一种新型芳基双过氧酸及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种新型芳基双过氧酸的制备方法及其所制备的芳基双过氧酸如2,2'

【技术实现步骤摘要】
一种新型芳基双过氧酸及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于化学合成
，具体涉及一种新型芳基双过氧酸的制备方法及其所制备的芳基双过氧酸如2,2'
‑
过氧联苯二甲酸、邻苯双过氧酸、联萘双过氧酸等等，且还涉及所述芳基双过氧酸的应用如作为漂白剂用于清洁组合物中或者作为氧化剂参与各种化学反应等。

技术介绍

[0002]有机过氧酸具有过氧化物和酸的性质，是一种较强的氧化剂，其最大的特点在于能和许多有机化合物相溶，有利于有机反应的进行。作为一种非常重要的氧化剂和杀菌剂，有机过氧酸是值得研究者重视和推广的，其应用范围涉及化工、使用、轻纺、环保、卫生等许多部分，特别是当作为优良的氧化剂时经常被用于烯烃的环氧化、双羟化、杂原子的氧化以及Baeyer Villiger氧化(BV氧化)等反应中，且在用作造纸和纺织工业的漂白剂，可使漂白过程工艺简化、速度加快、节省能耗、提高漂白度，有独到之处。
[0003]有机过氧酸的应用由制备过程的难易、母体羧酸的应用、化学反应性、稳定性、安全性等因素决定。目前，常用的有机过氧酸主要限于低级饱和脂肪族过氧酸如过氧甲酸、过氧乙酸、过氧丙酸、过氧异丁酸、三氟过氧乙酸，还有间氯过氧苯甲酸(m
‑
CPBA)。其中，过氧甲酸虽然水溶液的杀菌效果非常好但稳定性较差；过氧乙酸极不稳定，纯度超过45％就具有爆炸性；过氧异丁酸虽然环氧能力与过氧乙酸相当，但稳定性不如过氧乙酸；过氧丙酸成本较高不具有大幅使用的前提；三氟过氧乙酸具有强氧化性，一般需要新鲜制备，而制备过程通常使用90％的H2O2，而使用90％H2O2具有较大的危险性；间氯过氧苯甲酸是我们经常使用的一种过氧酸，这种氧化剂可以直接买到，但由于高纯度的间氯过氧苯甲酸存在一定的不稳定性，所以市售的m
‑
CPBA纯度一般为85％及以下。特别需要注意的是，在化学反应中常常需要一些高纯度的过氧化物，如应用在不对称反应中的过氧酸可能需要较高纯度以避免杂质对对映选择性的不良影响，因此，探索一个更有效、更高产量、高稳定性的有机过氧酸是非常有必要的。
[0004]CN 87107801 A公开了一种新颖的、高度稳定的磺酰基过氧羧酸，可单独用于洗涤剂组合物或用作漂白剂，然而制备过程复杂，大范围应用存在一定难度。
[0005]迄今为止，关于有机过氧酸方面的研究并没有较大的发现。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种新型芳基双过氧酸的制备方法以及所制备的新型芳基双过氧酸，所述制备过程中涉及的原料廉价易得、操作简单且所获得产物稳定性较好，易于保存。另外，由于所获得的芳基双过氧酸具有较强的氧化性，能够参与多种反应如可以在水相中实现酮化合物的拜耳
‑
维立格反应，并能以较高的产率得到目标产物，且还可以实现分子内和分子间的氧化偶联反应生成芳香偶氮类化合物，故而具有广阔的市场应用前景。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种新型芳基双过氧酸，其结构如下
式(I):
[0008][0009]其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R
10
彼此相互独立，
[0010]R1、R2、R3、R4和R5中有一个是过氧甲酸基(—C(＝O)—O—OH)，其余可相同或不同且各自独立地选自氢、卤素、硝基、未取代或取代的苯基、由1至18个碳原子组成的未取代的或取代的直链、支链或环状烷基，
[0011]R6、R7、R8、R9和R
10
中有一个是过氧甲酸基(—C(＝O)—O—OH)，其余可相同或不同且各自独立地选自氢、卤素、硝基、未取代或取代的苯基、由1至18个碳原子组成的未取代的或取代的直链、支链或环状烷基，
[0012]或者，
[0013]新型芳基双过氧酸的结构如下式(II)
[0014][0015]其中R
11
、R
12
、R
13
、R
14
、R
15
及R
16
彼此相互独立，且其中有两个是过氧甲酸基(—C(＝O)—O—OH)，其余可相同或不同且各自独立地选自氢、卤素、硝基、未取代或取代的苯基、由1至18个碳原子组成的未取代的或取代的直链、支链或环状烷基。
[0016]本专利技术的芳基双过氧酸具有较好稳定性，从而易于保存且保存期很长，且由于其具有较强的氧化性可参与多种反应，反应完毕后生成的双酸可以回收利用再次用来合成双过氧酸。特别是本专利技术芳基双过氧酸可以在水相中实现酮化合物的BV氧化，并能以较高的产率得到目标产物，同时本专利技术芳基说过氧酸也可以实现分子内和分子间的氧化偶联反应生成芳香偶氮类化合物。
[0017]根据本专利技术的第二方面，提供了一种上述芳基双过氧酸的制备方法，其制备过程为将式(III)或(IV)或(V)或(VI)的结构的芳基双过氧酸的前体化合物与过氧化脲或过氧化氢于溶剂中反应得到本专利技术芳基双过氧酸，
[0018][0019]其中R
17
、R
21
、R
31
、R
41
、R
51
、R
61
、R
71
、R
81
、R
91
及R
18
彼此相互独立，
[0020]R
11
、R
21
、R
31
、R
41
和R
51
中有一个是羧基(—C(＝O)—OH)，其余可相同或不同且各自独立地选自氢、卤素、硝基、未取代或取代的苯基、由1至18个碳原子组成的未取代的或取代的直链、支链或环状烷基，
[0021]R
61
、R7、R
81
、R
91
和R
18
中有一个是羧基(—C(＝O)—OH)，其余可相同或不同且各自独立地选自氢、卤素、硝基、未取代或取代的苯基、由1至18个碳原子组成的未取代的或取代的直链、支链或环状烷基，
[0022]或者，
[0023][0024]其中R
22
、R
32
、R
42
、R
52
、R
62
、R
72
、R
82
、R
92
彼此相互独立，可相同或不同且各自独立地选自氢、卤素、硝基、未取代或取代的苯基、由1至18个碳原子组成的未取代的或取代的直链、支链或环状烷基，
[0025]或者
[0026][0027]其中R
111
、R
121
、R
131
、R
141
、R
151
及R
161
彼此相互独立，且其中有两个是羧基(—C(＝O)—OH)，其余可相同或不同且各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型芳基双过氧酸，其特征在于，结构如下式(I):其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R
10
彼此相互独立，R1、R2、R3、R4和R5中有一个是过氧甲酸基(—C(＝O)—O—OH)，其余可相同或不同且各自独立地选自氢、卤素、硝基、未取代或取代的苯基、由1至18个碳原子组成的未取代的或取代的直链、支链或环状烷基，R6、R7、R8、R9和R
10
中有一个是过氧甲酸基(—C(＝O)—O—OH)，其余可相同或不同且各自独立地选自氢、卤素、硝基、未取代或取代的苯基、由1至18个碳原子组成的未取代的或取代的直链、支链或环状烷基，或者，所述新型芳基双过氧酸的结构如下式(II)其中R
11
、R
12
、R
13
、R
14
、R
15
及R
16
彼此相互独立，且其中有两个是过氧甲酸基(—C(＝O)—O—OH)，其余可相同或不同且各自独立地选自氢、卤素、硝基、未取代或取代的苯基、由1至18个碳原子组成的未取代的或取代的直链、支链或环状烷基。2.根据权利要求1所述的新型芳基双过氧酸，其特征在于，所述卤素为氯、氟或溴，优选氯。3.根据权利要求1所述的新型芳基双过氧酸，其特征在于，所述取代的苯基可为单取代或多取代，其中单取代或多取代所涉及的取代基可为卤素；硝基；由1至6个碳原子组成的直链、支链或环状环烷基。4.根据权利要求1所述的新型芳基双过氧酸，其特征在于，所述由1至18个碳原子组成的未取代的或取代的直链、支链或环状烷基为由1至6个碳原子组成的未取代的或取代的直链、支链或环状烷基，更优选由1至6个碳原子组成的未取代的或取代的直链、支链或环状烷基，特别是由1至4个碳原子组成的未取代的或卤素单取代或多取代的直链、支链或环状烷
基。5.根据权利要求1所述的新型芳基双过氧酸，其特征在于，所述新型芳基双过氧酸不含有硝基或者仅含有一个或者两个硝基。6.根据权利要求1所述的新型芳基双过氧酸，其特征在于，所述新型芳基双过氧酸不含有卤素或者仅含有一个或者两个卤素。7.一种制备权利要求1
‑
6任一项所述的新型芳基双过氧酸的方法，其特征在于，其制备过程为将式(III)或(IV)或(V)或(VI)的结构的芳基双过氧酸的前体化合物与过氧化脲或过氧化氢于溶剂中反应得到权利要求1
‑
6任一项所述的新型芳基双过氧酸，其中R
17
、R
21
、R
31
、R
41
、R
51
、R
61
、R
71
、R
81
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【专利技术属性】
技术研发人员：史雷，甘绍艳，尹静茹，田超，杨惜晖，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：