醇类化合物一锅法合成酰胺的研究

发布时间：2017-04-26 08:05

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【摘要】：酰胺类化合物是指氨或胺的氮原子上的氢被酰基取代后生成的化合物,该类化合物都含有酰胺键(-CONH-,亦称为肽键)。酰胺键具有构象多样、结构稳定等特点,是生物蛋白和药物化学中的重要结构单元。目前,酰胺类化合物广泛应用于化工原料、医药合成、燃料等领域,酰胺类化合物的合成也日益成为有机化学研究领域的热点。本文通过两种绿色低毒的方法合成酰胺类化合物,利用气质联用色谱仪研究反应温度、反应时间、氧化剂、物料比等条件对反应的影响,总结影响规律,找出较佳的合成条件。第一种方法:以醇类化合物作为底物,氨水作为氨源和碱性试剂,30%H2O2作为氧化剂,I2作为催化剂,在水体系条件下一锅法合成酰胺化合物。该反应分为两步:第一步由醇转化为中间产物腈,第二步由腈氧化生成酰胺。苯甲醇系化合物以苯甲醇为代表底物,脂肪单醇以正己醇为代表底物,以DMF作为内标,通过气质联用色谱仪检测原料、中间产物、产物三者之间的变化规律。通过对各种条件的筛选,确定了以苯甲醇和正己醇为底物合成酰胺的较佳反应条件。1、苯甲醇为底物合成酰胺的较佳反应条件为:反应温度65℃,反应时间2 h,醇与I2的物料比为1:3,氧化剂为30%H2O2,氧化剂的用量为10m L,反应体系的p H为12,苯甲醇的转化率为99%,苯甲酰胺的产率为87%。2、正己醇为底物合成酰胺的较佳条件:反应温度65℃,反应时间5 h,醇与I2的物料比为1:3,氧化剂为30%H2O2,氧化剂的用量为15 m L,反应体系的p H为13,正己醇的转化率为78%,正己酰胺的产率为54%。第二种方法:以苯系醇作为底物,有机胺作为氨源,强碱弱酸盐作为碱性试剂,I-作为催化剂,TBHP作为氧化剂一锅法合成酰胺。该方法中醇首先被TBHP氧化生成醛,醛再与胺在TBHP的作用下氧化生成酰胺。选取苯甲醇为代表底物,用DMF作为内标,通过气质联用色谱仪分析原料、副产物、产物之间的变化规律。通过对各种条件的筛选,确定了苯甲醇为底物合成酰胺的较佳反应条件:正丁胺盐酸盐作为氨源,溶剂为H2O,碱性试剂选择Ba CO3,Na I/Fe3+作为催化剂,碱性试剂的用量为2 equiv,氧化剂TBHP的用量为8 equiv,苯甲醇的转化率为100%,产物N-丁基苯甲酰胺的产率为93%。本文建立了用水作溶剂,Na I/Fe3+作为催化剂,有机胺盐酸盐作为氮源、在无惰性气体保护条件下高产率合成酰胺的一种方法。
【关键词】：苯甲醇 正己醇 正丁胺 氨水 双氧水 酰胺化 TBHP
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ225.261
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 前言11-27
• 1.1 传统合成酰胺的方法12-16
• 1.1.1 羧酸与胺反应合成酰胺12-14
• 1.1.2 酰氯和胺反应生成酰胺14-15
• 1.1.3 酯和胺反应生成酰胺15-16
• 1.2 改进合成酰胺的方法16-25
• 1.2.1 利用醛为底物合成酰胺16-18
• 1.2.2 腈水解转化为酰胺18-20
• 1.2.3 胺化羰基化形成酰胺20-21
• 1.2.4 炔与胺形成酰胺21-22
• 1.2.5 醇与胺反应生成酰胺22-25
• 1.3 课题的提出25-27
• 第二章 苯系醇一锅法合成酰胺的研究27-41
• 2.1 引言27
• 2.2 结果与讨论27-36
• 2.2.1 典型反应过程27-28
• 2.2.2 温度对反应的影响28-29
• 2.2.3 时间对反应的影响29-30
• 2.2.4 原料与催化剂的物料比对反应的影响30-31
• 2.2.5 氧化剂对反应影响31-32
• 2.2.6 氧化剂的用量对反应的影响32-33
• 2.2.7 pH对反应的影响33-34
• 2.2.8 底物对反应的影响34-36
• 2.3 本章小结36
• 2.4 实验部分36-41
• 2.4.1 仪器与试剂36-37
• 2.4.2 典型反应实例37-39
• 2.4.3 化合物的表征39-41
• 第三章 脂肪单元醇一锅法合成酰胺的研究41-53
• 3.1 引言41
• 3.2 结果与讨论41-49
• 3.2.1 典型反应过程41-42
• 3.2.2 温度对反应的影响42-43
• 3.2.3 时间对反应的影响43-44
• 3.2.4 原料与催化剂的物料比对反应的影响44-45
• 3.2.5 氧化剂对反应影响45-46
• 3.2.6 氧化剂的用量对反应的影响46-47
• 3.2.7 pH对反应的影响47-48
• 3.2.8 底物对反应的影响48-49
• 3.3 本章小结49
• 3.4 实验部分49-53
• 3.4.1 仪器与试剂49-50
• 3.4.2 典型反应实例50-51
• 3.4.3 化合物的表征51-53
• 第四章 有机胺作为氨源一锅法合成酰胺的研究53-66
• 4.1 引言53
• 4.2 结果与讨论53-61
• 4.2.1 典型反应过程53
• 4.2.2 不同体系对反应的影响53-54
• 4.2.3 不同碱性试剂对反应的影响54-55
• 4.2.4 原料与碱性试剂的物料比对反应的影响55-56
• 4.2.5 不同金属离子对反应的影响56-57
• 4.2.6 原料与氧化剂TBHP的物料比对反应的影响57-58
• 4.2.7 不同氨源对反应的影响58-60
• 4.2.8 底物对反应的影响60-61
• 4.3 本章小结61-62
• 4.4 实验部分62-66
• 4.4.1 仪器与试剂62
• 4.4.2 典型反应实例62-64
• 4.4.3 化合物的表征64-66
• 结论66-67
• 参考文献67-72
• 附图72-83
• 致谢83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 杜春霖;;脂肪酰胺纤维柔软剂的合成[J];辽东学院学报(自然科学版);2010年01期

2 郭彦强;韩瑞民;弥海晨;弓锐;;脂肪酰胺阳离子沥青乳化剂的合成及性能[J];公路;2014年11期

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本文编号：328035