鐵摻雜的介孔氧化硅復合物催化酮經貝克曼重排一步轉化合成酰胺

陳婷婷,洪欣悅,馮是燕,李 雯,張祖磊

(1.浙江省化工高效制造技術重點實驗室,浙江大學 化學工程與生物工程學院,浙江 杭州310027;2.嘉興學院 生物與化學工程學院,浙江 嘉興314001)

1 前 言

酰胺化合物存在于許多常用的天然產物和工業用料中，是一類非常重要的有機化合物[1]。其中，N-苯基苯甲酰胺是制備農藥如殺蟲劑、植物生長調節劑等的原料，在香料及醫藥方面也有較為廣泛的應用。在工業上，N-苯基苯甲酰胺主要是由苯胺與苯甲酸反應而得，反應溫度超過200℃，且反應后處理過程較為復雜。

1886年德國化學家恩斯特·奧托·貝克曼(Ernst Otto Beckmann)[2]首次發現肟作為起始原料可合成酰胺，其后人們將該反應命名為Beckmann 重排反應。由于反應的原子經濟性較高，Beckmann 重排反應一直是合成酰胺的首選方法之一。許多研究者將Beckmann 重排反應用于制備N-苯基苯甲酰胺，最開始使用液體酸如濃H2SO4、PCl5、P2O5等作為催化劑，但這些催化劑具有強酸性、強腐蝕性等特點，對設備的要求較高。其后通過對液體酸催化劑進行優化改性，反應的產率有所提高。Mahajan 等[3]使用FeCl3.6H2O一步無溶劑法催化二苯甲酮與NH2OH.HCl 發生Beckmann 重排反應生成N-苯基苯甲酰胺，研究發現在130℃下反應60 min 后，N-苯基苯甲酰胺的產率高達92%。此外，還探究了FeCl3.6H2O對其他酮類化合物的催化效果，結果顯示產率大多在85%以上。Aricò等[4]使用三氟乙酸在NH2OH.HCl 條件下一步法催化酮或醛類化合物發生Beckmann 重排反應生成相應的酰胺，研究發現反應的轉化率及選擇性與酮或醛類化合物取代基的位阻效應密切相關。……