大连化物所李昌志研究员和张涛院士团队:木质素催化转化制备苄胺

董小男 2021-08-17

20210817124522_273c3f.jpg           木质素是自然界最丰富的可再生芳香化合物资源。目前大部分木质素解聚策略集中在将芳香单体之间的C-O或C-C键断裂生成酚类或芳烃等产物。开发出简单高效的定向转化路线制备高附加值芳香胺类化合物对拓展木质素应用领域和生物质高值化转化具有重要意义。 

大多数木质素胺化反应局限于解聚单体或模型底物的转化。对于木质素中含量最多的β-O-4片段,直接胺化反应难度大,往往需要先将侧链α-OH氧化为活性更高的羰基,再还原胺化解聚,步骤相对复杂,且需消耗外加氧化剂和还原剂,整体效率和原子经济性低。

近日,中国科学院大连化学物理研究所李昌志研究员和张涛院士团队发展了一步法将木质素β-O-4片段选择性胺化解聚生成苄胺新策略,并打通了从真实木质素原料到苄胺的制备路线(DOI: 10.1002/anie.202105973)。

20210817124523_33b5b9.jpg

(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed. 

本文的一步法解聚策略以具有一定碱性的有机胺为氮源,在Pd/C作用下,β-O-4结构片段连续发生多步串联反应生成苄胺,收率最高达98%。通过反应产物跟踪和对比实验,发现转化过程中存在两种反应路径:1)α-OH脱氢、β-O-4断键、还原胺化;2)α-OH脱氢、胺化、β-O-4断键。同位素标记实验证实了转化过程中所需氢源来自于仲胺和底物分子侧链羟基的脱氢反应。

20210817124524_4291a6.jpg

(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

基于上述进展,作者进一步通过两步法转化实现木质素原料制备苄胺化合物。首先利用铑基催化剂在水相温和条件下解聚木质素获得含羰基芳香族生物油,再利用Pd/C催化木质素油胺化反应获得四种苄胺化合物,从而提供了从真实木质素转化为苄胺的新路线。

该策略具有普适性,不同的有机胺都可高效反应,其中仲胺既是胺源也是还原剂,避免了对外加氧化剂和还原剂的依赖,有机胺的碱性还加速了底物α-OH脱氢的关键步骤。目前,木质素原料的转化反应在进一步优化中。

来源:CBG资讯

原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4ODQ0NjUwMg==&mid=2247534892&idx=3&sn=0e2b097d3cfe5923fd2b087dd9b81144

版权声明:除非特别注明,本站所载内容来源于互联网、微信公众号等公开渠道,不代表本站观点,仅供参考、交流、公益传播之目的。转载的稿件版权归原作者或机构所有,如有侵权,请联系删除。

电话:(010)86409582

邮箱:kejie@scimall.org.cn

苄胺 木质素β-O-4片段 制备路线

推荐资讯