[发明专利]一种高选择性氧化苄胺绿色合成N-苄烯丁胺的方法

说明书

本发明提供了一种高选择性氧化苄胺绿色合成N‑苄烯丁胺的方法。该方法包括：取钨酸镉、钨酸铋溶于醇溶液中，搅拌混合均匀；将混合后的溶液晶化，随后经冷却、过滤、分离、干燥等步骤制得钨酸镉‑钨酸铋复合光催化剂；取钨酸镉‑钨酸铋复合光催化剂分散在苄胺中，通入氧气，光照，即得N‑苄烯丁胺。本发明可以通过控制催化剂的比例来提高苄胺的转化率，所制得的N‑苄烯丁胺选择性大于99％。本发明具有绿色、无溶剂、高效、低能耗等特点，而且合成工艺简单。

【技术领域】

本发明涉及光催化氧化领域，具体涉及一种高选择性氧化苄胺绿色合成N-苄烯丁胺的方法。

【背景技术】

亚胺是有机合成中重要的中间体，在生物医药领域有着重要应用。由于具有亲电性双键，亚胺能与其它试剂发生重要反应。N-苄烯丁胺作为一种可用于合成具有生物活性的天然产物和候选药物的重要化工产物，它能与酯、酰氯、烯酮等发生加成反应能生成β-内酰胺，而β-内酰胺类抗生素的广泛应用使苄胺的氧化合成N-苄烯丁胺具有重要意义。传统的合成方法采用伯胺与醛酮缩合而成。此方法需要加热脱水装置，操作比较麻烦，而且很多原料不易制备。近年来，氧化苄胺制备N-苄烯丁胺成为一种有效方法，尤其是在催化条件下用氧气、双氧水等进行的绿色氧化合成方法受到广泛关注。

目前氧化法制备N-苄烯丁胺的工艺主要包括金属催化的脱氢、微波法、HgO-I₂氧化等。但是现有的氧化方法仍然存在着某些缺陷：较高的反应温度、较长的反应时间、反应或后处理中用到大量的有机溶剂。近几年，光催化氧化法利用太阳能作为能量来源、以分子氧作为氧化剂，在室温或者较低温度下实现有机物选择性氧化过程，备受研究者们的关注。迄今为止，用于苄胺氧化的多相催化剂主要有TiO₂和以TiO₂为基础的改性光催化剂、WS₂、Au/SrTiO₃、Nb₂O₅以及最近开发的新型光催化剂g-C₃N₄。但是，这些光催化剂存在光催化活性低、可见光响应弱等缺点。因此，研制一种高效光催剂以实现高选择性氧化苄胺绿色合成N-苄烯丁胺非常重要和紧迫。

钨酸铋(Bi₂WO₆)是一种廉价、稳定和无毒的颜料，其禁带宽度约为2.7eV，具有较强的可见光吸收能力，被应用于光催化有机物降解、光解水和有机合成等领域。钨酸镉(CdWO₄)属于单斜晶系晶体，其禁带宽度约为2.7eV，并且其具有折射率高、低辐射损伤、发光强度大和优良的闪烁性能等优点。

通过利用钨酸铋和钨酸镉的优点，可以研制兼具有可见光响应、温和氧化能力、较高可见光催化活性等优点的光催化材料，已引起业界未来实现N-苄烯丁胺光催化合成的强烈关注。

【发明内容】

本发明的目的是一种高选择性催化氧化苄胺合成N-苄烯丁胺的方法，该方法高效、低能耗、无污染。

本发明制备高效催化剂的步骤如下：

取钨酸镉、钨酸铋溶于醇溶液中，搅拌混合均匀；

将混合后的溶液晶化，随后经冷却、过滤、分离、干燥等步骤制得钨酸镉-钨酸铋复合光催化剂；

取钨酸镉-钨酸铋复合光催化剂分散在苄胺中，通入氧气，光照，即得N-苄烯丁胺。

所述钨酸镉、钨酸铋既可购于市售，亦可现制现用。

优选地，所述钨酸镉、钨酸铋混合溶液，其中钨酸根的浓度为1～50mmol/l。

优选地，所述晶化温度为100～200℃，晶化时间为10～48h。

优选地，所述醇溶液为乙醇、乙二醇或三乙醇溶液。

优选地，按反应物的总质量计，所述通入氧气的速度为20～400mL/min/g。