專利名稱：一種八元瓜環(huán)催化醇氧化為相應(yīng)的醛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種在催化劑作用下，將醇氧化為相應(yīng)的醛的方法，具體地說 是以八元瓜環(huán)作為催化劑，催化鄰碘?；郊姿嵫趸忌扇┑囊环N方法。
背景技術(shù)：
八元瓜環(huán)是新型籠體化合物——瓜環(huán)中的一種，它是由八個(gè)苷脲單元 通過亞甲基橋聯(lián)而成的大環(huán)籠狀化合物。瓜環(huán)作為有機(jī)合成催化劑的研究已有所報(bào)道，六 元瓜環(huán)、七元瓜環(huán)及八元瓜環(huán)均被發(fā)現(xiàn)能較好地催化某些周環(huán)反應(yīng)。在有機(jī)合成中，由醇催化氧化得到一些相應(yīng)的羰基化合物的反應(yīng)，不論是在實(shí)驗(yàn) 室的研究工作中，還是在工業(yè)上都有十分重要的意義。所以如何通過一些簡(jiǎn)單、易行方法將 醇轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的醛、酮等羰基化合物，一直受到很多化學(xué)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(jìn)行， 而后者主要在非均相條件下進(jìn)行。隨著人們對(duì)環(huán)境污染的日益重視，以清潔、無毒害、廉價(jià)、 高效、低耗能、以及操作簡(jiǎn)便等為目標(biāo)的氧化劑、催化劑越來越受到研究者的關(guān)注。非金屬 類氧化劑主要有NaClCKH2O2、鄰碘?；郊姿?、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(fā)展和應(yīng)用，這些氧化反應(yīng)多采用如Pd、CU、Fe、Mn、 Co,RuXr等經(jīng)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、 硅膠、Al2O3等擔(dān)體負(fù)載的金屬配合物為催化劑，O2為氧化劑，催化劑經(jīng)過處理可以再生，因 此負(fù)載型催化劑也是近年來研究的熱點(diǎn)。另外目前還有光催化氧化和電氧化醇方面的研究 報(bào)道。鄰碘?；郊姿岷?jiǎn)稱IBX，從1893年合成出來至今已有100多年的歷史，但由于它 在大多數(shù)常見的有機(jī)溶劑中的溶解度很低，有關(guān)它的應(yīng)用的報(bào)道很少。1994年Frigerio發(fā) 現(xiàn)IBX易溶于二甲亞砜，作為氧化劑，可將醇羥基氧化為羰基，具有反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)率高、 對(duì)環(huán)境友好及可再生等特點(diǎn)。鄰碘?；郊姿嵩诙讈嗧恐醒趸己椭俅紴槿┍憩F(xiàn)出與 3-乙酸基高碘酸鹽(Dess-Martin試劑)相似的性質(zhì)，而當(dāng)醇具有多官能團(tuán)時(shí)鄰碘?；郊?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(wěn)定，不能長(zhǎng)時(shí)間 保存，使用起來很不方便，而鄰碘?；郊姿嵩诳諝庵蟹€(wěn)定，可以長(zhǎng)期保存，進(jìn)行反應(yīng)時(shí)不 需要惰性氣體保護(hù)，操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)率高、選擇性好，在反應(yīng)過程中很多官能團(tuán)都不受影響。因 此，鄰碘?；郊姿崾且环N高效、無害、選擇性好的優(yōu)良氧化劑。然而，由于受到溶解性的制 約，以前的研究多是將鄰碘酰基苯甲酸溶于二甲亞砜中進(jìn)行反應(yīng)，或者在其它有機(jī)溶劑中， 如四氫呋喃、氯仿等進(jìn)行非均相反應(yīng)。由于反應(yīng)過程中需氧化脫水，為提高產(chǎn)率，該類反應(yīng) 通常需要將溶劑進(jìn)行無水處理。一種八元瓜環(huán)催化醇氧化為相應(yīng)的醛的方法，貴州大學(xué)已作專利申請(qǐng)，發(fā)明名稱 “一種在催化劑作用下將醇氧化為相應(yīng)的醛的方法”申請(qǐng)?zhí)?00910102495. 8，發(fā)明人在上 述發(fā)明專利的基礎(chǔ)上，對(duì)八元瓜環(huán)催化脂肪醇氧化為相應(yīng)的醛做了進(jìn)一步的研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于公開在八元瓜環(huán)催化作用下將脂肪醇氧化為相應(yīng)的 醛的研究結(jié)果。本發(fā)明是以八元瓜環(huán)為催化劑，以鄰碘?；郊姿?即IBX)為氧化劑，以水作溶 劑；在八元瓜環(huán)存在下，在水溶液中，經(jīng)加熱反應(yīng)，使IBX將醇氧化為相應(yīng)的醛，反應(yīng)完成后過濾除去八元瓜環(huán)(八元瓜環(huán)可再用)，濾液用乙酸乙酯萃取出相應(yīng)的醛，乙酸乙酯經(jīng)蒸餾 操作后收集可重復(fù)使用。本發(fā)明所指的催化劑是八元瓜環(huán)，它的化學(xué)分子式為C48N32O16H48，化學(xué)結(jié)構(gòu)式(1)
權(quán)利要求
1.一種八元瓜環(huán)催化醇氧化為相應(yīng)的醛的方法，包括以八元瓜環(huán)為催化劑，以鄰碘酰 苯甲酸IBX為氧化劑，以水作溶劑；在八元瓜環(huán)存在下，在水溶液中，經(jīng)加熱反應(yīng)，使IBX將 醇氧化為相應(yīng)的醛，其特征是所指的醇為脂肪醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的八元瓜環(huán)催化醇氧化為相應(yīng)的醛的方法，其特征是所指的 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(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種八元瓜環(huán)催化醇氧化為相應(yīng)的醛的方法，其特征 是IBX與醇的配料摩爾比為1. 1 2 1，八元瓜環(huán)與IBX和醇的配料摩爾比為0. 11 0.2 1.1 2 1，反應(yīng)溫度90 100°C，反應(yīng)時(shí)間15 30分鐘。
全文摘要
本發(fā)明的一種八元瓜環(huán)催化醇氧化為相應(yīng)的醛的方法，包括以八元瓜環(huán)為催化劑，以鄰碘酰苯甲酸IBX為氧化劑，以水作溶劑；在八元瓜環(huán)存在下，在水溶液中，經(jīng)加熱反應(yīng)，使IBX將醇氧化為相應(yīng)的醛，所指的醇為脂肪醇。本發(fā)明用肉桂醇、香葉醇和橙花醇做試驗(yàn)，在有八元瓜環(huán)和無八元瓜環(huán)作催化劑的反應(yīng)進(jìn)行對(duì)比，可見有催化劑八元瓜環(huán)的情況下，醇氧化為醛的產(chǎn)率大大提高。本發(fā)明方法具有操作簡(jiǎn)便、產(chǎn)率高、清潔環(huán)保、成本低，能耗低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C45/29GK102093177SQ20111000259
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者叢航, 王永歡, 祝黔江, 薛賽鳳, 陶朱 申請(qǐng)人:貴州大學(xué)