亚胺(Schiff碱)衍生物在生物和有机合成中应用广泛,但其经典合成方法多采用紫外光或硝基化合物作为氮源,存在光污染和原子经济性差的问题。N-苄叉苯胺作为最简单的芳香醛苯胺亚胺,是研究亚胺合成方法学和建立绿色合成路线的典型底物。
一、合成方法
1. 对甲苯磺酸(PTSA)研磨法
以芳香醛与芳香胺为原料,在对甲苯磺酸催化下、室温研磨即可完成缩合反应得到苯甲醛缩苯胺(Schiff碱)。该方法操作简便、条件温和,是经典的溶剂少、环境友好型合成路线。
2. Co-N-C 催化剂"一锅法"
以甲酰胺为氮源和碳源、乙酸钴为钴源,经预先缩合/高温焙烧两步法制备 Co-N-C 催化剂。在 0.6 MPa 氮气、140 ℃ 反应 12 h 条件下,催化硝基苯与苯甲醇一锅法合成 N-亚苄基苯胺,硝基苯转化率达 99%,N-亚苄基苯胺选择性达 99%;催化剂重复使用 5 次活性无明显下降。该方法实现了从廉价硝基底物到亚胺的一步转化。
3. 可见光光催化法
以苯甲醇、苯胺为原料,在锐钛矿相二氧化钛制备的氢型钛酸盐纳米纤维催化剂作用下,以可见光(氙灯)照射、甲苯为溶剂进行反应。检测得到苯胺转化率 >82%,N-苄叉苯胺选择性 84%,收率可达 79%。该方法环境友好、原子经济性高。
二、应用
木质素相关酶的抑制研究
N-苄叉苯胺被报道为木质芪-α,β-双加氧酶(lignostilbene-α,β-dioxygenase)的抑制剂,该酶是氧化裂解木质芪中心双键的关键酶,因此 N-苄叉苯胺可用于木质素降解相关研究的信号通路调节。
三、结论与展望
N-苄叉苯胺作为典型芳醛芳胺亚胺,其合成已从经典酸催化研磨法,发展到 Co-N-C 催化一锅法(转化率与选择性均达 99%)和可见光光催化法(收率79%),显著改善了传统方法的原子经济性与光污染问题。未来可在催化剂的绿色化、可再生性与工业化放大方向进一步拓展。
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