[发明专利]一种由烯烃制备酮类化合物的方法

说明书

本发明属于有机化学合成技术领域，公开了一种铁催化剂实现的由烯烃制备酮类化合物的方法。本发明中，配体和铁盐是在现场反应中形成了一种铁催化剂，该配方原料易得、合成简单。使用该催化剂，可将烯烃高效地转化为酮类化合物，与钯催化剂相比，价格十分低廉，适合工业化应用。

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种铁催化剂实现的由烯烃制备酮类化合物的方法。

背景技术

烯烃可以从石油资源中大量生产，是一种非常丰富的化学原料。因此，它们已被用作合成大量的精细化学品的起始原料，并且烯烃的氧化已经成为合成醛、酮化合物最直接的途径之一。Wacker法通过钯与铜的组合可工业化地催化乙烯氧化为乙醛，代表了烯烃利用的里程碑。自该方法的发现以来，Pd/Cu催化剂体系已经拓展到各种末端烯烃的氧化上(Wacker-Tsuji氧化)，并为甲基酮的合成提供了一种非常有效的方法。目前该领域的最新发展集中在发现能拓宽底物范围和钯催化的高效催化转化的新反应条件。然而，Wacker反应通常使用昂贵的二价钯盐作为催化剂，并且有时需要较高的催化剂负载量，这导致成本变高和环境问题，限制了Wacker反应的实用性。因此，发现一种能够提高烯烃转化为醛、酮化合物的反应产率和普适性并且由廉价金属参与的合成方法是迫切需要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁催化剂实现的由烯烃制备酮类化合物的方法，在反应瓶中加入配体、铁盐、水和溶剂，室温搅拌1小时，然后加入烯烃R¹-CH＝CH-R²，接通氧气或空气，升温至80～100度反应得酮化合物；反应式如下：

其中，R¹、R²各自均为氢、烷基、苯基或含取代基的苯基。

所述配体结构如下：

其中R³选自烷基、苯基或含取代基的苯基；R⁴、R⁵、R⁶、R⁷各自均为氢、烷基、卤素、烷氧基、胺基或三氟甲基。

所述配体则由酰肼和吡啶甲醛为原料制得的，酰肼和吡啶甲醛按照物质的量1:1溶于有机溶剂中，搅拌下加入单质碘，单质碘的物质的量为酰肼的5％，在空气存在下回流反应8小时，反应式如下：

其中，R³选自烷基、苯基或含取代基的苯基；R⁴、R⁵、R⁶、R⁷各自均为氢、烷基、卤素、烷氧基、胺基或三氟甲基。

所述配体与烯烃的物质的量的比例为0.01～0.1:1，铁盐与烯烃的物质的量的比例为0.01～0.1:1。

所述铁盐选自溴化铁、溴化亚铁、氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硫酸铁、硫酸亚铁或铁氰酸钾。

所述溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙醇、甲醇、乙腈或水中的一种或几种。

本发明的有益效果为：

本发明中，配体和铁盐是在现场反应中形成了一种铁催化剂，该配方原料易得、合成简单。使用该催化剂，可将烯烃高效地转化为酮类化合物，与钯催化剂相比，价格十分低廉，适合工业化应用。

具体实施方式

配体的制备方法：

在反应瓶中加入酰肼(10mmol)、吡啶甲醛(10mmol)和溶剂甲醇(20mL)，搅拌下加入单质碘(0.5mmol)，在空气存在下回流反应8小时，反应结束后，用水和乙酸乙酯萃取三次.除去水层，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，用20mL乙醇重结晶得配体。

实施例1(配体L1的制备)