一种可见光催化羧酸脱羧合成有机过氧化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种可见光催化羧酸脱羧合成有机过氧化合物的方法，属于有机合成技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种可见光催化羧酸脱羧合成有机过氧化合物的方法


[0001]本专利技术涉及有机合成
，特别是涉及一种可见光催化羧酸脱羧合成有机过氧化合物的方法
。

技术介绍

[0002]有机过氧化合物是一类特殊且重要的化合物，在合成化学
、
生物化学
、
药物化学
、
材料化学等领域都有广泛的应用
。
目前有机过氧化合物用于合成化学的反应类型非常有限，在复杂有机分子的合成应用更少，其主要原因是由于有机过氧化合物的合成方法的局限性
。
目前，已建立的高效合成有机过氧化合物的方法有：
1)
金属催化的
C
‑
H
键过氧化；
2)
酸或碱催化的氢过氧化物与各种亲电体的置换反应；
3)
烯烃参与的双官能团化过氧化反应
。
但是上述方法或多或少都存在反应条件苛刻
、
选择性差
、
反应进程长
、
效率低
、
成本高等缺陷
。
因此，设计和开发温和条件下高效
、
高选择性地合成过氧化合物的方法具有非常重要的意义
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种可见光催化羧酸脱羧合成有机过氧化合物的方法，以解决上述现有技术存在的问题
。
在本专利技术的方法中，有机光催化剂在光照下成为激发态，廉价易得的羧酸在有机碱的作用下转化为羧酸盐，羧酸盐被激发态有机光催化剂氧化脱羧生成自由基，其与过氧自由基偶联得到有机过氧化合物产物
。
本方法以更廉价易得的羧酸作为反应原料，以叔丁基过氧化氢同时作为氧化剂和过氧源，原子经济性高；制备过程中使用绿色清洁的能源可见光，操作简便；产品收率高且易于分离纯化，在有机合成上具有很高的价值
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术的技术方案之一：一种可见光催化羧酸脱羧合成有机过氧化合物的方法，羧酸与叔丁基过氧化氢
(t
‑
BuOOH)
在有机光催化剂催化下进行羧酸脱羧过氧化反应，得到有机过氧化合物
。
[0006]进一步的，所述羧酸与叔丁基过氧化氢在有机光催化剂催化下进行羧酸脱羧过氧化反应包括：将羧酸与有机光催化剂
、
叔丁基过氧化氢
、
有机碱以及溶剂混合，施加可见光，在可见光激发下进行羧酸脱羧过氧化反应，得到有机过氧化合物；所述羧酸的结构式为所述有机过氧化合物的结构式为其中，
R1为未经取代的芳香基
、N
个取代的芳香基
、
未经取代的杂芳基或
N
个取代的杂芳基，
N
为1或2；
R2为未经取代的芳香基
、N
个取代的芳香基
、
未经取代的杂芳基
、N
个取代的杂芳基
、
烷基或氢原子，
N
为1或2；
R3为烷基或氢原子；
R1与
R2单独存在或连接成环
。
[0007]进一步的，所述
N
个取代的芳香基上的取代基包括：
‑
Ph、
‑
Me、
‑
OMe、
‑
F、Cl、Br、
‑
NO2；
N
为2时，芳香基上的2个取代基可以相同也可以不同
。
[0008]进一步的，
R1和
R2可以相同也可以不同，
R1和
R2可选择的未经取代的芳香基包括：可选择的
N
个取代的芳香基包括：可选择的杂芳基包括：
R2和
R3可选择的烷基包括：
‑
Me、
‑
Et、
‑
Pr、
‑
Bu。
当
R2和
R3都为烷基或氢原子时，
R2和
R3可以相同也可以不同
。
[0009]所述施加可见光，在可见光激发下进行羧酸脱羧过氧化反应包括：所述有机光催化剂在可见光激发下成为激发态，所述羧酸在有机碱的作用下转化为羧酸盐，所述羧酸盐被激发态有机光催化剂氧化脱羧生成自由基，所述自由基与叔丁基过氧化氢产生的过氧自由基偶联得到有机过氧化合物
。
[0010]进一步的，所述有机光催化剂为
10
‑
甲基
‑9‑
均三甲苯基吖啶高氯酸盐
(
结构式为
Mes
‑
AcrClO4，也可表示为
Acr
+
‑
Mes)
；所述有机碱为
2,6
‑
二甲基吡啶
(2,6
‑
Lutidine)
；所述溶剂为二氯甲烷
(DCM)。
所述羧酸与叔丁基过氧化氢在有机光催化剂催化下进行羧酸脱羧过氧化反应的反应通式
(
整体反应过程
)
为：
[0011][0012]包含的具体反应过程如下：
[0013][0014]进一步的，所述可见光为波长为
456nm
的蓝光
。
[0015]进一步的，所述可见光的功率为
20W。
[0016]进一步的，羧酸
、
有机光催化剂
、
叔丁基过氧化氢
、2,6
‑
二甲基吡啶
、
二氯甲烷的用
量比为
0.2mmol:0.01mmol:0.6mmol:0.2mmol:1.0mL。
[0017]进一步的，所述羧酸脱羧过氧化反应在室温下进行，反应时间为
3h。
[0018]本专利技术中所述室温也可称为常温或者一般温度
(
一般为
15
‑
30℃)
，是指本专利技术的羧酸脱羧过氧化反应无需额外用热源进行加热
。
[0019]本专利技术的技术方案之二：一种根据上述制备方法制备得到的有机过氧化合物
。
[0020]进一步的，所述有机过氧化合物为
(1
‑
苯基乙基
)
叔丁基过氧醚
、(
二苯基甲基
)
叔丁基过氧醚
、1
‑
(
叔丁基过氧基
)
‑
1,2,3,4
‑
四氢萘
、(1
‑
联苯基甲基
)
叔丁基过氧醚
、(1
‑
对氟苯基甲基
)
叔丁基过氧醚
、(1
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种可见光催化羧酸脱羧合成有机过氧化合物的方法，其特征在于，羧酸与叔丁基过氧化氢在有机光催化剂催化下进行羧酸脱羧过氧化反应，得到有机过氧化合物
。2.
如权利要求1所述的可见光催化羧酸脱羧合成有机过氧化合物的方法，其特征在于，所述羧酸与叔丁基过氧化氢在有机光催化剂催化下进行羧酸脱羧过氧化反应包括：将羧酸与有机光催化剂
、
叔丁基过氧化氢
、
有机碱以及溶剂混合，施加可见光，在可见光激发下进行羧酸脱羧过氧化反应，得到有机过氧化合物；所述羧酸的结构式为所述有机过氧化合物的结构式为其中，
R1为未经取代的芳香基
、N
个取代的芳香基
、
未经取代的杂芳基或
N
个取代的杂芳基，
N
为1或2；
R2为未经取代的芳香基
、N
个取代的芳香基
、
未经取代的杂芳基
、N
个取代的杂芳基
、
烷基或氢原子，
N
为1或2；
R3为烷基或氢原子；
R1与
R2单独存在或连接成环
。3.
如权利要求2所述的可见光催化羧酸脱羧合成有机过氧化合物的方法，其特征在于，所述有机光催化剂为
10
‑
甲基
‑9‑
均三甲苯基吖啶高氯酸盐；所述有机碱为
2,6
‑
二甲基吡啶；所述溶剂为二氯甲烷
。4.
如权利要求2所述的可见光催化羧酸脱羧合成有机过氧化合物的方法，其特征在于，所述可见光为波长为
456nm
的蓝光
。5.
如权利要求3所述的可见光催化羧酸脱羧合成有机过氧化合物的方法，其特征在于，羧酸
、
有机光催化剂
、
叔丁基过氧化氢
、2,6
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：娄宸昊，吕雷阳，李志平，
申请(专利权)人：中国人民大学，
类型：发明
国别省市：