System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法技术_技高网

一种烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法技术

技术编号:41260142 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-11 09:18
本发明专利技术公开了一种烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法,该方法是在水存在、空气气氛、室温下,烯烃在催化剂、肼作用下反应制得羰基化合物;本发明专利技术方法为C=C键的裂解提供了一种新的替代方法,该方法反应条件绿色环保,使用H2O作为溶剂,空气中的氧气作为氧化剂,不需要高温和纯氧,反应操作简单,安全,方法具有广泛的底物适应性,适合工业化生产和市场推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机合成,具体涉及一种在水中,空气下铜催化的、苯肼促进的烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法,为c=c键的裂解提供了一种新的替代方法,合成二苯甲酮类或苯乙酮类等衍生物。


技术介绍

1、烯烃的氧化裂解在有机合成、医药、香料,农用化学品和材料等领域有着广泛的应用,其中包括由c=c键氧化裂解产生的羰基化合物在有机合成中是非常有用的,因为它给廉价的烯烃原料中引入了含有氧的官能团。例如,它可以发生亲核加成反应(羰基可以与以碳原子为中心原子的亲核试剂进行加成:格氏试剂、hcn、炔化钠等;羰基可以与以氮原子为中心原子的亲核试剂进行加成:氨及其衍生物;羰基还可以与以氧原子为中心原子的亲核试剂进行加成:h2o、roh等)、氧化反应(baeyer-villger反应(chem.ges.,1899,32,3625.;chem.ges.,1900,33,858.))、还原反应(催化加氢,wolff-kishner-黄鸣龙还原(chem.soc.,1911,43,582.;j.am.chem.soc.,1946,68,2487.;j.am.chem.,soc.1949,71,3301.)等还原反应),a-h反应(claisen-schmidt反应(ber.,1881,14,2460.;ber.,1881,14,1459.),mannich反应(arch.pharm,1917,255,261.))以及其他类型反应(perkin反应(j.chem.soc.,1877,31,388.),knoevenagel反应(ber.,1894,27,2345.;ber.,1896,29,172.),wittig反应(ber.,1954,87,1318.))。因此,科学家们对c=c的氧化裂解产生羰基化合物的方法进行了许多研究。烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法大致可分为两大类:传统的氧化理论体系和催化氧化理论体系。在传统的氧化理论体系中,以o3为氧化剂的臭氧分解仍然是一种常用的方法,然而该方法存在着严重的安全问题。因此,科学家们开发了一些使用kmno4、h2o2、tbhp、phio/hbf4、m-cpba、oso4等氧化剂代替o3分解的方法。然而,这些方法使用的氧化剂的量超过了化学计量,会导致严重的资源浪费。在催化氧化理论体系中,报道的有tbadt、pegdme、cu、fe、ni、aibn、b2pin2、tempo、acid red 94等催化剂催化烯烃氧化裂解产生羰基化合物的反应(angew.chem.int.ed.,2017,56,832.;rsc adv.,2021,11,13848.;org.lett.,2021,23,4705.;tetrahedron letters,2021,80,153321.)。例如,在2019年,cheng小组报道了一种以b2pin2作为催化剂,nmp既作为溶剂,又作为lewis碱,将烯烃氧化裂解成羰基化合物的方法。该方法的优点在于无需过渡金属催化,开发了一种新型的催化氧化体系,而不足之处在于反应温度过高,反应时间过长(org.chem.front.,2019,6,841.)。在2021年,wang小组报道了一种以k2s和fecl3原位生成的铁硫络合物为末端烯烃转化为羰基化合物提供了一种方便、实用的方法。该方法的优势在于开发了一种新型的金属催化剂,而不足之处在于需要在氧气条件下进行,并且反应温度过高(org.lett.,2021,23,4705.)。在2021年,xie小组报道了一种以tbadt作为光催化剂,在光照射下将烯烃氧化裂解生成羰基化合物。该方案以h2o作为溶剂,室温下以空气作为氧化剂,无过渡金属催化剂,非常符合绿色化学的原则(green chem.,2021,23,5936.)。尽管在烯烃氧化裂化方面取得了很大进展,但很少有安全、简单、绿色的方法被报道。因此,开发一种更安全、更简单、更环保的烯烃氧化裂解方法是非常可取的。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种在水存在、空气气氛下铜催化的、苯肼促进的烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法,为c=c键的裂解提供了一种新的替代方法,该反应条件相对绿色,使用h2o作为溶剂,空气中的氧气作为氧化剂,不需要高温和纯氧,反应操作简单,安全;方法具有广泛的底物适应性,适合大规模的合成。

2、本专利技术方法具体步骤如下:

3、(1)将催化剂、肼、烯烃、加入到装有水的反应器中,在室温下反应4-14h,其中肼与烯烃的摩尔比为1-3:1,催化剂与烯烃的摩尔比为0.03-0.35:1。

4、所述烯烃的结构式如下式所示:

5、

6、所述催化剂为噻吩-2-甲酸亚铜(cutc);

7、所述肼为苯肼、肼基甲酸乙酯、肼基甲酸叔丁酯、苯甲酰肼、碳酸二酰肼、2-肼吡啶、水合肼、环己基肼盐酸盐、1,3-二氨基胍盐酸盐、4-(三氟甲基)苯肼、2,4,6-三氯苯肼,(2-氨基苯甲酰)肼中的一种。

8、(2)步骤(1)反应产物采用有机溶剂萃取,收集有机溶剂相减压浓缩,柱层析分离纯化后制得羰基化合物;

9、羰基化合物结构式如式ⅰ-ⅷ所示:

10、

11、其中,苯环上取代基团的位置不固定,r1选自氢、甲基、甲氧基、卤素;r2选自氢、甲基;r3选自氢、甲基、甲氧基、乙基、环己基、苯基、卤素、硝基、氰基、甲氧甲酰基。

12、与现有技术相比,本专利技术具有下列优势:

13、本专利技术方法反应条件绿色环保,以h2o作为溶剂,空气中的氧气作为氧化剂,不需要高温和纯氧,反应操作简单,安全,所提供的方法具有广泛的底物适应性,适合大规模的合成。

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【技术保护点】

1.一种烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法,其特征在于,在水存在、空气气氛、室温下,烯烃在催化剂、肼作用下反应制得羰基化合物。

2.根据权利要求1所述烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法,其特征在于,羰基化合物结构式如式Ⅰ-Ⅷ所示:

3.根据权利要求2所述烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法,其特征在于,烯烃的结构式如下式所示:

4.根据权利要求3所述烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法,其特征在于:将催化剂、肼、烯烃加入到水中,在室温、空气气氛中反应4-14h后,有机溶剂萃取,收集有机溶剂相浓缩,柱层析分离纯化后制得羰基化合物,其中肼与烯烃的摩尔比为1-3:1,催化剂与烯烃的摩尔比为0.03-0.35:1。

5.根据权利要求1所述烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法,其特征在于:催化剂为噻吩-2-甲酸亚铜。

6.根据权利要求1所述烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法,其特征在于:肼为苯肼、肼基甲酸乙酯、肼基甲酸叔丁酯、苯甲酰肼、碳酸二酰肼、2-肼吡啶、水合肼、环己基肼盐酸盐、1,3-二氨基胍盐酸盐、4-(三氟甲基)苯肼、2,4,6-三氯苯肼,(2-氨基苯甲酰)肼中的一种。

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【技术特征摘要】

1.一种烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法,其特征在于,在水存在、空气气氛、室温下,烯烃在催化剂、肼作用下反应制得羰基化合物。

2.根据权利要求1所述烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法,其特征在于,羰基化合物结构式如式ⅰ-ⅷ所示:

3.根据权利要求2所述烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法,其特征在于,烯烃的结构式如下式所示:

4.根据权利要求3所述烯烃氧化裂解产生羰基化合物的方法,其特征在于:将催化剂、肼、烯烃加入到水中,在室温、空气气氛中反应4-14h后,有机溶剂萃取,收集有机...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦贵平孔维维彭玥寒
申请(专利权)人:昆明理工大学
类型:发明
国别省市:

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