Page 128 - 《精细化工》2021年第7期

·1410· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

龙和人造丝等材料当中。用于合成酰胺类化合物的方 羧酸类化合物与胺类化合物直接酰胺化法 [15-17] 有效缓
法已经很多，主要包括转酰胺化 [5-6] 、羰基酰胺化 [7-8] 、 解了其他方法存在的腐蚀设备、污染环境、产生废弃
[9]
腈水解 、酯酰胺化 [10-12] 、氧化酰胺化 [13-14] 。但是研 物多及后处理复杂等缺点，唯一副产物为水，是近年
究者们仍然不断努力开发构建酰胺键的新方法。其中 来高效、经济、绿色的合成酰胺类化合物的理想途径。

图 1 含酰胺结构单元的代表性药物分子
Fig. 1 Representative drug molecules containing amide structural units

目前，用于直接酰胺化的催化剂主要包括过渡 噻吩-3-甲酸、对甲氧基肉桂酸、叔丁氧羰基-L-脯氨
金属基催化剂和硼基化合物。过渡金属由于其资源 酸、对硝基苯乙酸、苄胺、环己胺、乙醇胺、吗啡
丰富、商业成本低等优势已经得到了广泛应用。其 啉，分析纯，萨恩化学技术(上海)有限公司；4A 分
中，五氯化铌（NbCl 5 ）具有优良的热稳定性和强的 子筛（4A M.S.）、乙酸乙酯、甲苯、二氧六环、二
亲电性，常被作为强路易斯酸用于催化多种有机合 氯甲烷、乙腈，分析纯，国药集团化学试剂有限公
成反应，其中也包括羧酸类化合物和胺类化合物直 司。所用水均为去离子水。TLC 所用的薄层色谱板
接酰胺化反应。但是在直接酰胺化反应中由于 NbCl 5 为 GF 254 涤纶片基（台州市四甲生化厂）。
易水解，催化剂用量大，导致催化剂成本提高 [18] 。 Agilent1290-Brucker micrOTOF QⅡ高分辨液
因此，合理设计和开发 NbCl 5 催化体系高效催化羧酸 相色谱质谱联用仪、Agilent1290 液相色谱仪，美国
类化合物和胺类化合物直接酰胺化具有重要意义。 Agilent 公司；Brucker micrOTOF QⅡ高分辨质谱
离子液体是在室温或接近室温下呈液体状态， 仪、Bruker ADVANCEⅡ400 MHz 型核磁共振波谱
完全由阴阳离子构成的一类新型化合物，离子液体 仪，瑞士 Bruker 公司；SGWX-4 显微熔点仪（未校
优异的特性使得其已在许多领域得到广泛应用，如 准），上海仪电物理光学仪器有限公司。
溶剂、气体吸收剂、催化剂等 [19] 。近些年来，离子 1.2 合成
液体作为催化剂在有机反应中表现出了优异的性 1.2.1 离子液体 1a~1d 的合成
能。多种催化剂共催化化学反应已成为提高合成效率 合成路线如下所示，化合物 1a~1d 为已知化
的一种有效策略，日益受到国内外研究者的重视 [20] 。 合物 [23-24] 。
随着研究的不断深入，离子液体参与的共催化体系
在有机合成及催化领域也不断取得进展。MITTAL
等 [21] 利用 NbCl 5 和离子液体[BMIm]Cl 共催化葡萄
糖脱水制备 5-羟甲基糠醛。朱林等 [22] 利用离子液体
[BMIm]Br 辅助 HZSM-5 分子筛催化乙酸环己酯水
解反应。
本文以 NbCl 5 和离子液体[BMIm]Br 作为共同
催化剂，用于催化羧酸类化合物和胺类化合物直接

酰胺化制备酰胺类化合物，考察了共催化体系在反 1.2.2 酰胺化合物 2a~2i 的合成
应过程中的催化效果，探索了反应条件及底物适用
范围，同时对反应机理进行了探究。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器
N-甲基咪唑、1-溴丁烷、1,4-二溴丁烷、1,5-二

溴戊烷、1,6-二溴己烷、NbCl 5 、四氯化锆、三氯化
铝、三氯化铁、五氧化二铌、苯甲酸、吡啶-2-甲酸、 以 N-苄基苯甲酰胺 2a 的合成为例。将苯甲酸