以分子氧為氧化劑、含Ni類水滑石為催化劑,研究了鹽酸西氯他寧中間體3,4-O-亞異丙基吡哆醛的催化氧化合成工藝。結果表明,在原料3,4-O-亞異丙基吡哆醇物質的量為2 mmol、Ni2MgG a類水滑石催化劑質量為1.0 g、均三甲苯溶劑用量為8 mL、氧氣流量為10 mL/min、反應溫度為110℃、反應時間為6 h的條件下,3,4-O-亞異丙基吡哆醛的收率達到93.3%。 

【文章來源】：現(xiàn)代化工. 2020,40(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

含Ni類水滑石材料的XRD圖

3,4-O-亞異丙基吡哆醛(Ⅲ)是一種重要的醫(yī)藥中間體，不僅是合成高血壓藥物鹽酸西氯他寧(Ⅳ)的關鍵中間體[從吡哆醇(Ⅰ)開始的合成路線如圖1所示][1]，而且還廣泛應用于抗腫瘤藥物[2-3]、神經保護藥物[4-5]及其他藥物分子[6-7]的合成和篩選研究。3,4-O-亞異丙基吡哆醛的主要合成路線是以3,4-O-亞異丙基吡哆醇(Ⅱ)為原料，通過氧化反應得到。傳統(tǒng)工藝中，該合成氧化方法主要為采用Mn O2[2-4,6-8]或Cr O3/吡啶[7,9-10]氧化劑的直接氧化法，但這些工藝會產生大量固體廢棄物，不僅易導致環(huán)境污染問題，而且生產的經濟性差。Gore[11]以Na Cl O為氧化劑，在TEMPO催化下合成3,4-O-亞異丙基吡哆醛，該工藝不僅會產生難處理的高濃度含鹽廢水，而且Na Cl O氧化劑對生產過程的安全性也提出了更高的要求。另外，上述合成方法中，氧化反應的收率只有51%～83%，仍有進一步提升的空間。因此，開發(fā)以分子氧為氧化劑的非均相催化氧化體系對實現(xiàn)3,4-O-亞異丙基吡哆醛的綠色合成具有重要的實際意義。目前，在無添加劑條件下采用分子氧為唯一氧化劑，已有多個非均相催化體系被成功研發(fā)，并應用于芳香醇的選擇性氧化反應。主要包括負載型貴金屬催化劑[12-16]、分子篩催化劑[17-20]、雜多酸[21]及類水滑石化合物(LDHs)[22-26]等。與其他催化體系相比，含Ni類水滑石催化劑除了具有非均相催化劑體系的優(yōu)點外，還具有制備過程簡單、經濟性好、醛的選擇性高等優(yōu)勢[23-26]。筆者擬采用氧氣為氧源、含Ni類水滑石為催化劑，催化氧化3,4-O-亞異丙基吡哆醇(Ⅱ)合成3,4-O-亞異丙基吡哆醛(Ⅲ)，考察反應條件對氧化反應的影響，并對工藝條件進行了優(yōu)化，實現(xiàn)3,4-O-亞異丙基吡哆醛的綠色合成。

首先研究了不同含Ni類水滑石材料催化3,4-O-亞異丙基吡哆醇分子氧氧化反應的性能。GC-MS分析結果表明，氧化產物為3,4-O-亞異丙基吡哆醛，未發(fā)現(xiàn)有其他副產物的生成，說明類水滑石材料在醇氧化反應中的高選擇性[24-26]。在不同含Ni類水滑石催化劑作用下，原料化合物Ⅱ的轉化率隨時間的變化如圖3所示。由圖3中可以看出，M3+的類型對類水滑石催化劑的活性影響較大，在反應時間為6 h時，在Ni3Ga-LDH催化下3,4-O-亞異丙基吡哆醇的轉化率達到了83.5%，而Ni3Al-LDH的轉化率僅為62.1%。這可能與其表面堿性有關。Hammett分析表明，Ni3Ga-LDH表面具有更強的堿性，這有利于反應過程中醇羥基與堿性位的反應，這與文獻[24-25,31]中報道的結果一致。Ni2Mg GaLDH的催化結果進一步證明了上述推論，在相同反應條件下，3,4-O-亞異丙基吡哆醇的轉化率達93.3%。然而，進一步延長反應時間，其轉化率增長幅度較小。所以，實驗中選擇Ni2Mg Ga-LDH為催化劑，反應時間為6 h。3.2.2 反應溶劑的影響

【參考文獻】：
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本文編號：3223971