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ChemCatChem:Co-Ni-CM催化醛与N-取代甲酰胺偶联反应合成酰胺类化合物2023-10-25
以Co-BTC MOF为前驱体,利用浸渍法合成了复合材料(Co-Ni-CM),并以此为催化剂催化醛类化合物醛基C–H键活化,与简单的N-取代甲酰胺偶联构建C–N键合成复杂酰胺类化合物,该催化体系适用于带有不同官能团的底物。

 

 

 

 

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酰胺键是一种重要的结构单元,广泛存在于天然产物、药物、农用化学品和具有生物活性的分子以及重要的化工产品中,因此人们开发了各种酰胺的合成方法。在经典的合成中,最常用的方法是由羧酸和胺直接进行缩合反应,但该类反应通常需要较高的温度才能获得相应的酰胺化合物。为了避免苛刻的反应条件,不同的缩合剂被用于羧酸和胺缩合构建酰胺键,但该方法增加副产物并提高了合成成本。近年来,人们开发了不同的催化剂用于催化构建酰胺,例如过渡金属催化剂、有机催化剂、生物酶等催化不同有机化合物之间的偶联构筑酰胺键,但也存在一些局限性,如催化剂成本高、原料不易获得、反应条件苛刻、产生大量废物等。因此,从廉价、易得的原料出发,高效地构筑酰胺键是学术界和产业界一直追求的目标。

基于此目前研究存在的问题,济南大学赵怀庆教授课题组廉价金属催化体系构建酰胺键,以Co-BTC MOF为前驱体利用浸渍法负载镍合成了复合材料Co-Ni-CM,并成功的催化芳醛与脂肪醛中醛基C–H键活化,与简单的酰胺如DMF实现偶联合成了复杂的酰胺。该催化体系对于带有多种不同官能团的醛类及N-取代甲酰胺底物具有良好的相容性。对催化剂的表征研究显示,催化剂拥有规整的正八面体形貌,其中含有均匀分布的催化活性中心以及较高浓度的酸性位点。研究显示丰富的酸性氧空位以及Co-Ni间的协同作用,使催化剂可以容易地催化醛基C–H键活化并激发为自由基,该过程是反应实现的关键。该催化剂具有优良的循环性能,可以循环利用七次反应收率没有明显降低。

文信息

A Co-Ni-CM Heterogeneous Catalyst for the Direct Synthesis of Amides from the Oxidative Coupling of Aldehydes with N-Substituted Formamides

Decai Huang, Hao Sun, Jingwen Li, Hongyan Xu, Huaiqing Zhao

文章第一作者是研究生黄德才。

ChemCatChem

DOI: 10.1002/cctc.202300715

 

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