[发明专利]一种负载化4-(N;N-二甲基)氨基吡啶催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种负载化4‑(N,N‑二甲基)氨基吡啶(DMAP)催化剂的制备方法，在催化剂存在条件下实现前体物4‑甲氨基吡啶与卤烷基硅烷偶联剂的键合，进而制备出在硅基载体上负载化的DMAP，本发明首次提出一种更加安全、可操作性强且结合牢固的负载化DMAP制备方法，选用的催化剂为无机盐、无机碱、有机碱等性质温和的物质。本发明方法制备的负载化DMAP可代替游离DMAP广泛用于酰化、烷基化、醚化、酯化及酯交换等多种类型有机合成中，加快不活泼亲核试剂的酰化反应，例如仲醇的氧酰化。易于从反应体系分离，能重复利用，稳定性好，反应产品中无DMAP残留。

技术领域

本发明属于化学材料制备技术领域，具体涉及一种负载化4-(N，N-二甲基)氨基吡啶催化剂的制备方法。

背景技术

4-(N,N-二甲基)氨基吡啶(4-(dimethylamino)pyridine，简称DMAP)是一种超亲核有机小分子催化剂，具有催化剂用量少、溶剂选择范围广、反应条件温和且收率高等特点，尤其适用于对空间位阻大、反应活性低的羟基化合物进行酰基化。广泛用于药物、保健品、日用化学品、功能材料等的有机合成反应中。但是，由于4-(N,N-二甲基)氨基吡啶不易与产物分离，难以重复利用，增加成本，影响产品品质，还会带来废物处理成本和环境污染问题。因此，人们尝试将DMAP负载到化学性质稳定的载体上来解决上述问题。

目前已报道的DMAP负载化方法有三种:(1)物理吸附法，如专利CN02110376.3([P]2003-03-05)所报道，此类方法利用无机多孔材料硅藻土、分子筛、活性炭、中性三氧化二铝等所具有吸附性能，将其浸渍于一定浓度的4-(N,N-二甲基)氨基吡啶溶液中，发生物理吸附而将DMAP固定到固体支持物上。该方法虽然操作简单，但是，由于物理吸附负载的DMAP结合并不牢固，在反应过程中易发生活性分子脱落溶入反应体系，并不能根本解决游离DMAP所存在的问题。(2)硅烷偶联法，已报道的硅烷偶联法如美国化学会志Journal of theAmerican Chemical Society(2005,127(38),13305-11)等，以卤烷基硅烷偶联剂对4-甲氨基吡啶进行N-烷基化，通过硅烷偶联作用将其键合到硅基载体上。(3)聚合物结合法，以卤代烯烃单体或含卤聚合物对4-甲氨基吡啶进行N-烷基化实现DMAP的共价结合负载化，如美国专利US2015158021A1([P]2015-01-11)和Journal of Applied Polymer Science(2002,84,1067–69)等所报道。后两种方法属于共价键结合，可有效防止活性分子DMAP在反应过程脱落的问题。但是负载过程需要以含卤化合物对4-甲氨基吡啶进行N-烷基化，均需在NaH、正丁基锂等剧烈危险物存在下才能实现。因此，存在操作复杂危险、成本高、不易工业放大等困难。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种制备负载化酰化催化剂DMAP的方法，可安全、简便、低成本、大规模地制备负载化DMAP催化剂，所负载的DMAP具有与载体结合牢固、性能稳定、可重复利用、催化活性好，易与产物分离等优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

将硅基载体用卤烷基硅烷偶联剂进行硅烷化得到偶联化载体，然后与4-甲氨基吡啶进行N-烷基化反应；或者，先将4-甲氨基吡啶以卤烷基硅烷偶联剂进行N-烷基化得到硅烷偶联剂-DMAP中间体，再以其对硅基载体进行硅烷偶联。两种途径均可得到负载化DMAP酰化催化剂。

具体为：