[发明专利]一种酰胺的制备方法

说明书

本发明公开了一种酰胺的制备方法，属于有机化学领域，本发明采用1,3‑二氮杂环烷二酮衍生物作为新型的有机小分子催化剂催化酮肟重排反应生成酰胺的速率快，大部分反应时间在10‑30min之内即可达到98％的选择性、95％以上的很好的分离收率；所述的制备方法反应条件温和，在常压、室温到100℃下均能进行，不会腐蚀仪器设备、不会造成环境污染而且节约能源，具有良好的工业应用前景；是一种高效、合成步骤简便、环境友好的制备酰胺的方法。

技术领域

本发明属于有机化学领域，具体涉及一种使用1,3-二氮杂环烷二酮衍生物催化制备酰胺的方法。

背景技术

于1886年发现的贝克曼重排反应是将酮肟直接转化为酰胺的重要方法，属于原子经济性反应，在工业上具有重要应用，已大规模地用于己内酰胺(尼龙-6单体)、十二内酰胺(尼龙-12单体)以及药物扑热息痛的合成与生产。传统地该反应是在强酸催化高温下进行，这导致较多副产物的生成，增加能源损耗成本。以己内酰胺为例，它主要用于生产尼龙-6纤维和尼龙-6工程塑料，目前工业上采用的生产己内酰胺的主要工艺是以发烟硫酸作为催化剂和溶剂，由环己酮肟经液相贝克曼重排转化为己内酰胺硫酸盐，然后再以氨水中和得到己内酰胺。此工艺虽然环己酮肟的转化率和己内酰胺的选择性几乎都为100％，但整个反应消耗了高价值的硫酸和氨水、副产了大量低价值的硫酸铵，同时作为催化用的浓硫酸会腐蚀设备、造成环境污染，增加了设备成本和环境负担。

为了克服上述弊端，化学工作者一直寻求洁净，简单，温和，高效的方法来实现贝克曼重排反应。有机小分子催化剂具有结构简单、原料廉价易得、不含金属离子、反应条件温和、环境友好等优点，但也存在着一些缺陷，其中较为明显的就是催化剂的用量较大。这对于那些需要经过多步反应才能合成或者价格稍微昂贵的有机小分子催化剂而言，无疑阻碍了它们在有机合成领域和工业化生产方面更加广泛的应用。

因此，为了克服上述有机小分子催化剂的不足，有必要开发一种能够在较低催化剂负载量下仍然具有很强催化活性的新型温和高效的有机小分子催化剂。虽然关于1,3-二氮杂环烷二酮衍生物的合成早有报道(H.Ulrich等，J.Org.Chem.,1965,30,2781-2783；G.Zinner等，Chem.Ber.,1970,103,766-776)，但是目前尚没有以1,3-二氮杂环烷二酮衍生物作为催化剂的相关报道出现，更没有将1,3-二氮杂环烷二酮衍生物作为贝克曼重排反应催化剂的报道。

发明内容

本发明提供了一种酰胺的制备方法，本发明所要解决的技术问题是提供一种采用新型温和高效的有机催化剂催化酮肟重排反应以制备酰胺的方法。

本发明经研究发现，1,3-二氮杂环烷二酮衍生物可以作为新型温和高效的有机催化剂，在一定温度范围内能够快速有效地催化酮肟重排生成酰胺。而且1,3-二氮杂环烷二酮衍生物上取代基的不同以及2位上偕二卤原子的不同，将影响酮肟重排生成酰胺的反应速率。

本发明的技术方案如下：

一种制备酰胺的方法，采用有机溶剂为介质，1,3-二氮杂环烷二酮衍生物作为有机催化剂，催化酮肟重排反应生成酰胺，其中所述的1,3-二氮杂环烷二酮衍生物的结构如式(Ⅰ)、(Ⅱ)或(Ⅲ)所示：