一种催化氢化羧酸酯还原制备醇的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种催化氨化簇酸醋还原成醇的方法，特别是一种利用含2-(二苯麟 基乙基)-(5, 6, 7, 8-四氨哇嘟基)胺配体的钉配合物催化剂对簇酸醋类化合物氨化还原制 备醇的方法，属于有机合成技术领域。
【背景技术】
[0002] 由簇酸醋类化合物还原成醇类化合物，是有机化学合成中最重要的基本反应。传 统的醋类化合物的还原一般利用高溫高压（100-300atm&，200-300 °C)、异相催化体系， 能耗大，副反应多，或者用NaBH4或LiAlH4等金属还原试剂，试剂极易着火、爆炸，操作不安 全，同时需要消耗当量或几倍当量于底物的金属还原试剂，会产生大量副产物，导致后处理 操作繁琐麻烦，应用成本高，环境污染大。发展新型高效的醋的催化氨化催化剂，均相催化 氨化还原有机酸醋，使其产生的副产物少，操作简单，安全性高，污染小，是一项具有重大意 义的研究课题。目前研究的醋催化氨化的催化剂，主要有W下几种催化体系如下=Milstein 小组（Zhan邑，J. ;Leitus,G. ;Ben-David,Y. ;Milstein,D.Angew. Chem., Int. 2006，45，1113.)在2006首次报道了=齿错式钉配合物，该配合物在溫和的条件下 (115 °C，5. 3atm&)对醋，尤其是对非官能团化的醋进行催化氨化，但该催化体系的效率 很低，S/C只有100,不适合工业化生产。L.A.Saudan小组（Saudan,LA. ;Saudan,C. M. ;Debieux,C. ;Wyss,P.Angew. Chem.,/打&/? 2007, 46, 7473.)于 2007 报道了 一种N-P四配位的钉配合物对醋进行催化氨化，在100 °C、50atm的条件下对一系列的醋 底物进行氨化，TON达到了 2000。2011 年高砂公司（Kuriyama,W. ;Matsumoto,T. ;Ino, Y.;Ogata, 0.W02011048727A1, 2011;P62)报道了PNP-Ru(Ru-MACHO)配合物对醋进 行催化氨化，该配合物简单易得，已经有工业化应用的前景，但是催化效率仍然不高。SAITO Susumu小组（SA口0Susumu，W02012102247Al, 2012，P53)报道NNPP型配合物，使得催化 效率得到了显著提高。D.G.Gusev分别于 2012(Spasy址，D. ;Smith,S. ;Gusev,D.G. Angew. Chem.，Int. Ed. 2012，51，2772.)及 2013 (Spasyuk, D. ; Smith, S.;加sev, Z?.G 紐細/打2013，52，2538.)年报道多种钉配合物对醋进行氨化， S/C得到较大的提高，反应条件也相对溫和。在2014年周其林小组（Li,W.;Xie,J.H.; 化an,M.L.;Zhou,aLCree打紐e曲.2014，16，4081)报道了NNNP型式a钉配合物， 在50atmH2、25°C的条件下对一系列醋进行氨化还原，TON高达79000。张绪穆小组（Tan, X,F. ;Wang,Y. ;Liu,Y. ;Wang,F. ;Shi,L. ;Lee,K.H. ;Lin,Z. ;Lv,H. ;Zhang, t瓜化换Zef2015，17，454.)于2015年报道的化晚衍生物为配体，配位形成S个紧 密五元环的NNPP型式b配合物在50atm&、80 °C条件下对一系列醋进行催化氨化，TON高 达 80000。随后，Pi化O小组（Pi化0，E,A.D0I: 10. 1021/jacs. 5b04237.)报道了Ru-CNC 型配合物，TON同样达到了 79680。
[0003] 上述介绍基本涵盖了簇酸醋氨化催化剂的最新进展，虽然醋的催化氨化在近10 年来有了突出的进步，但由于催化剂的配体合成难W及催化剂使用成本较高，距离工业化 应用仍有较大距离，因此开发具有更高催化活性，更加廉价的催化剂是均相催化剂当前发 展的必然趋势。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种催化氨化簇酸醋还原制备醇的方法。
[0005] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的。本发明W2-(二苯麟基乙基)-(5,6， 7,8-四氨哇嘟基）胺钉配合物为催化剂，2-(二苯麟基乙基）-(5,6,7,8-四氨哇嘟基）胺 钉配合物如下式（1)所示：
W式（1)配合物为催化剂与氨供体进行反应式（2 )所示的由簇酸醋还原成醇的方法，
式（2)中的Ri和R2可W相同或不同，为烷基、芳基、締基等。其中Ri可为氨原子，另外 上述烷基、芳基、締基可具有取代基。烷基，列举碳数1-20、优选碳数1-10、更优选碳数1-5 的直链或支链的烷基，例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正下基、异下基、叔下基等。作为芳 基，列举碳数6-18,优选碳数6-12,更优选碳数为6,例如，苯基、糞基，蔥基等。作为苯基上 的取代基，可列举甲基、甲氧基、径基、簇基、面族原子、硝基，氨基、=氣甲基、醋基等。优选 具有拉电子能力的硝基、面族原子、S氣甲基，更优选；氣甲基。作为面族原子，可列举氣原 子、氯原子、漠原子、舰原子。优选氯原子、漠原子。更优选氯原子。作为締基可为直链或支 链，例如碳数2-20的締基，具体可W为乙締基、丙締基、T締基等。
[0006] 本发明的制备醇的方法，所选加氨反应溶剂为易于溶解底物及催化剂的溶剂，可 使用单一或混合溶剂。具体可W是甲苯、二甲苯、=甲苯等芳香控，庚烧等脂肪控；二氯甲 烧、1，2-二氯乙烧等面代控；乙酸、四氨巧喃、1，4-二氧六环等酸类；甲醇、乙醇、异丙醇等 醇类。其中优选酸类，特别优选四氨巧喃。溶剂的使用量可根据具体反应情况而定。
[0007] 本发明使用的氨供体，可W是分子氨、异丙醇、甲酸等。优选分子氨。
[0008] 催化剂的使用量可W根据具体氨化底物，反应条件而定。通常催化剂与底物的摩 尔比范围为0.0001 %-1〇 %，优选为0.002 %-0.! %。本发明中催化剂即式（1)配合物氨化 溫度为100-160°C，优选溫度为120-140°C;氨气压力为20-60atm,优选为40-50atm;反应 时间为4-48小时，优选为12-24小时。
[0009] 簇酸醋氨化还原成醇主要通过气相色谱检测反应进程。气相仪器为Angilent 6820,色谱柱为强极性柱，柱型号为19091N-113HP-INN0WAX。反应完成后，主要通过简单的 萃取，过滤，蒸馈，快速柱层析W各种色谱等常用纯化方法，分离得到目标醇类产物。
[0010] 本发明催化氨化还需要加入合适的助催化剂（B)，如碱类物质和金属棚氨化物等。 所述的碱类物质主要有=乙胺、赃晚、化晚、二异丙基乙基胺等胺类；碳酸钢、碳酸钟、碳酸 飽等金属碳酸盐；氨氧化钟、氨氧化钢等金属氨氧化物；甲醇钢、乙醇钢、叔下醇钢、叔下醇 钟等金属醇类物质；棚氨化钢、棚氨化钟、氨化侣裡等金属氨化物。优选棚氨化钢。
[0011] 本发明取得的有益效果如下： 使用式（1)配合物，W棚氨化钢为添加剂，成功的将大部分簇酸醋加氨还原成醇，并且 转化数（TON)达到50000,特别是对带有吸电子取代基的芳香醋，用棚氨化钢代替大部分催 化剂使用的醇类碱，使得成本降低，操作简便，易于工业化生产。
【具体实施方式】
[0012] W下实施例用于说明本发明。需要指出，但本发明并不仅限于实施例。
[001引 实施例1 用配合物式（1)做为催化剂催化苯甲酸甲醋的氨化还原反应，用苯甲酸甲醋为底物，进 行溶剂、溫度、压力、(底物/催化剂)S/C的筛选实验，如下式（3)。在100mL的玻璃瓶子中， 依次加入催化剂（1)15-3. 75mg(0.02-0. 005mmol)、助催化剂度）l-2mmol、苯甲酸甲醋 1. 36-13. 60g(10-100mmol，S:B:C=500-20000:50-200:1)、溶剂 50-75mL，将上述反应体系 放入100血的高压反应蓋内，置换氨气S次，冲入氨气30-50atm,溫度设置为100-120°C， 加热揽拌反应时间4-36小时，将反应蓋至于冰浴冷却至室溫，放空气体。反应液经GC分析 结果如表一所不。
[a]实验条件：苯甲酸甲醋：20-100mmol、催化剂（I) :0.04-0.005mmol、助催化剂： 2-1mmolNaBH4、溶剂：50血；比]GC检测苯甲醇的转化率；[C]助催化剂：2mmo化QtBu; [d]助催化剂：2mmolNaOMe;[e]助催化剂：2mmolNaO^u;[f]助催化剂：2mmolNaBH*, 1mmo化QtBu;[g]产物分离收率，THF=四氨巧喃。
[0015] 从表中可W看出，在四氨巧喃中，溫度120°C，压力50atm,S/C为2000-8000,催化 剂能够显示出良好的活性。甚至将S/C放大到20000也能够取得48%的转化率。
[0016] 用配合物式（1)做为催化剂催化苯甲酸烷基醋的氨化还原反应。通过下式（4)对 苯甲酸烷基醋（实施例2-1-2-5)进行氨化，具体事例收率见表二。
[0017]
实施例2-1 在100血的玻璃瓶子中，依次加入配合物（1)7. 51mg(0.01mmol)、NaBH437. 8mg(1mmol)、苯甲酸乙醋3.00g(20mmol,S:B:C=2000:20:1)、溶剂50血，将上述反应体系放入 100mL的高压反应蓋内，置换氨气S次，冲入氨气50atm,溫度设置为120 °C，加热揽拌反 应时间12小时，将反应蓋置于冰浴冷却至室溫，放空气体。反应液经GC分析，结果见表2。 [001引实施例2-2 除用苯甲酸异丙醋代替苯甲酸乙醋外，其进行氨化还原的方法与实施例2-1相同，结 果见表2。
[0019]实施例 2-3-2-4 除用苯甲酸正下醋(实施例2-3)、苯甲酸节醋(实施例2-4)代替苯甲酸乙醋外，其进行 氨化还原的方法与实施例2-1相同，结果见表2。
[0020] 实施例2-5 除用苯甲酸叔下醋代替苯甲酸乙醋，反应时间24小时外，其进行氨化还原的方法与实 施例2-1相同，结果见表2。
[0021]
[0022] 用配合物式（I)做为催化剂催化芳香醋的氨化还原反应，通过下式（5)对芳香醋 (实施例3-1-3-18)进行氨化，具体结果见表=。
[002引实施例3-1 在100血的玻璃瓶子中，依次加入配合物（1)7. 51mg(0.01mmol)、NaBH443. 7mg(1mmol),邻氣苯甲酸甲醋3. 08g(20mmol，S:B:C=2000:20:l)、溶剂5