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碘催化的芳基烷基酮合成芳基甲酸的研究

發(fā)布時(shí)間:2020-10-14 18:08
   芳基甲酸是有機(jī)化學(xué)中重要的單元化合物,它能夠十分容易的轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的酯、酰胺、酰鹵、醇等。因此開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)便、高效的合成芳基甲酸的方法是十分有意義的。近年來(lái),由于碘廉價(jià)、低毒等特點(diǎn),引起了比較多的關(guān)注。本文主要研究使用碘作催化劑,高效、綠色的將芳基烷基酮氧化成相應(yīng)的芳基甲酸的方法。開(kāi)發(fā)了一種一鍋兩步將芳基烷基酮氧化成對(duì)應(yīng)的芳基甲酸的方法。芳基烷基酮在I_2/DMSO作用下生成對(duì)應(yīng)的中間體苯基乙二醛,之后加入另一種氧化劑過(guò)氧化叔丁醇(TBHP),將中間體氧化成芳基甲酸。以苯乙酮為模型底物,系統(tǒng)性地考察了體系催化劑、溶劑、溫度等因素對(duì)該反應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明:以10 mol%的碘為催化劑,6 equiv.的DMSO為氧化劑,氯苯為溶劑,在130°C反應(yīng)3 h后,再加入2 equiv.的過(guò)氧化叔丁醇(TBHP),反應(yīng)3 h后,產(chǎn)物苯甲酸的分離收率可達(dá)86%。該反應(yīng)體系適合含各種取代基的芳基烷基酮,芳雜環(huán)酮,且均能得到相應(yīng)芳基甲酸,分離收率為66%-94%。構(gòu)建了I_2/DMSO+Fe(NO_3)_3.9H_2O/O_2催化氧化體系,成功將芳基烷基酮氧化成芳基甲酸。以苯乙酮為模型底物,考察了鐵鹽、溶劑、溫度等反應(yīng)條件對(duì)該反應(yīng)的影響。研究表明在最優(yōu)條件下(10 mol%I_2,10 mol%Fe(NO_3)_3.9H_2O,DMSO為溶劑,氧氣氛圍下反應(yīng)12 h)該反應(yīng)體系適合含各種取代基的芳基烷基酮和活潑仲醇,芳雜環(huán)酮,得到分離收率為51%-92%。綜上所述,本課題組開(kāi)發(fā)了兩種高效、環(huán)境友好的催化氧化體系,用于氧化芳基烷基酮制備芳基甲酸。
【學(xué)位單位】:浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:O625.511
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 芳基甲酸類化合物在有機(jī)合成中的應(yīng)用
        1.2.1 芳基甲酸類化合物在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用
        1.2.2 芳基甲酸類化合物作為增塑劑的應(yīng)用
        1.2.3 芳基甲酸類化合物在醫(yī)藥上的應(yīng)用
    1.3 芳基甲酸的合成進(jìn)展
        1.3.1 芳烴氧化成芳基甲酸
        1.3.2 芳香醇或醛氧化成芳基甲酸
        1.3.3 烯烴、炔烴氧化成芳基甲酸
        1.3.4 腈、酰胺水解成芳基甲酸
        1.3.5 芐鹵氧化生成芳基甲酸
        1.3.6 鹵苯碳基化生成芳基甲酸
        1.3.7 芳基烷基酮氧化生成芳基甲酸
        1.3.8 其他底物氧化生成芳基甲酸
    1.4 本文的研究意義和目的
2/DMSO/TBHP 體系在合成芳基甲酸的應(yīng)用'>第二章 I2/DMSO/TBHP 體系在合成芳基甲酸的應(yīng)用
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
18O的合成'>        2.2.2 DMS18O的合成
        2.2.3 儀器與檢測(cè)方法
    2.3 典型實(shí)驗(yàn)步驟
    2.4 反應(yīng)條件的優(yōu)化
        2.4.1 溶劑對(duì)反應(yīng)的影響
        2.4.2 溫度對(duì)反應(yīng)的影響
        2.4.3 不同催化劑和催化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響
        2.4.4 DMSO的用量的影響
        2.4.5 不同氧化劑和氧化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響
    2.5 底物拓展與討論
    2.6 反應(yīng)機(jī)理探討
    2.7 本章小結(jié)
    2.8 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)表征
2/DMSO+Fe(NO33
-9H2O/O2 氧化芳基烷基酮制備芳基甲酸的研究'>第三章 I2/DMSO+Fe(NO33
-9H2O/O2 氧化芳基烷基酮制備芳基甲酸的研究
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 檢測(cè)方法
        3.2.3 典型合成步驟
    3.3 反應(yīng)條件的優(yōu)化
        3.3.1 不同鐵鹽對(duì)反應(yīng)的影響
        3.3.2 溶劑對(duì)反應(yīng)的影響
        3.3.3 溫度對(duì)反應(yīng)的影響
        3.3.4 不同催化劑和催化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響
    3.5 底物拓展與討論
    3.6 反應(yīng)機(jī)理探討
    3.7 本章小結(jié)
    3.8 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)表征
第四章 全文的總結(jié)與展望
    4.1 總結(jié)
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡(jiǎn)歷
致謝

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本文編號(hào):2841001

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