钨酸钠催化芳香腈氧化制备芳香酰胺

腈是重要的化工原料和合成中间体,例如丙烯腈是生产聚丙烯腈的单体。它与其他单体共聚合,可用于生产合成橡胶和工程塑料。乙腈是很好的有机溶剂。有些高级腈还可以用作香料。
 
酰胺主要用作工业溶剂,医药工业上用于生产维生素、激素,也用于制造杀虫脒,是重要的有机合成中间体和工程塑料及润滑剂等的原料。过碳酸钠又称固体过氧化氢,是碳酸钠和过氧化氢的加成复合物,过碳酸钠具有无毒,无臭,无污染等优点,过碳酸钠还具有漂白,杀菌,洗涤,水溶性好等特点。
 
酰胺图例
由芳香腈制备芳香酰胺有两条主要路线:一是通过腈的水解,二是通过腈的氧化。本文主要介绍一种以钨酸钠为催化剂,过碳酸钠或碳酸钠-过氧化氢溶液为氧化剂,催化芳香腈氧化制备芳香酰胺的方法。操作步骤为:
1. 以过碳酸钠为氧化剂时,将5mmol过碳酸钠加入到4 ml水和6 ml甲醇组成的溶液中,然后加入2.5mmol芳香腈和0.167 mmol钨酸钠,常温下搅拌反应4小时。
2. 以碳酸钠-过氧化氢为氧化剂时,将5mmol碳酸钠加入到3.I5 ml水、6 ml甲醇和7.5 mmol过氧化氢组成的溶液中,然后加入2.5 mmol芳香腈和0.167 mmol钨酸钠,常温下搅拌反应4小时。 
 
结果表明,碳酸钠一过氧化氢氧化剂体系的氧化活性高于过碳酸钠氧化剂体系,而且前者生成目标产物的选择性高达97%~100%。因此采用碳酸钠一过氧化氢体系作为氧化剂具有更大的优越性,它可省去预先制备过碳酸钠的步骤。催化剂的循环实验证明,钨酸钠和碳酸钠可以分离回收并重复使用,只需要补加适量的过氧化氢,催化剂体系的活性和选择性仍保持不变。这为芳香酰胺的制备提供了一条更简便和廉价的绿色合成途径,该反应适用于多种芳香酰胺的合成。 
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