醇还原胺化反应催化剂研究进展

醇还原胺化反应是胺合成最有效、最有应用潜力的方法之一,而催化剂是还原胺化反应的关键。本文详细阐述了Ru、Ir、Pd、Cu、非金属等均相催化剂和Co、Ni、Ru、Pd等非均相催化剂在醇还原胺化反应中的研究进展,介绍了不同催化体系的催化性能和反应规律、应用特点和局限性。指出了均相催化体系的回收使用仍然是阻碍其应用的难题,研究重点应集中在高效、廉价催化体系开发、拓展应用范围和分离回收研究;非均相反应催化剂的专用性强,性能难以满足工业应用需求,加强微观结构及反应机理、高性能催化剂、高压体系中流场状态与过程研究以及提高活性、选择性和稳定性是未来的研究重点。     

Leuckart还原胺化法的应用进展

叙述了由醛、酮与氨、伯胺或仲胺以及甲酸或甲酸铵或甲酰胺等作为还原剂经还原胺化制备伯胺、仲胺和叔胺的Leuckart反应的应用进展,总结了催化剂、溶剂等反应条件的影响.指出应加强对催化Leuckart反应及非经典Leuckart反应条件如离子液体中的还原胺化研究,从而使该反应的条件更温和,产物收率更高,适用的化合物范围更广.     

羰基化合物直接还原胺化合成伯胺催化剂研究进展

胺类化合物是一类重要的化工原料和中间体，在农药、医药、染料、高分子聚合物等领域有着广泛的应用。通过羰基化合物（醛或酮类）的还原胺化来制备胺类化合物是当前的研究热点。研究表明，贵金属基和非贵金属基的多相和均相催化剂均能够高效催化醛或酮类的还原胺化反应。本文对近年来羰基化合物直接还原胺化（或一锅法）合成伯胺的研究现状进行了综述，包括还原胺化反应、催化剂、反应条件、底物适用范围和催化作用机制等，其中重点阐述了直接还原胺化催化剂的研究进展。文章指出：通常多相催化剂具有活性高以及可重复使用等优点，而均相催化剂的优势在于催化效率高，伯胺选择性高；另一方面，以Pd、Rh、Ru等为代表的贵金属催化剂催化性能优异，但价格昂贵，因此可采用Co、Ni等性能同样优异但价格相对低廉的非贵金属催化剂以降低成本。文中提出，催化效率高、反应条件温和、普适性高的羰基化合物还原胺化催化剂应成为未来重点研究方向。     

金属催化制备手性胺的研究新进展

手性胺化合物广泛存在于自然界中并扮演着重要的角色,亚胺的不对称催化还原反应是制备手性胺化合物的最直接有效的方法。金属钯、钴、铜、铼和锌作为亚胺不对称还原的新型催化剂是最近几年发展起来的,在底物普适性和产物对映选择性方面取得了很大的进展。综述了这五种金属催化体系在制备手性胺中的研究进展和存在的问题,总结了每一催化体系的优缺点。     

脂肪伯胺的合成及工业化研究进展

有机胺在化工、医药、生命科学等领域有着广泛的应用,可作为染料、日用品原料以及抗生素、生物碱、临床医学药物等。在众多胺类化合物中,伯胺是最基础的结构单元,其应用在胺类化合物中也最为广泛。随着经济社会的快速发展与人们生活质量的提高,伯胺,尤其是脂肪伯胺的市场需求量与日俱增,脂肪伯胺的合成及工业化制备已成为一个重要领域。经过了数十年的发展,脂肪伯胺的生产技术已经取得了巨大的成果,但仍然存在一些问题,例如苛刻的反应条件、催化剂性能不足、污染严重、工艺复杂等。本文以脂肪伯胺的工业生产以及热点制备方法为研究对象,针对工业上制备脂肪伯胺的工艺进行了汇总归纳(包括卤代烃胺化法、醇还原胺化法,腈加氢还原法、烯烃直接胺化法、羧酸胺化法等),并举例说明各制备方法在工业生产中的实际应用,分析比较各工艺方案的优劣,并对当前的研究热点——通过羰基还原胺化制备脂肪伯胺的方法进行了研究进展的阐述,指出该制备方法在未来工业应用的潜力与挑战。     

加氢催化还原芳硝基制芳胺催化剂的研究进展

介绍了芳硝基化合物还原制备芳香胺的方法,主要包括催化加氢还原法、CO还原法、金属还原法、硫化碱还原法、金属氢化物还原法、水合肼还原法、电化学还原法、生物法及光催化等,指出催化加氢还原法是制备芳胺的有效方法。综述了芳硝基加氢还原催化剂的研究进展,对镍、钯、铂、金及一些非金属催化剂的应用研究进行了述评,同时指出,催化加氢还原法制备芳胺催化剂未来的研究方向和重点是开发环境友好型非金属催化剂、新型催化剂载体以及进一步提高金属催化剂的重复利用率和活性,降低催化剂成本。     

钯炭催化酮的还原胺化反应研究

仲胺类化合物广泛存在于医药、农药、天然产物等功能分子骨架中,其合成方法的研究广受关注。过渡金属催化酮的还原胺化是直接、高效合成仲胺的方法之一。本文中,以钯炭为非均相催化剂,通过转移氢化还原的方式,实现酮的还原胺化过程;在还原转化过程中,利用甲酸铵为转移氢化试剂,避免氢气的使用。通过反应条件的优化,获得了钯炭催化酮的还原胺化反应最佳条件,并将此反应体系拓展至多种仲胺的合成。最终产物的结构通过~1H-NMR和~(13)C-NMR进行了表征。     

2,6-二甲基苯酚原位还原胺化反应研究

采用浸渍法制备Pd基催化剂,用于甲醇水相重整反应与2,6-二甲基苯酚还原胺化反应的耦合。研究载体、甲醇用量、反应温度、催化剂用量以及反应时间等因素的影响,结果表明,在Pd基催化剂作用下,可以实现甲醇水相重整反应与2,6-二甲基苯酚还原胺化反应的耦合,2,6-二甲基苯酚还原胺化反应按照加氢-胺化-加氢-脱氢机理进行,Pd/C催化剂同时具备制氢、加氢、胺化和脱氢的均衡性能,是理想的耦合催化剂。     

醛／酮与胺还原烷基化反应的研究进展

介绍了实现醛／酮与胺的还原烷基化是制备高级胺反应的2种重要方法：催化加氢和硼氢化物化学还原,叙述了这2种反应体系的主要研究进展。介绍了催化加氢中常用的催化剂,指出对金属催化剂进行硫化处理是提高选择性的有效方法：介绍了硼氢化物化学还原法中常用的催化体系,讨论了醛／酮与胺还原烷基化反应中的影响因素,特别是原料的空间住阻、脱水剂、原料配比和溶剂等因素的影响,指出可以通过改变原料配比和溶剂等条件提高目标产物的选择性。     

合成低级脂肪胺的负载型镍催化剂研究

研究了负载型镍催化剂催化下低级脂肪醇的脱氢胺化。通过研究影响催化剂性能的因素，确定适宜的制备条件，使所开发催化剂的性能达到了同类催化剂的国际先进水平。同时，研究了催化剂在制备和使用过程中，物性指标与性能指标的变化情况。     

元素量比对Cu-Ni二元脂肪醇胺化催化剂性能的影响

制备了Cu、Ni元素量比不同的以CaCO3为载体的9个催化剂,进行了各催化剂样品对月桂醇催化胺化的评价实验,用XPS进行催化剂还原后Cu、Ni价态的分析,通过XPS谱峰的计算机拟合得到了催化剂还原后Cu、Ni元素还原程度的定量结果。实验结果表明,催化剂的选择性(主要表现为胺化副产物双长链烷基叔胺的含量)和催化剂中Ni的还原性能密切相关。当催化剂中Ni2+不易还原时,胺化评价产物中双长链烷基叔胺的质量分数小于2 1%,当催化剂中x(Ni0)分别为22 7%、20 4%、14 8%及7 9%时,催化剂胺化评价产物中双长链烷基叔胺的质量分数分别为13.0%、11.7%、10.8%及5.2%。催化剂还原后Ni0的比例越大,则胺化反应产物中双长链烷基甲基叔胺的质量分数越高,催化剂的选择性越差。     

聚醚多元醇胺化含镍催化剂的制备工艺

采用不同方法制备了〔n(Ni)∶n(Cu)∶n(Cr)=75∶23∶2〕/γ-Al2O3催化剂,研究了该催化剂在聚醚多元醇胺化反应中的催化性能,考察了催化剂载体、催化剂焙烧温度、还原温度对胺化转化率和选择性的影响,并通过TG、H2-TPR、BET、XRD、SEM等方法对催化剂进行了表征分析。结果表明,催化剂制备方法对反应转化率影响较大,转化率最大差值为32.1%;不同载体和还原温度对催化剂活性影响显著,随着前驱体还原温度逐渐升高,产物转化率明显提高。研究发现,采用真空等体积浸渍制备方法,选用γ-Al2O3-1号载体在焙烧温度350℃、还原温度600℃的条件下,产物胺值达305.4 mg KOH/g,转化率68.0%,选择性96.5%。     

关于制取长链烷基N,N—二甲基叔胺的催化剂的研究

N,N-二甲基长链烷基胺类系重要的脂肪族化合物。例如,可作为工业中间体生产出如季铵盐、氧化胺等多种产品。这类N,N-二甲基长链烷基胺已经能经济地由相应的醇在多种非均相催化剂作用下合成。但是,这些催化剂在活性和选择性方面不够令人满意。通过对醇类胺化反应机理作过长期考查,要求此反应用催化剂具备脱氢和氢解能力。作者在此项研究中,采用铜作为脱氢催化剂、镍为氢解催化剂,发现载于SiO_2/Al_2O_3上的Cu、Ni催化剂在十二烷基醇的胺化反应中显示出高活性和选择性。Cu/Ni重量比是1/1时,活性和选择性最高。用ESCA分析催化剂表面金属的价态,在200℃氢气中将铜还原成Cu~0或Cu~ 。但在同样气流下不能还原镍。当催化剂表面有大量Ni~(2 )时胺化反应的选择性低,Ni~(2 )似乎促进了二甲基胺(DMA)的歧化反应。     

格尔伯特醇制备中镍铝合金与氢氧化钾的协同效应

分别以氢氧化钾为提供碱活性中心的催化剂,镍铝合金为提供金属脱氢活性中心的催化剂,催化癸醇合成二十碳格尔伯特醇反应,考察碱催化活性中心、金属催化脱氢活性中心、以及金属催化脱氢与碱催化活性中心同时存在对格尔伯特反应的影响。结果表明:只有碱催化活性中心存在,与金属催化脱氢与碱催化活性中心同时存在,格尔伯特反应机制不同;金属催化脱氢与碱催化中心之间存在协同效应,碱性活性中心存在的条件下,有利于金属催化醇脱氢生成相应的醛;而仅有金属活性中心时,在常压和液相条件下,醇脱氢生成醛的反应难以实现。     

IB和IIB族金属催化氢胺化反应的研究进展

氢胺化反应是将氮氢键直接加成到碳碳不饱和键上的原子经济性反应，是一种合成胺类化合物的重要路径，在合成含氮化合物方面具有重要意义。本文首先介绍了氢胺化反应的机理，从活化胺类和活化不饱和烃类两个氢胺化反应机理的视角，详细阐述了IB族中的Au、Ag、Cu和IIB族中的Zn 4种金属在氢胺化反应过程中活化底物的方式，并指出了IB和IIB两族金属在氢胺化反应的热催化体系中存在的优缺点，在均相体系中反应温度较低，但操作步骤繁琐，催化剂不能循环利用，而在多相体系中可以实现催化剂的循环利用，但又面临着反应温度高的问题，因此开发温和条件下高效绿色的催化体系显得至关重要。此外，对光催化技术在氢胺化反应中的应用前景进行了展望，而非贵金属利用可见光在温和条件下实现高效催化氢胺化反应是未来的一个重要发展方向。     

SAPC催化体系

美国佛吉尼亚工业大学最新推出用于羰基化反应催化体系。利用加氢甲酰化,使烯烃化合物醛化,然后醛被还原生成醇。这套催化系统与目前用的相比,有很大的改进。该催化体系是水相载体催化(SAPC),把有机金属催化剂溶解在一亲水性固相载体上的水膜内,这层水膜同含有反应物的有机相接触时,在水、有机相交叠的毛孔内发生多相催化(非均相催化)。     

ⅠB和ⅡB族金属催化氢胺化反应的研究进展

氢胺化反应是将氮氢键直接加成到碳碳不饱和键上的原子经济性反应,是一种合成胺类化合物的重要路径,在合成含氮化合物方面具有重要意义。本文首先介绍了氢胺化反应的机理,从活化胺类和活化不饱和烃类两个氢胺化反应机理的视角,详细阐述了ⅠB族中的Au、Ag、Cu和ⅡB族中的Zn 4种金属在氢胺化反应过程中活化底物的方式,并指出了ⅠB和ⅡB两族金属在氢胺化反应的热催化体系中存在的优缺点,在均相体系中反应温度较低,但操作步骤繁琐,催化剂不能循环利用,而在多相体系中可以实现催化剂的循环利用,但又面临着反应温度高的问题,因此开发温和条件下高效绿色的催化体系显得至关重要。此外,对光催化技术在氢胺化反应中的应用前景进行了展望,而非贵金属利用可见光在温和条件下实现高效催化氢胺化反应是未来的一个重要发展方向。     

MoP/AC催化丙烷直接脱氢制丙烯

以活性炭(AC)为载体,采用等体积浸渍法制备了MoO_3/AC和P-MoO_3/AC催化剂,程序升温还原法制备了MoP/AC催化剂。对制备的催化剂进行了X射线衍射(XRD)、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)和N_2物理吸附的分析表征,并比较了三种催化剂丙烷脱氢反应的催化性能。研究表明,MoP/AC具有更少的中强酸酸中心,其丙烷催化脱氢性能较好。MoP负载量为18%(质量分率),还原温度为650℃时制备的MoP/AC催化剂,在反应温度为600℃、原料气N_2与C_3H_8的物质的量比为6时,丙烷转化率为18.3%,丙烯选择性为84.0%。     

臭氧催化氧化技术在废水处理中的研究进展

介绍了催化臭氧氧化的主要类别,分别叙述了均相和非均相臭氧催化氧化技术在降解废水中的应用及作用机理。分析了溶液pH值,臭氧投加量、投加方式、反应器,催化剂,反应温度等因素对臭氧催化氧化体系的影响。针对催化剂在催化臭氧氧化处理废水中存在的问题,对催化剂的制备指出改进的建议。根据不同的工业废水制备专项催化剂,并且与高效反应器结合是未来非均相催化臭氧化技术的发展方向。     

油胺对乙醇脱氢硅酸铜催化剂性能的影响

以油胺为形貌调节剂,通过水热法制备海胆状硅酸铜催化剂。考察了表面活性剂油胺对催化剂形貌及其催化乙醇脱氢性能的影响,利用TEM、BET、XRD、XPS等手段对催化剂进行表征。结果表明,当油胺与铜摩尔比为1∶8时,形成了空心型海胆状结构,生成硅酸铜晶体,该催化剂比表面积高达523.8 m~2/g。由XPS分析可知,添加油胺后,还原态催化剂中有更多的低价态铜存在,此时乙醇转化率为51.1%,乙醛选择性为83.2%。适量油胺包覆的硅酸铜催化剂在乙醇脱氢制乙醛反应中具有良好的乙醛选择性。