[发明专利]一种纳米多孔金属选择性催化芳基C-Br键氢解的方法

说明书

本发明属于医药化工中间体及相关化学技术领域，提供了一种纳米多孔金属选择性催化芳基C‑Br键氢解的方法，包括以下步骤：(1)、将溴代芳香化合物、纳米多孔金属催化剂、碱及溶剂加入到反应釜中，通入氢气，加热搅拌；(2)、反应结束后，将步骤(1)得到的反应液加入到水中，萃取，再进行减压蒸馏除去溶剂得到目标产物脱溴的芳香类化合物。与已有技术相比，本发明采用纳米多孔金催化剂作为催化剂可方便回收利用，简单过滤清洗即可再次重复利用，该催化剂结构稳定、催化活性高，重复利用多次仍未见催化活性明显降低，为其实现工业化提供可能。

技术领域

本发明涉及一种芳基C-Br键氢解的方法，具体涉及一种纳米多孔金属选择性催化芳基C-Br键氢解的方法，属于医药化工中间体及相关化学技术领域。

背景技术

在有机合成中，催化氢化脱卤素已成为将有害化学物质降解为低毒同类物的常用技术。此外，加氢脱卤反应常用于脱保护化学的有机合成，因为卤化物可以选择性地阻断具有相似反应性的两个反应位点中的一个，而不会强烈影响系统的电子学。传统金属-卤素交换法需要使用大量有毒试剂，自由基法和光催化法存在目标产物选择性低和官能团兼容性差等缺点，同时不易实现大量生产操作。

金属催化还原法借助金属与有机或无机还原试剂作用实现脱卤，已报道金属催化剂主要有Pd，Rh，Ru,，Ni，Fe等，还原试剂有水合肼，甲酸盐，醇碱组合，这类方法需要大量还原剂，反应后会生成副产物或废弃物。金属催化加氢还原的催化剂分为均相与多相两种，其中均相催化加氢还原产物中会有金属离子残留；多相催化还原加氢所用催化剂主要为负载型金属纳米颗粒，影响该类催化剂催化效果的因素较为复杂，主要包括催化剂活性组分、助剂、载体和不同制备方法等。金属催化C-Br键氢解反应的过程是借助生成的金属-氢负(M-H^-)中间体，对吸附或配位在多相金属催化剂上的C-Br键进行亲核进攻，脱去一份子HBr。例如Beller等利用生物质负载Co₂O₃催化芳基脱卤素，文中所用催化剂有效部分是化合态的Co，在反应过程活性组分存在流失问题，致使催化剂回收利用性差，需要额外补充新的催化剂或延长反应时间来提高回收的催化剂活性。

纳米多孔金属是一类新型纳米结构催化剂，其由纳米尺度的细孔和韧带构成，与大多数金属相比具有极大的比表面积、优良的导电导热和无毒性能，可表现出与块状金属完全不同的物理化学性质。纳米多孔金(AuNPore)催化剂具有催化活性高、结构稳定、回收利用简便等优点，成为纳米多孔催化剂研究的热点，但将纳米多孔金应用于催化有机芳烃脱卤素的研究，未见专利和文献报道。

发明内容

本发明目的是提供一种纳米多孔金(AuNPore)为催化剂，氢气为氢源、碱作为添加剂，在有机溶剂中，应用于芳基C-Br键氢解的方法。

本发明的技术方案：

一种纳米多孔金属选择性催化芳基C-Br键氢解的方法，步骤如下：

R¹选自氢、苯基、苯氧基、氨基取代的链状烷基、缩醛基和苄基中的一种；

R²选自氢、苯基、苯氧基、氨基取代的链状烷基、缩醛基和苄基中的一种；

将溴代芳香化合物、纳米多孔金属催化剂及溶剂加入反应釜中，通入压力控制在20～40bar的氢气，加热搅拌，反应温度控制在90℃～105℃，反应时间控制在45h～96h，所述溴代芳香化合物在溶剂中的摩尔浓度为0.1～0.5mmol/mL，溴代芳香化合物与碱的摩尔比为1:4.5～6.0，溴代芳香化合物与催化剂的摩尔比为1:0.1～0.5；反应结束后，将得到的反应液加入水中进行萃取，再经过减压蒸馏除去溶剂得到目标产品。

所述的溶剂为甲醇和/或乙醇。

所述的碱为碳酸铯。

所述的纳米多孔金属催化剂为纳米多孔金催化剂。