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碘催化的芳基烷基酮合成芳基甲酸的研究

发布时间:2020-10-14 18:08
   芳基甲酸是有机化学中重要的单元化合物,它能够十分容易的转化成相应的酯、酰胺、酰卤、醇等。因此开发一种简便、高效的合成芳基甲酸的方法是十分有意义的。近年来,由于碘廉价、低毒等特点,引起了比较多的关注。本文主要研究使用碘作催化剂,高效、绿色的将芳基烷基酮氧化成相应的芳基甲酸的方法。开发了一种一锅两步将芳基烷基酮氧化成对应的芳基甲酸的方法。芳基烷基酮在I_2/DMSO作用下生成对应的中间体苯基乙二醛,之后加入另一种氧化剂过氧化叔丁醇(TBHP),将中间体氧化成芳基甲酸。以苯乙酮为模型底物,系统性地考察了体系催化剂、溶剂、温度等因素对该反应的影响。研究结果表明:以10 mol%的碘为催化剂,6 equiv.的DMSO为氧化剂,氯苯为溶剂,在130°C反应3 h后,再加入2 equiv.的过氧化叔丁醇(TBHP),反应3 h后,产物苯甲酸的分离收率可达86%。该反应体系适合含各种取代基的芳基烷基酮,芳杂环酮,且均能得到相应芳基甲酸,分离收率为66%-94%。构建了I_2/DMSO+Fe(NO_3)_3.9H_2O/O_2催化氧化体系,成功将芳基烷基酮氧化成芳基甲酸。以苯乙酮为模型底物,考察了铁盐、溶剂、温度等反应条件对该反应的影响。研究表明在最优条件下(10 mol%I_2,10 mol%Fe(NO_3)_3.9H_2O,DMSO为溶剂,氧气氛围下反应12 h)该反应体系适合含各种取代基的芳基烷基酮和活泼仲醇,芳杂环酮,得到分离收率为51%-92%。综上所述,本课题组开发了两种高效、环境友好的催化氧化体系,用于氧化芳基烷基酮制备芳基甲酸。
【学位单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位年份】:2018
【中图分类】:O625.511
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 芳基甲酸类化合物在有机合成中的应用
        1.2.1 芳基甲酸类化合物在农业上的应用
        1.2.2 芳基甲酸类化合物作为增塑剂的应用
        1.2.3 芳基甲酸类化合物在医药上的应用
    1.3 芳基甲酸的合成进展
        1.3.1 芳烃氧化成芳基甲酸
        1.3.2 芳香醇或醛氧化成芳基甲酸
        1.3.3 烯烃、炔烃氧化成芳基甲酸
        1.3.4 腈、酰胺水解成芳基甲酸
        1.3.5 苄卤氧化生成芳基甲酸
        1.3.6 卤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 本文的研究意义和目的
2/DMSO/TBHP 体系在合成芳基甲酸的应用'>第二章 I2/DMSO/TBHP 体系在合成芳基甲酸的应用
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
18O的合成'>        2.2.2 DMS18O的合成
        2.2.3 仪器与检测方法
    2.3 典型实验步骤
    2.4 反应条件的优化
        2.4.1 溶剂对反应的影响
        2.4.2 温度对反应的影响
        2.4.3 不同催化剂和催化剂用量对反应的影响
        2.4.4 DMSO的用量的影响
        2.4.5 不同氧化剂和氧化剂用量对反应的影响
    2.5 底物拓展与讨论
    2.6 反应机理探讨
    2.7 本章小结
    2.8 产物结构表征
2/DMSO+Fe(NO33
-9H2O/O2 氧化芳基烷基酮制备芳基甲酸的研究'>第三章 I2/DMSO+Fe(NO33
-9H2O/O2 氧化芳基烷基酮制备芳基甲酸的研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 检测方法
        3.2.3 典型合成步骤
    3.3 反应条件的优化
        3.3.1 不同铁盐对反应的影响
        3.3.2 溶剂对反应的影响
        3.3.3 温度对反应的影响
        3.3.4 不同催化剂和催化剂用量对反应的影响
    3.5 底物拓展与讨论
    3.6 反应机理探讨
    3.7 本章小结
    3.8 产物结构表征
第四章 全文的总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
附录
作者简历
致谢

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本文编号:2841001

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