[发明专利]一种芳基烷基醚的光化学催化合成方法

说明书

本发明属于光化学有机合成领域，具体涉及一种芳基烷基醚类化合物的光化学催化合成方法，包括：在光、光催化剂、助催化剂、配体和碱的存在下，卤代芳烃类化合物与脂肪醇类化合物发生C‑O键偶联反应，得到芳基烷基醚类化合物。本发明的反应体系，例如在惰性有机溶剂、光催化剂、助催化剂、配体、碱的作用下，可以使卤代芳烃与脂肪醇经选择性C‑O偶联得到芳香族偶氮化合物，产物的GC产率可高达90％。

技术领域

本发明属于光化学有机合成技术领域，具体涉及一种芳基烷基醚类化合物的光化学催化合成方法。

背景技术

芳基烷基醚是有机合成中一类常见且重要的结构片段，它广泛存在于天然和人工合成药物中。芳基烷基醚类化合物是指在分子结构中包含芳氧烷氧基(Ar-O-R)的有机化合物。

芳基烷基醚类化合物的经典合成方法主要有三种，即Williamson醚合成法、Ullmann偶联法、Chan-Lam氧化偶联反应、芳基亲核取代反应、Mitsunobu反应等，但以上方法都是化学计量的合成方法。

目前已有通过催化反应制备芳基烷基醚的方法，其主要是采用均相Pd金属有机试剂作为催化剂进行的，存在反应条件不温和、不环保、成本高、催化剂与产物难分离、催化剂再生利用困难等问题。因全球性环境问题，社会与科技的发展使得以绿色环保为首要目的的化工生产势在必行，再加上对于一些化工产物的迫切需求，这些都促使我们寻找一种更为简单、绿色、低廉并且高产率、高效率、高选择性的合成方法。

近年来，异相光催化的研究取得了长足的进展。作为一种被广泛研究的异相光催化剂，TiO₂具有环境友好，光稳定性好，对酸碱稳定，价格便宜，储量丰富等优点。在紫外光照射下，TiO₂光催化剂能够发生电荷分离，产生空穴和电子对，在导带和价带引发各自的表面氧化和还原反应，同时生成的二级自由基氧化物种如羟基自由基，超氧阴离子自由基，过氧氢自由基等可以无选择地氧化几乎所有的有机物为CO₂和H₂O，因此作为一种高级氧化技术被广泛应用于消除水中和室内污染物方面。但是由于二氧化钛光生空穴和二级自由基的强氧化性，使一般水相中的TiO₂半导体光催化体系会直接引发有机物完全矿化。即便是在有机溶剂中的惰性气氛下，因为二氧化钛光生空穴极高的氧化还原电势(2.9V vs标准氢电极)，可以引发几乎所有有机化合物的无选择性断键，进而引发抽氢，抽卤，自由基加成等非选择性过程。因此TiO₂光催化较少应用于具有高合成价值的有机合成反应。

发明内容

为改善上述问题，本发明提供一种芳基烷基醚类化合物的光化学催化合成的方法，包括以下步骤：

在光、光催化剂、助催化剂、配体和碱的存在下，卤代芳烃与脂肪醇发生C-O键偶联反应，得到芳基烷基醚类化合物。

根据本发明的实施方案，

所述光催化剂可以为二氧化钛，所述二氧化钛选自混晶型P25二氧化钛、锐钛矿型二氧化钛、金红石型二氧化钛等中的一种、两种或更多种；

所述光可以是紫外光、可见光或者太阳光中的一种、两种或更多种；

所述光的光源可以为氙灯或395nm LED；所述氙灯的功率可以为200-400瓦，例如300瓦；所述LED光源功率可以为50-150瓦，例如100瓦；

所述卤代芳烃或卤代杂芳烃是芳环或杂芳环上至少一个H被卤素取代的芳香类分子，卤素可以是氟、氯、溴、碘，例如卤素取代的芳环或杂芳环；所述卤素取代的芳环或杂芳环可进一步被一个、两个或更多个(如1、2、3、4、5个)取代基R_a取代；