本發(fā)明屬于醇和胺交叉偶聯(lián)合成亞胺的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以羥基化鄰菲羅啉銅配合物作為催化劑，綠色的o2作為氧化劑，催化氧化醇和胺交叉偶聯(lián)反應(yīng)合成亞胺的方法。
背景技術(shù)：
亞胺，又稱席夫堿，是一類含c＝n不飽和雙鍵的非常重要的有機(jī)合成中間體，由于可以發(fā)生環(huán)化、還原、加成、縮合等有機(jī)反應(yīng)，從而可以進(jìn)一步構(gòu)建藥物、工業(yè)、生物及天然產(chǎn)物。因此，人們對亞胺的合成和應(yīng)用一直都有很大的興趣。
傳統(tǒng)上，亞胺一般是由羰基化合物(醛或酮)與一級胺縮合而成。該過程中往往都需要脫水劑及路易斯酸作催化劑，而醛、酮通常是由醇選擇氧化獲得，而且醇比羰基化合物更綠色化，如更廣泛的范圍、更容易獲得、更穩(wěn)定、更便宜、毒性更小和更容易處理等。因此直接用醇和胺交叉偶聯(lián)合成亞胺顯然是更有實(shí)際意義的方法。其中，用綠色的空氣或氧氣作為氧化劑已被廣泛的應(yīng)用。所用的催化劑主要分為：金屬催化劑(ru、os、pd、pt、au、co、mn、cu等)、無金屬催化劑、光催化劑、仿生催化劑。與貴金屬相比，金屬銅具有儲存豐富、廉價易得、毒性低等特點(diǎn)，所以銅催化劑在合成亞胺反應(yīng)中得到了廣泛關(guān)注。
現(xiàn)有方法中用銅鹽作催化劑時，往往需要加入額外的有機(jī)配體和堿，以及昂貴的氮氧自由基作助催化劑，反應(yīng)溫度高并且反應(yīng)時間較長，產(chǎn)物的選擇性差等，這些都阻礙了其催化體系的實(shí)際應(yīng)用。
除了銅鹽外，銅配合物也可用作催化劑。但是反應(yīng)中仍需再加入額外的堿，高溫、較長的反應(yīng)時間、狹窄的醇底物的范圍限制了配合物作催化劑的最終應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種不需要額外加入有機(jī)配體、堿、氮氧自由基，在常溫條件下高效、快速的實(shí)現(xiàn)醇和胺的交叉偶聯(lián)合成亞胺的方法。
解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：以羥基化鄰菲羅啉銅配合物為催化劑，將式1所示的醇與式2所示的胺按摩爾比為1:1.1～1.5加入有機(jī)溶劑中，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的o2氣氛中常溫反應(yīng)，得到式3所示的亞胺。
式中r1代表苯基、鹵代苯基、烷基取代苯基、烷氧基取代苯基、4-甲硫基苯基、c6h5ch＝ch、環(huán)烷基、吡啶基、呋喃基中的任意一種；r2代表苯基、烷基取代苯基、烷氧基取代苯基、烷基、環(huán)烷基中的任意一種。
上述的r1優(yōu)選苯基、鹵代苯基、c1～c4烷基取代苯基、c1～c4烷氧基取代苯基、4-甲硫基苯基、c6h5ch＝ch、c5～c6環(huán)烷基、吡啶基、呋喃基中的任意一種，r2優(yōu)選苯基、c1～c4烷基取代苯基、c1～c4烷氧基取代苯基、c4～c6烷基、c5～c6環(huán)烷基中的任意一種。
上述的羥基化鄰菲羅啉銅配合物的加入量優(yōu)選為醇摩爾量的2％～3％。
上述的有機(jī)溶劑為乙腈、四氫呋喃、n,n-二甲基甲酰胺中的任意一種。
上述的羥基化鄰菲羅啉銅配合物(cu2(ophen)2)根據(jù)文獻(xiàn)syntheses,crystalstructures,andphysicalpropertiesofdinuclearcopper(i)andtetranuclearmixed-valencecopper(i,ii)complexeswithhydroxylatedbipyridyl-likeligands(chem.-eur.j.,2002,8:3187-3194.)中的方法合成，其具有以下兩大特點(diǎn)：(1)有配位不飽和的金屬中心，分子中存在弱的cu(i)-cu(i)成鍵作用，在適當(dāng)?shù)臈l件下，弱的金屬-金屬鍵可以被打斷，使cuⅰ中心成為催化氧化的活性位點(diǎn)；(2)容易被單電子氧化至cuicuii(ophen)2的混合價態(tài)。
本發(fā)明采用廉價易得的cu2(ophen)2作催化劑，以綠色的o2作氧化劑，在室溫條件下，即可高效和快速的實(shí)現(xiàn)醇和胺的交叉偶聯(lián)，并且避免了氮氧自由基和堿的使用，反應(yīng)選擇性高，底物適用范圍較廣，具有很大的工業(yè)應(yīng)用的潛能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1
將50μl(0.5mmol)苯甲醇、65μl(0.6mmol)卞胺、0.0065g(0.0125mmol)cu2(ophen)2、2mldmf依次加入到10ml圓底燒瓶中，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的o2氣氛中常溫反應(yīng)12小時。經(jīng)氣相色譜檢測(hp-5毛細(xì)管柱，以氮?dú)庾鬏d氣流速為1.0ml/min，柱溫：初始溫度40℃(維持4min)，以20℃/min升溫至285℃(維持2min)，進(jìn)樣口溫度：270℃，檢測器器溫度：300℃)，苯甲醇的轉(zhuǎn)化率為92％，產(chǎn)物n-芐基苯甲醛亞胺的收率為90％。
實(shí)施例2
在實(shí)施例1中，所用的苯甲醇用等摩爾4-甲硫基苯甲醇替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，經(jīng)氣相色譜檢測，4-甲硫基苯甲醇的轉(zhuǎn)化率為99％，產(chǎn)物n-芐基-4-甲硫基苯甲醛亞胺的收率為97％。
實(shí)施例3
在實(shí)施例1中，所用的苯甲醇用等摩爾4-甲氧基苯甲醇替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，經(jīng)氣相色譜檢測，4-甲氧基苯甲醇的轉(zhuǎn)化率為89％，產(chǎn)物n-芐基-4-甲氧基苯甲醛亞胺的收率為88％。
實(shí)施例4
在實(shí)施例1中，所用的苯甲醇用等摩爾2-甲氧基苯甲醇替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，經(jīng)氣相色譜檢測，2-甲氧基苯甲醇的轉(zhuǎn)化率>99％，產(chǎn)物n-芐基-2-甲氧基苯甲醛亞胺的收率為98％。
實(shí)施例5
在實(shí)施例1中，所用的苯甲醇用等摩爾4-氯苯甲醇替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，經(jīng)氣相色譜檢測，4-氯苯甲醇的轉(zhuǎn)化率為87％，產(chǎn)物n-芐基-4-氯苯甲醛亞胺的收率為84％。
實(shí)施例6
在實(shí)施例1中，所用的苯甲醇用等摩爾4-溴苯甲醇替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，經(jīng)氣相色譜檢測，4-溴苯甲醇的轉(zhuǎn)化率為85％，產(chǎn)物n-芐基-4-溴苯甲醛亞胺的收率為84％。
實(shí)施例7
在實(shí)施例1中，所用的苯甲醇用等摩爾肉桂醇替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，經(jīng)氣相色譜檢測，肉桂醇的轉(zhuǎn)化率為93％，產(chǎn)物n-芐基-肉桂醛亞胺的收率為90％。
實(shí)施例8
在實(shí)施例1中，所用的苯甲醇用等摩爾3-吡啶甲醇替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，經(jīng)氣相色譜檢測，3-吡啶甲醇的轉(zhuǎn)化率為96％，產(chǎn)物n-芐基-3-吡啶甲醛亞胺的收率為92％。
實(shí)施例9
在實(shí)施例1中，所用的苯甲醇用等摩爾2-呋喃甲醇替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，經(jīng)氣相色譜檢測，2-呋喃甲醇的轉(zhuǎn)化率為75％，產(chǎn)物n-芐基-2-呋喃甲醛亞胺的收率為70％。
實(shí)施例10
在實(shí)施例1中，所用的苯甲醇用等摩爾環(huán)己甲醇替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，經(jīng)氣相色譜檢測，環(huán)己甲醇的轉(zhuǎn)化率為99％，產(chǎn)物n-芐基環(huán)己甲醛亞胺的收率為97％。
實(shí)施例11
在實(shí)施例1中，所用的芐胺用等摩爾正己胺替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，經(jīng)氣相色譜檢測，苯甲醇的轉(zhuǎn)化率為97％，產(chǎn)物n-正己基苯甲醛亞胺的收率為95％。
實(shí)施例12
在實(shí)施例1中，所用的芐胺用等摩爾環(huán)己甲胺替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，經(jīng)氣相色譜檢測，苯甲醇的轉(zhuǎn)化率為98％，產(chǎn)物n-環(huán)己基亞甲基苯甲醛亞胺的收率為95％。
實(shí)施例13
在實(shí)施例1中，所用的芐胺用等摩爾4-甲氧基芐胺替換，其他步驟與實(shí)施例1相同，經(jīng)氣相色譜檢測，苯甲醇的轉(zhuǎn)化率為83％，產(chǎn)物n-4-甲氧基芐基苯甲醛亞胺的收率為82％。
為了確定本發(fā)明的工藝條件發(fā)明人進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)室研究試驗(yàn)，具體實(shí)驗(yàn)情況如下：
將50μl(0.5mmol)苯甲醇、65μl(0.6mmol)卞胺、催化劑、堿、2ml溶劑依次加入到10ml圓底燒瓶中，在空氣氣氛或氧氣氣氛中常溫反應(yīng)12小時。采用氣相色譜檢測(hp-5毛細(xì)管柱，以氮?dú)庾鬏d氣流速為1.0ml/min，柱溫：初始溫度40℃(維持4min)，以20℃/min升溫至285℃(維持2min)，進(jìn)樣口溫度：270℃，檢測器器溫度：300℃)苯甲醇的轉(zhuǎn)化率，結(jié)果見表1。
表1苯甲醇和芐胺交叉偶聯(lián)反應(yīng)條件
注：表中naoh加入量為0.5mmol，phen表述鄰菲羅啉。
由表1可見，在溶劑乙腈、thf、dmf中，以cu2(ophen)2為催化劑，氧氣作氧化劑，在無需加入額外堿的情況下，常溫反應(yīng)12小時，苯甲醇和芐胺交叉偶聯(lián)反應(yīng)合成n-芐基苯甲醛亞胺，苯甲醇的轉(zhuǎn)化率均可達(dá)到90％左右。