蘭州化物所N烷基化胺合成催化體系研究取得系列進展

　　N-烷基化胺是重要的化工中間體，胺烷基化反應是N-烷基化胺制備的主要方法之一。發展N-烷基化胺清潔合成新方法、創制高效的N-烷基化胺清潔合成催化材料是這一領域的重要研究內容。

　　自2009年以來，中國科學院蘭州化學物理研究所綠色化學研究發展中心研究員石峰課題組在這一領域開展了系統的研究工作，發展出了基于鈀、銀、金等負載納米催化材料的多種N-烷基化胺清潔合成多相催化體系（Chem. Commun.,2014, 50, 13521-13523； ChemSusChem., 2014, 7, 720-722； ACS Catal., 2013, 3, 808-811； Chem. Eur. J.,2013, 19, 3665-3675； Chem. Commun., 2012, 48, 7586-7588； 2012, 48, 9391-9393； 2011, 47, 6476-6478； Chem. Eur. J. 2011, 17, 1021-1028； 2011, 17, 2587-2591）。

　　最近，該課題組在N-烷基化胺清潔成新催化材料和新方法等領域取得新進展。

　　他們發展出了一類高效的鎳銅雜合材料催化劑，在不使用貴金屬和有機配體的條件下，成功實現了通過胺醇烷基化制備伯、仲、叔和環胺。該催化劑對空氣和水不敏感且具有較好的磁性，容易從反應混合物中分離，可重復使用多次而沒有明顯失活。該項技術于近日獲得美國ZL授權（A method for producing N-substituted amine compounds through catalyzed alkylation，ZL號：US8901354 B2，發明人：石峰，崔新江，袁航空，鄧友全）。

　　以碳資源的可持續循環利用為目標，他們以銅鋁復合氧化物、負載納米鈀等為催化劑成功實現了胺與二氧化碳和氫氣反應合成N-甲基、N,N-二甲基胺和N-甲酰胺。該類催化體系同時可以拓展到以硝基苯、腈類化合物為胺源，實現一步催化還原合成甲基化和甲酰化胺。相關研究工作發表在Chem. Sci.(2014, 5, 649-656)和Chem. Commun.(2014, 50, 189-191； 13521-13523)，同時提交申請中國發明ZL和美國ZL（申請號：201310288088.7；US14/040,513）。

　　在已有報道中，對胺醇烷基化反應具有高活性、高選擇性和優良普適性的催化體系還主要集中于過渡金屬，對胺醇烷基化具有優良性能和普適性的非金屬多相催化劑體系還報道較少。經過系統研究，該課題組最近成功制備出一類對經胺醇烷基化制備N-烷基化胺具備優良催化性能的碳基納米催化材料。該類催化材料可以在不加入過渡金屬的條件下催化不同結構的胺和醇反應制備N-烷基化胺，同時對經由氫轉移機理的硝基苯、羰基化合物催化還原具有優良的性能。該研究工作最近在Nature Commun.在線發表（2015, 6, 6478, doi: 10.1038/ncomms7478）。

　　上述研究工作得到了國家自然科學基金項目的支持（21073208, 21203219和21303228）。