Page 224 - 《精细化工》2021年第10期

第 38 卷第 10 期 精 细 化 工 Vol.38, No.10
2021 年 10 月 FINE CHEMICALS Oct. 2021

精细化工中间体
低压下 CO 转化为氨基甲酸酯的高效反应体系
2

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蒋 帅，刘 春
（大连理工大学 精细化工国家重点实验室，辽宁 大连 116024）

摘要：以 CO 2 、苯胺及其衍生物、溴代烃为原料，1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯（DBU）为活化剂，N,N-二甲基
甲酰胺（DMF）为溶剂合成了系列氨基甲酸酯类化合物。以苯胺、1-溴正丁烷和 CO 2 的反应为模板反应，考察
了溶剂、初始压力和温度、反应物物质的量比、DBU 用量及反应时间对反应的影响，获得的最优反应条件为：
苯胺 1.0 mmol，1-溴正丁烷 2.0 mmol，DBU 2.5 mmol，初始压力 0.25 MPa，反应温度 70 ℃，DMF 0.5 mL，反
应时间 30 min。在最优条件下合成了 24 个氨基甲酸酯类化合物，收率在 38%~91%之间。
关键词：CO 2 ；氨基甲酸酯；低压；精细化工中间体；碳中和；碳达峰
中图分类号：X701；TQ225.2；O622.6 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 10-2154-07

Highly efficient transformation of CO 2 to carbamates under low pressure

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JIANG Shuai, LIU Chun
（State Key Laboratory of Fine Chemicals, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China）

Abstract: A series of carbamate compounds were synthesized from carbon dioxide, aniline and its
derivatives and brominated hydrocarbons using 1,8-diazabicycloundec-7-ene (DBU) as active agent,
N,N-dimethylformamide (DMF) as solvent. The influences of solvent, initial pressure and temperature,
molar ratio of reactants, DBU dosage and reaction time on the reaction were investigated using a template
reaction of aniline, 1-bromobutane and carbon dioxide. The optimal reaction conditions were obtained as
follows: aniline 1.0 mmol, 1-bromobutane 2.0 mmol, DBU 2.5 mmol, initial pressure 0.25 MPa, reaction
temperature 70 ℃, DMF 0.5 mL and reaction time 30 min. Under the optimal conditions, 24 carbamate
compounds were synthesized with yields of 38%~91%.
Key words: carbon dioxide; carbamate; low pressure; fine chemical intermediates; carbon neutrality; peak
carbon dioxide emissions

CO 2 既是重要的 C1 资源，又是温室气体的重要 用原料和中间体 [7-10] ，其传统合成方法是以光气 [11-12]
组成之一。因此，研究 CO 2 的化学转化十分必要。 或异氰酸酯类化合物 [13-14] 为原料，但这些剧毒原料
2020 年 9 月，中国提出“碳达峰、碳中和”的目标 在工业应用中受到极大的限制。因此，将廉价易得、
愿景，这对中国 CO 2 的利用和转化提出了更高要求。 储量丰富的 CO 2 转化为氨基甲酸酯类化合物的研究
近年来，科学家报道了将 CO 2 转化为各种化学品的 具有重要价值 [15] 。近年来，陆续报道了将 CO 2 转化
[1]
研究成果 。例如，将 CO 2 转化为甲酸、甲醇、甲 为氨基甲酸酯的方法 [16-19] 。用于氨基甲酸酯合成的
烷、CO、环碳酸酯、聚碳酸酯、氨基甲酸酯等 [2-4] 。 催化剂体系包括碱催化剂 [20] 、盐催化剂 [21-22] 以及
但由于 CO 2 热力学稳定性高，当前工业上仅限于将 金属催化剂 [23] 等。2009 年，HOOKER 等 [24] 在 1,8-
[5]
CO 2 转化为尿素、水杨酸和聚碳酸酯等化学品 。 二氮杂二环十一碳-7-烯（DBU）存在下，将胺、CO 2
氨基甲酸酯类化合物是一类具有重要生物和药 和氯代烃转化为氨基甲酸酯。其中，以苯胺及其衍
[6]
物活性的含氮含氧化合物，广泛应用于农药 、医 生物为底物的反应的产物收率均低于 20%，且 DBU

收稿日期：2021-06-01; 定用日期：2021-07-06; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210553
基金项目：国家自然科学基金（21776036）
作者简介：蒋 帅（1997—），男，硕士生。联系人：刘 春（1970—），男，教授，E-mail：cliu@dlut.edu.cn。