[发明专利]一种铁催化醇和醚的脱氢交叉偶联反应合成醚的方法

说明书

本发明公开了一种铁催化醇和醚的脱氢交叉偶联反应合成醚的方法，属于催化合成技术领域，反应通式如下：本发明在用廉价无毒的铁作催化剂，硅试剂作为促进剂，在氧化剂的作用下完成醇和醚的脱氢交叉偶联反应合成醚。本发明使用环境友好的铁催化剂，安全无污染的硅试剂做促进剂，在进行醇和醚的脱氢交叉偶联反应，具有良好的官能团兼容性，底物适用范围广。

技术领域

本发明属于催化合成技术领域，更具体地说，涉及一种铁催化醇和醚的脱氢交叉偶联反应，是铁催化直接合成醚以及进行羟基保护的方法。

背景技术

醇和醚的脱氢交叉偶联反应既可以用来直接生成C-O键从而合成含有环醚结构的生物活性分子和天然产物，也可用来对羟基进行保护。环醚结构广泛存在于功能分子和天然产物之中，开发一种高效的在有机分子中引入环醚合成高附加值产物的方法具有很大的应用价值。羟基作为一种有机合成中的活性官能团广泛存在于生物活性分子以及功能分子结构当中，在进行进一步的氧化、卤化、酰基化以及脱水的过程中通常需要使用保护基团对羟基进行保护。

现有已经报道的方法通常需要使用具有腐蚀性和有毒的化学物质参与反应，亦或是需要化学计量的过渡金属促进反应的进行。例如Van der Gen课题组于1978年报道的方法用的磺酰氯毒性大、对水和温度极其敏感，限制了其广泛应用(C.G.Kruse,F.L.Jonkers,V.Dert,Recl.Trav.Chim.Pays-Bas,1979,98:371-424)。又例如Das课题组在2007年报道的方法要是有剂量的VCl₃和CCl₄，对环境污染较大(B.Das,et al,Helvetica Chimica Acta,2007,90:2163-2166)。

从环境因素和经济因素的角度出发，发明一种轻污染、低排放、经济适用的高效的绿色金属催化、条件温和的醇和醚的脱氢交叉偶联反应具有重要意义和价值。

发明内容

技术问题

针对现有的醇和醚的脱氢交叉偶联反应存在需要使用高毒性、强腐蚀性化学品的问题，本发明设计了一种使用简单铁催化剂，条件温和的方法进行醇和醚的脱氢交叉偶联反应。

技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种铁催化醇和醚的脱氢交叉偶联反应，在氧化剂和促进剂剂的作用下催化醇和醚发生脱氢交叉偶联反应合成醚，反应温度为20～200℃，反应时间为0.5～60小时，反应通式表示如下：

本发明所合成的产物的结构通式为：

式中R-OH表示链状烃基或环状烃基的醇、芳香醇以及甾醇，式中的醚为链状或环状的氧醚或者硫醚。

优选：

R-OH表示链状烃基醇时，其中R表示的链状烃基包括直链的或带有支链的2～30个碳的链状烃基结构；

R-OH表示环状烃基醇，其中R表示的环状烃基包括3～30个碳的带有侧链的或不带有侧链的环状烃基结构；

R-OH表示芳香醇时，其中R表示的芳基包括带取代或非取代的芳基和杂芳基。

进一步地，所述的芳基包括苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基或芘基，所述的杂芳基包括呋喃基、苯并呋喃基、噻吩基、吡咯基、吲哚基、咔唑基、吡啶基、异恶唑基、吡唑基、咪唑基、恶唑基或噻唑基。

进一步地，所述的芳基和杂芳基上的取代基包括单取代或多取代芳环上的氢，所述的取代基任意选自氢、C1～C12直链或支链的烃基、C1～C12直链或支链的烷氧基、C1～C12直链或支链的氟取代烷基、苯基、氟、氯、溴、酯基、氰基、硝基或甲酰基。