持在70%以上。
为了测试该催化体系的适用性,作者选用了一系列其他不同的羧酸类化合物,使用RuWOx负载的催化剂,在先前优化好的最佳反应条件下,探究其催化转化的效果。结果表明,几乎所有选择的底物在该催化反应体系下都生成了高产率对应的伯氨,有些羧酸基底物几乎被100%转化成了100%产率的伯氨。
结论
RuWOx负载型催化剂展现出了杰出的一步催化转化羧酸类化合物为高产率的伯氨的表现。该催化剂也表现出了优异的可回收性能以及优异的底物适用性。所选用的羧酸基的底物均能被高效地转化为高产率(70%-90%)的伯氨。
原文链接
https://doi.org/10.1039/D0GC01441A
Robin Coeck, Dirk E. De Vos, One-pot reductive amination of carboxylic acids: a sustainable method for primary amine synthesis, Green Chemistry, 07/2020
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