亚胺,又称席夫碱,广泛存在于天然产物、生物活性化合物和药物等分子结构中。亚胺中C=N双键具有较高的反应活性,可作为氮源应用于不同类型的反应中,因此在生物、医药、染料和材料等方面都有重要应用。亚胺有多种制备方法,其中催化醇与胺缩合、伯胺偶联以及仲胺脱氢等方法因原料易得且原子经济性高而在近年来受到广泛关注且取得一定进展,但大部分催化体系仍存在使用环境不友好、价格昂贵的贵金属催化剂且需多种助催化剂等不足,因此,寻找廉价、环境友好、高效催化剂体系制备亚胺具有重要的意义。本文首次发现了对环境友好、可催化伯胺氧化偶联生成亚胺的六水合氯化钴催化剂,完成了如下的工作:一、以苯甲胺为模型底物,通过对比镍类(氯化镍和二茂镍),铁类(氯化亚铁和氯化铁),钛类(二氯二茂钛和二氧化钛)以及钴类催化剂(六水合氯化钴)的催化性能,发现钴类催化剂的催化效果最好;通过比较一氧化钴、六水合氯化钴、四水合碳酸钴和四氧化三钴,发现六水合氯化钴的催化性能为最佳。以六水合氯化钴为催化剂,得到了较佳的反应条件:当苯甲胺为底物时,5 mol%的六水合氯化钴为催化剂,以含水量低于50 ppm的甲苯为溶剂,在110℃的氧气气氛下反应4小时,亚胺的收率经GC-MS检测为99%。在该条件下,对该催化方法的底物适用范围进行了研究,除脂肪胺外,其它胺类底物均能以中等偏上的收率得到目标亚胺产物(58%-99%)。芳环上的取代基的类型和位置对于苯甲胺类底物反应得到目标亚胺的收率有较大的影响。对于不同类型的取代基来说,供电子取代的底物收率远远高于吸电子取代。对于在不同位置的同一种取代基的苯甲胺类底物,目标亚胺的收率遵循对位>间位>邻位的规律。对于五元的杂环胺类底物(噻吩或呋喃),该方法以92-93%的收率得到目标产物。二、在催化苄胺合成亚胺类产物的基础上,以邻苯二胺和苯甲胺为模型底物,在工作一的基础上获得了制备苯并咪唑类化合物的较佳反应条件为:5 mol%的六水合氯化钴为催化剂,以含水量低于50 ppm的甲苯为溶剂,在110℃的氧气气氛下反应24小时,目标产品的收率在13-72%之间,并对不同类型胺类底物进行拓展。通过对底物研究发现,对不同取代基的苯甲胺类底物来说,咪唑产品的收率受芳环上的取代基的类型和位置的影响较大,当苯甲胺类底物为邻位取代时受空间位阻影响,收率偏低为32%。对于在不同位置的同一种取代基的苯甲胺类底物来说,目标产品的收率符合对位>间位>邻位的规律。对于邻苯二胺与五元杂环胺类化合物的反应来说,目标产物的收率为64-66%。该“绿色”催化方法为伯胺偶联反应的进一步应用研究提供了一定借鉴。