[发明专利]铜催化的以氧气为氧化剂氧化醇制备醛或酮类化合物的方法和应用

说明书

本发明公开了一种铜催化的以氧气为氧化剂氧化醇制备醛或酮类化合物的方法，在室温下，以铜盐、氮氧自由基为催化剂，以氧气或空气作为氧化剂，在有机溶剂中反应4～48小时，高效地将醇类化合物氧化为对应的醛或酮类化合物。本发明方法操作简单，避免使用对设备有腐蚀性的氯化物，原料和试剂易得，反应条件温和，底物普适性广，官能团兼容性好，分离纯化方便，整个过程对环境友好，不存在污染，是一种适合工业化生产的方法。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，涉及一种铜催化的以氧气为氧化剂氧化醇制备对应醛或酮类化合物的方法和应用。

背景技术

作为一类重要的有机合成原材料，醛和酮类化合物在化学品的生产和研发领域被广泛的应用。氧化反应作为最基本和最重要的化学反应类型之一，工业上，往往通过氧化醇类化合物来制备醛和酮类化合物。因此，发展条件温和、环境友好、高效便捷的催化氧化体系具有广泛的应用前景。传统的醇类化合物的氧化方法往往需要用到当量的氧化剂并产生当量的工业废料，给生态环境带来很大的危害，不适用与大规模的工业生产(ChromiumOxidations in Organic Chemistry；Springer:Berlin,1984；Regen,S.L.；Koteel,C.J.Am.Chem.Soc.1977,99,3837；Griffith,W.P.Chem.Soc.Rev.1992,21,179；Caron,S.；Dugger,R.W.；Ruggeri,S.G.；Ragan,J.A.；Ripin,D.H.B.Chem.Rev.2006,106,2943.)。因此，人们发展了一系列的金属催化的以氧气或空气中的氧气作为氧化剂的氧化方法(Marko,I.E.；Giles,P.R.；Tsukazaki,M.；Brown,S.M.；Urch,C.J.Science 1996,274,2044；Dijksman,A.；Arends,I.W.C.E.；Sheldon,R.A.Chem.Commun.1999,1591；Shibuya,M.；Tomizawa,M.；Suzuki,I.；Iwabuchi,Y.J.Am.Chem.Soc.2006,128,8412；Piera,J.；Backvall,J.E.Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,3506；Steves,J.E.；Stahl,S.S.J.Am.Chem.Soc.2013,135,15742；Guan,M.；Wang,C.；Zhang,J.；Zhao,Y.RSCAdv.2014,4,48777；Jiang,J.-A.；Du,J.-L.；Wang,Z.-G.；Zhang,Z.-N.；Xu,X.；Zheng,G.-L.；Ji,Y.-F.Tetrahedron Lett.2014,55,1677；Zhang,G.；Yang,C.；Liu,E.；Li,L.；Golen,J.A.；Rheingold,A.L.RSC Adv.2014,4,61907；Wang,D.；Weinstein,A.B.；White,P.B.；Stahl,S.S.Chem.Rev.2018,118,2636)。TEMPO作为廉价，稳定，高效的氧自由基，在以铁或铜盐作为催化剂的氧化体系中发挥了重要的作用(Gamez,P.；Arends,I.W.C.E.；Reedijk,J.；Sheldon,R.A.Chem.Commun.2003,2414；Ma,S.；Liu,J.；Li,S.；Chen,B.；Cheng,J.；Kuang,J.；Liu,Y.；Wan,B.；Wang,Y.；Ye,J.；Yu,Q.；Yuan,W.；Yu,S.Adv.Synth.Catal.2011,Hoover,J.M.；Stahl,S.S.J.Am.Chem.Soc.2011,133,16901；353,1005；Liu,J.；Ma,S.Org.Lett.2013,15,5150；Liu,J.；Xie,X.；Ma,S.Synthesis 2012,44,1569；Jiang,X.；Zhang,J.；Ma,S.J.Am.Chem.Soc.2016,138,8344；Jiang,X.；Ma,S.Synthesis 2018,50,1629)。

发明内容