[发明专利]一种催化氧化亚砜类化合物生成砜类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种催化氧化亚砜类化合物生成砜类化合物的方法，属于环境功能催化生产化学品技术领域。该方法为在酸性条件下，将亚砜类化合物加入铁基催化亚氯酸盐体系中，并超声处理，即可得到所述砜类化合物。该方法利用亚氯酸盐为氧化剂，铁基材料为催化剂，利用铁基催化亚氯酸盐产生高价铁氧化物种，采用新的催化氧化体系，利用氧原子转移反应，可以将亚砜类化合物定向氧化成砜类化合物，副产物少，体系构建简单、安全，实现了废物利用。

技术领域

本发明涉及一种催化氧化亚砜类化合物生成砜类化合物的方法，属于环境功能催化生产化学品技术领域。

背景技术

砜类化合物是含有磺酰基以R₁-SO₂-R₂为特征的一类有机化合物，在天然产物、药物分子中被广泛应用，是重要的医药中间体，砜类化合物具有较多的价值。以最简单的二甲基砜(DMSO₂)为例，其是一种有机硫化物，在工业上可作为有机合成高温溶剂和原料；在医学上可维持人体蛋白质的组成；另外，一些砜类化合物作为药物，其抗菌作用机制与磺胺类似，对麻风杆菌有较强的直接抑制作用，除治疗麻风，还可用于多种皮肤病的治疗。

目前，砜类化合物的合成主要源于亚砜化合物或硫醚的氧化作用，氧化剂一般为过氧化物、臭氧、氧气等，然而上述方法条件普遍苛刻，后处理比较繁琐，都不可避免产生大量的难以处理的副产物，大量制造会给环境带来难以承受之重。所以如何定向转化以避免副产物产生是砜类化合物的合成的关键；另外，“废物利用”和“绿色催化”又是生产发展中的重要指导思想。因此，提出一种无副产物、高效、环保、步骤经济性的合成砜类化合物的方法显得尤为重要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种催化氧化亚砜类化合物生成砜类化合物的方法，利用二氧化氯处理副产物亚氯酸盐为氧化剂，铁基材料为催化剂，催化亚氯酸盐质子化，定向氧化亚砜类化合物至砜类化合物。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提出了一种催化氧化亚砜类化合物生成砜类化合物的方法，在酸性条件下，将亚砜类化合物加入铁基催化亚氯酸盐体系中，并超声处理，即可得到所述砜类化合物。

进一步地，引入氢离子调节为酸性条件，所述酸性条件为3＜pH＜7，使亚砜类化合物加入铁基催化亚氯酸盐体系在水相中反应过程处于酸性保护。

进一步地，所述氢离子来源为硫酸。

进一步地，为避免氢离子浪费，优选将pH调节为4～5。

进一步地，所述酸性条件的pH大小是由铁基催化亚氯酸盐体系所决定的。

进一步地，所述铁基催化亚氯酸盐体系的配制方法为：在水中加入亚氯酸盐，调节pH至酸性条件后加入铁基材料作为催化剂。

进一步地，所述铁基催化亚氯酸盐体系中铁基材料的用量为20mg/L，所述铁基材料为零价铁，包括泡沫零价铁、海绵铁、铁屑或铁碳基催化剂。

进一步地，所述铁碳基催化剂的具体制备方法为：将2g六水合氯化铁、2.5g尿素和2.5g葡萄糖溶于30mL去离子水，180℃水热18h，而后产物置于管式炉中800℃热处理1h即可得到。

进一步地，为了避免铁基材料的浪费，保证离子析出，优选零价铁。

进一步地，所述铁基催化亚氯酸盐体系中亚氯酸盐浓度为(1～6)mM。

进一步地，为了提供氧化源，所述亚氯酸盐优选为亚氯酸钠。

进一步地，所述亚砜类化合物与所述铁基催化亚氯酸盐体系中亚氯酸盐的摩尔比为(0.3～3)：(1～6)。

进一步地，所述超声处理的超声频率≥28kHz，超声强度≥30W/L，为了增强液相传质，防治铁基表面钝化，提高反应效率。