[發(fā)明專利]一種新型三苯基有機鉍(V)配合物催化劑及其制備方法以及含氮化合物合成中的催化應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201510583403.8 | 申請日： | 2015-09-15 |
| 公開（公告）號： | CN105131041B | 公開（公告）日： | 2018-10-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 邱仁華;王鵬輝;王金英;朱龍志;尹雙鳳;許新華 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖南大學(xué) |
| 主分類號： | C07F9/94 | 分類號： | C07F9/94;B01J31/22;C07D239/22;C07D211/90;C07D209/08;C07D209/10;C07C213/04;C07C215/70;C07C217/84;C07C215/16 |
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| 地址： | 410082 湖南省長沙市*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 新型 苯基 有機 配合 催化劑 及其 制備 方法 以及 氮化 合成 中的 催化 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明提供了一種離子型的三苯基有機鉍(Ⅴ)配合物催化劑I及其制備方法及其用于催化的含氮化合物II?V的合成方法。所述配合物I是陽離子型有機鉍配合物，分子式為Ph3BiX2(X＝OSO2C4F9，OSO2C6F5，OSO2C8F17)，該配合物中的鉍原子與三個苯基相連，顯示五價。另外兩個全氟辛基磺酸根與配合物的陽離子部分形成離子鍵。所述合成方法以上述三苯基有機鉍配合物為催化劑，以常用有機溶劑為反應(yīng)溶劑，合成了四類含氮化合物，包括雙吲哚甲烷衍生物II，二氫嘧啶酮III，二氫吡啶IV以及β?氨基醇V等四類化合物。本方法具有成本較低，產(chǎn)率高，操作簡便、無污染、催化劑可以多次重復(fù)利用等優(yōu)點。該方法為含氮化合物的制備開辟了一條廉價、綠色的途徑。
【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明屬于催化有機合成領(lǐng)域，具體地說涉及一種新型三苯基有機鉍(Ⅴ)配合物及其制備方法以及其作為路易斯酸催化劑在含氮化合物的合成中的催化應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
含氮化合物作為許多具有生理活性的天然產(chǎn)物、醫(yī)藥化合物的基本骨架,是一類非常重要的有機合成中間體；尤其是含有雙吲哚甲烷，二氫嘧啶酮，二氫吡啶，β-氨基醇等結(jié)構(gòu)的化合物由于具有獨特的生理活性和藥理活性，因此具有很高的合成價值，合成應(yīng)用非常廣泛。尋找新型綠色高效的合成氮雜環(huán)類化合物的方法一直是化學(xué)家們的研究熱點。目前，已經(jīng)報道的可以作為制備含氮化合物的催化劑有很多，但大都存在催化活性低，對環(huán)境不友好，反應(yīng)條件苛刻，催化劑用量大，選擇性差，副反應(yīng)多，成本較高等缺點。因此，找到一種對空氣穩(wěn)定，高效，反應(yīng)條件溫和，綠色環(huán)保的催化劑依然是科學(xué)家們追逐的目標。
近年來，金屬Lewis酸催化劑占據(jù)著越來越重要的位置，廣泛應(yīng)用于碳-碳鍵或碳-雜鍵的構(gòu)建反應(yīng)中。如何合成高效穩(wěn)定的綠色Lewis酸催化劑是化學(xué)工作者努力的方向。雖然，科學(xué)家已經(jīng)合成了很多含金屬的配合物，具有很強的催化活性，能高效催化多類反應(yīng)。但同時也存在一些問題，如對反應(yīng)條件要求苛刻，溶劑需進行無水處理，反應(yīng)需在惰性氣體保護下進行等。鉍因為其本身低毒無放射性等特點，已被合成各種結(jié)構(gòu)多樣的鉍化合物，用作催化劑或反應(yīng)試劑。隨著人們對綠色環(huán)保的呼吁，鉍化合物的應(yīng)用將會更加受到關(guān)注。我國鉍儲存量很大，但鉍的消費還主要局限于傳統(tǒng)領(lǐng)域。將金屬鉍合成各種配合物為鉍的應(yīng)用開拓了更為經(jīng)濟適用的方法，使其的應(yīng)用更具有意義。經(jīng)過近些年的研究和發(fā)展，化學(xué)工作者已經(jīng)合成了一系列結(jié)構(gòu)多樣、性能特殊的有機鉍配合物，并將其應(yīng)用于各種有機反應(yīng)中。但同時也存在著一些問題，如碳鉍鍵不穩(wěn)定，空氣中不能長久放置；活性低，催化效果差等，這些都對鉍配合物的應(yīng)用造成了限制。全氟烷基碳鏈呈鋸齒形，氟原子緊緊包圍在其周圍，這對親水能力好的磺酸基團有很強的屏蔽作用。通過將長的全氟碳鏈引入到鉍化合物中，可以增加其在空氣或水中的穩(wěn)定性。另外，全氟烷基碳鏈有很強的拉電子作用，可使配合物酸性增強。
回顧有關(guān)鉍化學(xué)的研究，多是關(guān)于鉍(Ⅲ)化合物，而有關(guān)鉍(Ⅴ)的報道很少，因而在本發(fā)明中，我們設(shè)計將全氟烷(芳)基磺酸長鏈與鉍(Ⅴ)化合物結(jié)合起來，合成了一種三苯基鉍全氟烷(苯)基磺酸配合物，并將其應(yīng)用于雙吲哚甲烷衍生物、二氫嘧啶酮、二氫吡啶，β-氨基醇等含氮化合物的合成中。此方法符合綠色生產(chǎn)的要求，產(chǎn)率高，對環(huán)境無污染，且催化劑可回收利用。符合國家所提出的生態(tài)文明建設(shè)的理念。目前，國內(nèi)外還沒有關(guān)于三苯基有機鉍(Ⅴ)配合物制備含氮化合物的公開文獻和專利申請。
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的在于提供一種三苯基有機鉍(Ⅴ)配合物及其制備方法以及其作為路易斯酸催化劑在含氮化合物合成中的催化應(yīng)用。目標在于提高目標化合物的產(chǎn)率和催化劑的可重復(fù)利用性。
為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出以下的技術(shù)方案：
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