【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种羰基类化合物的制备方法，属于有机合成。
技术介绍
1、醛/酮类化合物，特别是醛类，在香精、药物合成，天然产物合成以及新材料制备等领域有广泛的应用。通过光驱动活化c-h键绿色温和的合成醛/酮类化合物更是备受青睐。
2、全球苯甲醛市场规模增长趋势。我国对苯甲醛的需求量比较大，年消费以7％的速率增长，特别是对高品质的无氯苯甲醛的需求量大为增加，占总需求量的47％。
3、传统苯甲醛类化合物生产路线是将甲苯侧链氯化后水解或甲苯液相氧化法生产，反应步骤多、条件苛刻、原子利用率低、附加试剂及副产物多，不符合可持续绿色化学工业发展的需求。近年来，光催化氧化甲苯等碳氢化合物或醇类制备醛/酮开辟了一条绿色可持续的路线，已引起研究者的高度关注。2014年报道负载钌ru的tio2光催化选择性氧化甲苯，展现出较高的苯甲醛选择性达到89％(angew chem,2014,126:12813-12816)，但需要使用贵金属钌。cao等通过光致变色复合光催化剂bi2wo6-x/biocl选择性氧化甲苯，甲苯的转化率接近100％，但苯甲醛的选择性仅为30％(nat catal,2018,1:704-710)。2022年报道了利用碱金属改性氮化碳光催化剂选择性氧化4-甲基联苯制备4-甲醛联苯的方法(cn115353446a)。因此，发展光催化直接活化c-h键同时高选择性和高转化率的制备醛类化合物的新方法，依然是该领域的研究热点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于为了解决以上
2、根据本申请的一个方面，提供了一种羰基类化合物的制备方法，所述制备方法包括：
3、在含氧气氛下，将含有醇类或碳氢化合物、酸性化合物、溶剂的混合物，采用光照射，反应，得到所述羰基类化合物；
4、其中，所述醇类或碳氢化合物、酸性化合物、溶剂和含氧气氛自发形成反应催化剂；
5、所述醇类或碳氢化合物选自式i-1、式i-2、式i-3中的一种；
6、
7、所述羰基类化合物选自式ii-1、式ii-2、式ii-3中的一种；
8、
9、式i-1、式ii-1中，r1、r2独立地选自氢、卤素、硝基、氰基、三氟甲基、c1～c10的烷基、c1～c10的取代烷基、c6～c10的芳基、c4～c10的杂芳基中的一种；
10、式i-2、式ii-2中，r3、r4独立地选自氢、c1～c10的烷基、c1～c10的取代烷基中的一种；
11、其中，所述取代烷基的取代基选自c6～c10的芳基中的一种；
12、式i-3、式ii-3中，r5独立地选自c1～c10的烷基、c6～c10的芳基、c6～c10的取代芳基中的一种；
13、其中，所述取代芳基中的取代基选自卤素、硝基、氰基中的一种。
14、可选地，所述羰基类化合物选自苯甲醛、4-氟-苯甲醛、2-溴-苯甲醛、4-碘-苯甲醛、4-硝基-苯甲醛、4-三氟甲基-苯甲醛、3-氰基-苯甲醛、4-氰基-苯甲醛、4-羧基-苯甲醛、4-羧酸甲酯-苯甲醛、4-叔丁基-苯甲醛、4-苯基-苯甲醛、3,5-二硝基-苯甲醛、3,4,5-三甲氧基-苯甲醛、五氟-苯甲醛、萘甲醛、芘甲醛、呋喃甲醛、苯并呋喃2-甲醛、苯并噻唑2-甲醛、对二苯甲醛、二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4,4-二氰基二苯甲酮、2,2-二苯二酮、苯乙酮、环己酮、环辛酮、对甲基苯甲醛、对氟苯甲醛、对氯苯甲醛、对溴苯甲醛、正己醛或2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h、2i、2j、2k、2l、2m、2n、2o、2p、2q、2r、2s、2t、2u、2v、2w、2x、2y、2z、2aa、2ab、2ac、2ad、2ae、2af、2ag、2ah、2ai、2aj、2ak、2al、2am、2an、2ao、2ap、2aq、2ar、2as所示结构中的一种；
15、
16、
17、可选地，所述酸性化合物、醇类或碳氢化合物、溶剂的摩尔比为1：(1～10)：(1～10000)。
18、可选地，所述酸性化合物、醇类或碳氢化合物、溶剂的摩尔比选自1：(1～10)：(1～10000)、1：(2～10)：(200～10000)、1：(3～10)：(500～10000)、1：(4～10)：(1000～10000)、1：(5～10)：(5000～10000)、1：(6～10)：(6000～10000)、1：(7～10)：(7000～10000)、1：(4～7)：(5000～7000)中的任意值或上述任意两者之间的范围值。
19、可选地，所述酸性化合物、醇类或碳氢化合物、溶剂的摩尔比为1：(4～7)：(5000～7000)。
20、可选地，所述酸性化合物选自盐酸、硫酸、氢溴酸、磷酸、醋酸、氢碘酸中的至少一种。
21、可选地，所述溶剂选自环己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙腈、四氢呋喃、水、甲苯、苯甲醚、1,4-二氧六环、二丁醚、二苯醚中的至少一种。
22、可选地，所述含氧气氛中氧气的体积分数为20～100％。
23、可选地，所述含氧气氛中氧气的体积分数选自20％、30％、50％、70％、90％、100％中的任意值或上述任意两者之间的范围值。
24、可选地，所述反应的温度为20～50℃。
25、可选地，所述反应的温度选自20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、50℃中的任意值或上述任意两者之间的范围值。
26、可选地，所述反应的时间为0.15～8h。
27、可选地，所述反应的时间选自0.15h、1h、2h、3h、5h、7h、8h中的任意值或上述任意两者之间的范围值。
28、本申请通过下述技术方案实现：
29、一种光催化制备醛/酮类化合物的方法，包括以下步骤：
30、(1)将酸、溶剂、氧气和反应物混合，在搅拌下形成一种复合物，即反应催化剂。此复合物形成的条件是酸、溶剂和反应物之间存在氢键或者静电引力等分子间相互作用，这是也是提高反应产物选择性的关键。
31、(2)在光驱动下有氧环境下进行反应，通过薄层色谱法跟踪检测反应；
32、(3)待反应完成以后，经过用有机溶剂旋蒸，除去有机溶剂后分离得到目标产物。
33、一种光驱动选择性的氧化醇类化合物或者二甲苯等碳氢化合物制备醛/酮的方法。将酸、溶剂、氧气和反应物混合，在搅拌下自发形成一种复合物，即反应催化剂。在光(可见光)驱动下，该复合物可以将二甲苯等碳氢化合物或者醇类化合物选择性的氧化到醛/酮。
34、在本申请中，通过光驱动原位形成的复合物产生溴自由基和超氧自由基负离子，溴自由基夺取c-h键的氢原子形成碳中心的自由基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种羰基类化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述羰基类化合物选自苯甲醛、4-氟-苯甲醛、2-溴-苯甲醛、4-碘-苯甲醛、4-硝基-苯甲醛、4-三氟甲基-苯甲醛、3-氰基-苯甲醛、4-氰基-苯甲醛、4-羧基-苯甲醛、4-羧酸甲酯-苯甲醛、4-叔丁基-苯甲醛、4-苯基-苯甲醛、3,5-二硝基-苯甲醛、3,4,5-三甲氧基-苯甲醛、五氟-苯甲醛、萘甲醛、芘甲醛、呋喃甲醛、苯并呋喃2-甲醛、苯并噻唑2-甲醛、对二苯甲醛、二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4,4-二氰基二苯甲酮、2,2-二苯二酮、苯乙酮、环己酮、环辛酮、对甲基苯甲醛、对氟苯甲醛、对氯苯甲醛、对溴苯甲醛、正己醛或2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h、2i、2j、2k、2l、2m、2n、2o、2p、2q、2r、2s、2t、2u、2v、2w、2x、2y、2z、2aa、2ab、2ac、2ad、2ae、2af、2ag、2ah、2ai、2aj、2ak、2al、2am、2an、2ao、2ap、2aq、2ar、2as所示结构中的一种；
3.根据权利
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸性化合物、醇类或碳氢化合物、溶剂的摩尔比为1：(4～7)：(5000～7000)。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸性化合物选自盐酸、硫酸、氢溴酸、磷酸、醋酸、氢碘酸中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自环己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙腈、四氢呋喃、水、甲苯、苯甲醚、1,4-二氧六环、二丁醚、二苯醚中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含氧气氛中氧气的体积分数为20～100％。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为20～50℃。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为0.15～8h。
...【技术特征摘要】
1.一种羰基类化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述羰基类化合物选自苯甲醛、4-氟-苯甲醛、2-溴-苯甲醛、4-碘-苯甲醛、4-硝基-苯甲醛、4-三氟甲基-苯甲醛、3-氰基-苯甲醛、4-氰基-苯甲醛、4-羧基-苯甲醛、4-羧酸甲酯-苯甲醛、4-叔丁基-苯甲醛、4-苯基-苯甲醛、3,5-二硝基-苯甲醛、3,4,5-三甲氧基-苯甲醛、五氟-苯甲醛、萘甲醛、芘甲醛、呋喃甲醛、苯并呋喃2-甲醛、苯并噻唑2-甲醛、对二苯甲醛、二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4,4-二氰基二苯甲酮、2,2-二苯二酮、苯乙酮、环己酮、环辛酮、对甲基苯甲醛、对氟苯甲醛、对氯苯甲醛、对溴苯甲醛、正己醛或2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h、2i、2j、2k、2l、2m、2n、2o、2p、2q、2r、2s、2t、2u、2v、2w、2x、2y、2z、2aa、2ab、2ac、2ad、2ae、2af、2ag、2ah、2ai、2aj、2ak、2al、2am、2an、2ao、2ap、2aq...
【专利技术属性】
技术研发人员：李灿，雷文龙，李仁贵，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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