一種八元瓜環催化醇氧化為相應的醛的方法
2023-06-15 01:52:26 2
專利名稱：一種八元瓜環催化醇氧化為相應的醛的方法
技術領域：
本發明是一種在催化劑作用下，將醇氧化為相應的醛的方法，具體地說 是以八元瓜環作為催化劑，催化鄰碘醯基苯甲酸氧化醇生成醛的一種方法。
背景技術：
八元瓜環是新型籠體化合物——瓜環中的一種，它是由八個苷脲單元 通過亞甲基橋聯而成的大環籠狀化合物。瓜環作為有機合成催化劑的研究已有所報導，六 元瓜環、七元瓜環及八元瓜環均被發現能較好地催化某些周環反應。在有機合成中，由醇催化氧化得到一些相應的羰基化合物的反應，不論是在實驗 室的研究工作中，還是在工業上都有十分重要的意義。所以如何通過一些簡單、易行方法將 醇轉變成相應的醛、酮等羰基化合物，一直受到很多化學工作者的高度重視。以前醇催化氧 化主要是非金屬催化氧化和金屬配合物催化氧化的研究，前者主要是在均相條件下進行， 而後者主要在非均相條件下進行。隨著人們對環境汙染的日益重視，以清潔、無毒害、廉價、 高效、低耗能、以及操作簡便等為目標的氧化劑、催化劑越來越受到研究者的關注。非金屬 類氧化劑主要有NaClCKH2O2、鄰碘醯基苯甲酸、3-乙酸基高碘酸鹽等，醇在金屬催化劑作用 下的催化氧化迄今為止已得到了廣泛的發展和應用，這些氧化反應多採用如Pd、CU、Fe、Mn、 Co,RuXr等經典的過渡金屬與特定的配合物組合而成的催化劑體系，以及由沸石、水滑石、 矽膠、Al2O3等擔體負載的金屬配合物為催化劑，O2為氧化劑，催化劑經過處理可以再生，因 此負載型催化劑也是近年來研究的熱點。另外目前還有光催化氧化和電氧化醇方面的研究 報導。鄰碘醯基苯甲酸簡稱IBX，從1893年合成出來至今已有100多年的歷史，但由於它 在大多數常見的有機溶劑中的溶解度很低，有關它的應用的報導很少。1994年Frigerio發 現IBX易溶於二甲亞碸，作為氧化劑，可將醇羥基氧化為羰基，具有反應條件溫和、產率高、 對環境友好及可再生等特點。鄰碘醯基苯甲酸在二甲亞碸中氧化伯醇和仲醇為醛表現出與 3-乙酸基高碘酸鹽(Dess-Martin試劑)相似的性質，而當醇具有多官能團時鄰碘醯基苯甲 酸比3-乙酸基高碘酸鹽具有更好的選擇性；此外，3-乙酸基高碘酸鹽不穩定，不能長時間 保存，使用起來很不方便，而鄰碘醯基苯甲酸在空氣中穩定，可以長期保存，進行反應時不 需要惰性氣體保護，操作簡便，產率高、選擇性好，在反應過程中很多官能團都不受影響。因 此，鄰碘醯基苯甲酸是一種高效、無害、選擇性好的優良氧化劑。然而，由於受到溶解性的制 約，以前的研究多是將鄰碘醯基苯甲酸溶於二甲亞碸中進行反應，或者在其它有機溶劑中， 如四氫呋喃、氯仿等進行非均相反應。由於反應過程中需氧化脫水，為提高產率，該類反應 通常需要將溶劑進行無水處理。一種八元瓜環催化醇氧化為相應的醛的方法，貴州大學已作專利申請，發明名稱 「一種在催化劑作用下將醇氧化為相應的醛的方法」申請號200910102495. 8，發明人在上 述發明專利的基礎上，對八元瓜環催化脂肪醇氧化為相應的醛做了進一步的研究。
發明內容
本發明的目的在於公開在八元瓜環催化作用下將脂肪醇氧化為相應的 醛的研究結果。本發明是以八元瓜環為催化劑，以鄰碘醯基苯甲酸(即IBX)為氧化劑，以水作溶 劑；在八元瓜環存在下，在水溶液中，經加熱反應，使IBX將醇氧化為相應的醛，反應完成後過濾除去八元瓜環(八元瓜環可再用)，濾液用乙酸乙酯萃取出相應的醛，乙酸乙酯經蒸餾 操作後收集可重複使用。本發明所指的催化劑是八元瓜環，它的化學分子式為C48N32O16H48，化學結構式(1)
權利要求
1.一種八元瓜環催化醇氧化為相應的醛的方法，包括以八元瓜環為催化劑，以鄰碘醯 苯甲酸IBX為氧化劑，以水作溶劑；在八元瓜環存在下，在水溶液中，經加熱反應，使IBX將 醇氧化為相應的醛，其特徵是所指的醇為脂肪醇。
2.根據權利要求1所述的八元瓜環催化醇氧化為相應的醛的方法，其特徵是所指的 脂肪醇為肉桂醇即苯乙烯醇，香葉醇即反式-3，7-二甲基-2，6-辛二烯-1-醇和橙花醇即 順式-3，7- 二甲基-2，6-辛二烯-1-醇。
3.根據權利要求1或2所述的一種八元瓜環催化醇氧化為相應的醛的方法，其特徵 是IBX與醇的配料摩爾比為1. 1 2 1，八元瓜環與IBX和醇的配料摩爾比為0. 11 0.2 1.1 2 1，反應溫度90 100°C，反應時間15 30分鐘。
全文摘要
本發明的一種八元瓜環催化醇氧化為相應的醛的方法，包括以八元瓜環為催化劑，以鄰碘醯苯甲酸IBX為氧化劑，以水作溶劑；在八元瓜環存在下，在水溶液中，經加熱反應，使IBX將醇氧化為相應的醛，所指的醇為脂肪醇。本發明用肉桂醇、香葉醇和橙花醇做試驗，在有八元瓜環和無八元瓜環作催化劑的反應進行對比，可見有催化劑八元瓜環的情況下，醇氧化為醛的產率大大提高。本發明方法具有操作簡便、產率高、清潔環保、成本低，能耗低等優點。
文檔編號C07C45/29GK102093177SQ20111000259
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月7日 優先權日2011年1月7日
發明者叢航, 王永歡, 祝黔江, 薛賽鳳, 陶朱 申請人:貴州大學