本发明涉及精细化工，具体涉及利用一种生物质醛酮、醛类化合物的还原胺化方法。
背景技术：
1、伯胺是有机合成中重要的组成部分，其广泛应用于聚合物、药物、染料和洗涤剂的生产；苯并咪唑及其衍生物作为重要的n-杂环化合物，具有广泛的药理学性质和生物活性，在工业界和学术界具有重要意义。虽然已经开发了多种苯并咪唑衍生物的合成方法，但大部分原料来源于不可再生的化石资源在过去的十年里，通过还原胺化生物来源的羰基化合物(糠醛、环戊酮、5-羟甲基糠醛等)制备伯胺受到了特别的关注。
2、目前，醛酮还原胺化通常包括以下过程：醛、酮等羰基化合物与氨(胺)形成氨基醇中间体，随后消除一分子水形成亚胺，亚胺进而氢化还原得到最终的产物。如图1所示，以糠醛为例，氨参与的还原胺化反应一般需要在兰尼镍或ru、ir、pt等贵金属催化剂的作用下进行，反应在生成伯胺的同时常伴随着其他副反应发生；同时目前醛酮还原胺化存在所需氢气压力高，反应时间长等问题。
3、目前制备苯并咪唑衍生物有以下3种方案，如图2所示：
4、以邻苯二胺和羰基或羧基化合物为原料在强酸性反应介质下生产苯并咪唑衍生物(如图2中的a所示)；
5、通过醇与邻苯二胺的偶联，以通过醇的脱氢来获得苯并咪唑，但其大多以贵金属或昂贵的复杂过渡金属配合物用作催化剂(如图2中的b所示)；
6、从原料的角度来看，邻苯二胺在空气中易氧化限制了其作为起始材料的利用，因此使用化学稳定的起始材料邻硝基苯胺代替邻苯二胺，使用液体醇代替氢作为氢源，但在该反应中，需要添加贵金属作为催化剂或碱作为添加剂以实现高活性，从而促进反应完成(如图2中的c所示)。
7、因此，需开发一种新方案通过还原胺化实现生物质衍生的醛酮还原胺化合成伯胺化合物和n-杂环化合物，即苯并咪唑衍生物。
技术实现思路
1、本发明旨在提供一种生物质醛酮、醛类化合物的还原胺化方法，改善目前现有技术中醛酮还原胺化存在所需氢气压力高，反应时间长，副反应的发生，需添加贵金属催化剂以促进反应等问题。
2、一方面，本发明提供一种生物质醛酮的还原胺化方法，包括以下步骤：在氢气气氛、溶液及催化剂环境中，生物质醛酮与氨气反应生成伯胺化合物；所述催化剂包括负载金属镍的磷酸钆催化剂，且所述磷酸钆催化剂中所述镍的质量分数为5-15％。
3、可选地，所述溶液中生物质醛酮的浓度为0.1-1mol/l。
4、可选地，所述混合气氛的气压为(0.6-2.4)mpa；氨气和氢气的压力比为(0.1-0.4)：(0.5-2)。
5、可选地，所述生物质醛酮的体积与催化剂的质量比为1ml：5mg。
6、第二方面，本发明提供一种生物质醛类化合物的还原胺化方法，包括以下步骤：在氢气气氛、溶液及催化剂环境中，生物质醛类化合物与邻硝基苯胺类化合物反应生成苯并咪唑衍生物；催化剂包括负载金属镍的磷酸钆催化剂，且所述磷酸钆催化剂中所述镍的质量分数为5-15％。
7、可选地，所述生物质醛类化合物和邻硝基苯胺类化合物的浓度比为(1-3)：1。
8、可选地，所述氢气的压力为0.1-1mpa。
9、可选地，所述生物质醛类化合物与邻硝基苯胺类的总体积与催化剂的质量比为1ml：5mg。
10、本发明具备的有益效果包括：
11、(1)本发明提供的制备方法中，使用磷酸钆负载金属镍催化剂(ni/gdpo4)代替贵金属催化剂，进行伯胺化合物和苯并咪唑衍生物的制备；ni/gdpo4催化剂廉价易得，稀土磷酸盐(gdpo4)与ni的协同催化作用可显著提高对氢、氨及反应底物的催化活化作用，从而在较温和条件下实现了由生物质制备环伯胺和苯并咪唑衍生物等含氮化合物的高效绿色合成新工艺。
12、(2)本发明提供的制备方法中，使用生物质为原料，减少化石能源的使用；同时以氨气(nh3)和氢气(h2)分别作为氮源和还原剂催化生物质基醛酮，原子利用率高且绿色环保，反应条件对氢气压力要求低，1mpa即可进行反应，且反应所需时间短，目标产物产率高，实现在温和条件下生产伯胺化合物和苯并咪唑衍生物，为可再生能源可持续生产胺提供了新的思路和方法。
13、(2)本发明提供的制备方法由生物质醛类及邻硝基苯胺混合溶液加氢一锅法制备苯并咪唑衍生物工艺，省去了硝基还原为氨基的步骤，简化了工艺，将工业化生产的两个步骤应用于一锅反应中，减少了副产物的产生，能效应用和经济性更高，具有规模化应用的巨大潜力。
1.一种生物质醛酮的还原胺化方法，其特征在于，包括以下步骤：在氢气气氛、溶液及催化剂环境中，生物质醛酮与氨气反应生成伯胺化合物；所述催化剂包括负载金属镍的磷酸钆催化剂，且所述磷酸钆催化剂中所述镍的质量分数为5-15％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶液中生物质醛酮的浓度为0.1-1mol/l。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合气氛的气压为(0.6-2.4)mpa；氨气和氢气的压力比为(0.1-0.4)∶(0.5-2)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物质醛酮的体积与催化剂的质量比为1ml∶5mg。
5.一种生物质醛类化合物的还原胺化方法，其特征在于，包括以下步骤：在氢气气氛、溶液及催化剂环境中，生物质醛类化合物与邻硝基苯胺类化合物反应生成苯并咪唑衍生物；催化剂包括负载金属镍的磷酸钆催化剂，且所述磷酸钆催化剂中所述镍的质量分数为5-15％。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述生物质醛类化合物和邻硝基苯胺类化合物的浓度比为(1-3)∶1。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述氢气的压力为0.1-1mpa。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述生物质醛类化合物与邻硝基苯胺类的总体积与催化剂的质量比为1ml∶5mg。
