[发明专利]三氟甲磺酸铋作为贝克曼重排反应催化剂的用途

说明书

本发明属于有机化学领域，涉及三氟甲磺酸铋作为贝克曼重排反应催化剂的用途，以三氟甲磺酸铋为催化剂，酮肟进行贝克曼重排反应，转化为酰胺。三氟甲磺酸铋在贝克曼重排反应中作为催化剂，反应条件温和，酮肟重排反应转化率高，选择性好，反应后处理简单，工业上具有较好的可操作性，且三氟甲磺酸铋绿色、无毒，而且可以回收套用，节约资源。

技术领域

本发明属于有机化学领域，涉及贝克曼重排反应，更具体而言，涉及三氟甲磺酸铋作为贝克曼重排反应催化剂的用途，即以三氟甲磺酸铋为催化剂，酮肟经贝克曼重排反应制备酰胺的方法。

背景技术

酮肟类化合物在酸性催化剂的作用下，重排成取代的酰胺，称之为贝克曼(Beckmann)重排反应。该反应是德国化学家恩斯特·奥托·贝克曼(Ernst OttoBeckmann)在1886年首先发现的，其反应机理是在酸作用下，肟首先发生质子化，然后脱去一分子水，同时与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上，所形成的碳正离子与水反应得到酰胺。贝克曼重排反应在有机合成中占有极其重要的地位，常用于确定酮类化合物的结构。贝克曼重排是立体专一性反应，酮肟分子中发生迁移的烃基与离去基团(羟基)互为反位，在迁移过程中迁移碳原子的构型保持不变。工业上利用环己酮肟发生贝克曼重排，大量生产ε-己内酰胺，它是合成尼龙-6的单体。酰胺良好的性质，如大的极性、稳定性和结构的多样性也使得它成为有机化学所有分支中最普遍和最值得依赖的官能团之一。

路易斯酸(Lewis acid)催化的有机反应及其在有机合成中的研究一直是有机化学研究的热点。由于它们催化的反应其有高选择性，高产率，反应条件温和，因而路易斯酸催化的有机反应广泛应用于各个领域，包括天然产物的合成。传统的路易斯酸，例如：AlCl₃、BF₃、TiCl₄、SnCl₄等已广泛应用于有机合成中。但是，传统的路易斯酸催化剂用量大，对水敏感，催化剂不能回收套用。因而，寻求绿色、操作条件不苛刻的催化剂，在温和和环境友好的条件下实现贝克曼重排反应，且转化率高、选择性好、后处理简便、可操作性好，是有机化学家共同努力的目标。

发明内容

基于上述问题，本发明人致力于贝克曼重排反应的研究，研究发现三氟甲磺酸铋在贝克曼重排反应中作为催化剂，反应条件温和，酮肟重排反应转化率高，选择性好，反应后处理简单，工业上具有较好的可操作性，且三氟甲磺酸铋绿色、无毒，而且可以回收套用，节约资源。

因此，本发明的目的在于提供三氟甲磺酸铋作为贝克曼重排反应催化剂的用途。

本发明的另一目的在于提供一种以三氟甲磺酸铋为催化剂，酮肟经贝克曼重排反应制备酰胺的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，本发明提供三氟甲磺酸铋作为贝克曼重排反应催化剂的用途。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种制备酰胺的方法，该方法包括，以三氟甲磺酸铋为催化剂，酮肟进行贝克曼重排反应，转化为酰胺。

下面，更具体地描述本发明。

在贝克曼重排反应中，三氟甲磺酸铋作为催化剂。三氟甲磺酸铋(Bi(OTf)₃)又称三氟甲基磺酸铋、三氟甲烷磺酸铋，无毒、绿色、环保、价格低廉。

在本发明中，在三氟甲磺酸铋催化作用下，酮肟进行贝克曼重排反应，转化为酰胺。