[發明專利]一種制備苯甲醛及其衍生物的方法

有效

• 申請號: 201410043270.0
• 申請日: 2014-01-29
• 公開（公告）號: CN104803835B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 劉志敏;于博;張宏曄;趙燕飛;楊珍珍;楊冠英
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C07C47/54
• 分類號: C07C47/54;C07C47/542;C07C47/55;C07C47/575;C07C45/00;C07C205/44;C07C201/12
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明涉及一種制備苯甲醛及其衍生物的方法。

背景技術

苯甲醛及其衍生物是重要的化工原料，在化工、醫藥、農藥、材料等領域具有廣泛用途。常用的生產方法主要包括苯甲酸及其衍生物的還原、Gattermann-Koch,Reimer-Tiemann,Duff和Vilsmeier反應等。這些方法普遍存在產品生成效率低、污染嚴重、反應條件苛刻等缺陷。近年來，發展了用CO及其衍生物與鹵代芳烴反應直接合成苯甲醛的甲?；椒?，使溫和條件苯甲醛類化合物的生產成為可能。然而，探索更加溫和、綠色的苯甲醛及其衍生物生產方法仍然是一個重要的課題。

甲?；磻呛铣煞枷闳┑闹匾緩?。CO₂作為重要的可再生C1資源，其化學轉化引起了人們的廣泛關注。迄今，CO₂已成功地轉化為甲酸、甲醇、環狀碳酸酯、酰胺化合物等。其中，氫氣氛圍下CO₂與伯胺反應生成甲酰胺的轉化，成為CO₂作為甲酰化試劑應用的一個重要例證。然而由于CO₂的化學惰性，其化學轉化通常需要較高能量的與之反應的底物、特定的催化劑以及較為嚴格的反應條件。最近，研究發現CO₂可與氫硅烷在較溫和條件下反應生成硅烷甲酯，為CO₂在甲?；磻械膽瞄_辟了新途徑。目前，以CO₂為甲酰化試劑，通過與鹵代芳烴反應生成苯甲醛的研究尚未見報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備苯甲醛及其衍生物的方法。

本發明提供的制備苯甲醛及其衍生物的方法，包括如下步驟：

在有機堿和含有鈀金屬元素的催化劑存在的條件下，將式I所示碘苯類化合物與CO₂和氫硅烷類化合物進行反應，反應完畢得到所述式II所示化合物（也即苯甲醛及其衍生物）；

所述式I和式II中，R均選自C1-C5的烷基、C1-C5的烯基、C1-C5的炔基、鹵素、C1-C5的烷氧基、苯基、羥基、氰基、硝基和醛基中的至少一種。

具體的，所述C1-C5的烷基可為甲基、乙基或異丙基或正丙基；

所述C1-C5的烷氧基可為甲氧基、乙氧基或異氧丙基或正丙氧基；

所述鹵素為氟、氯或溴；

上述方法中，所述有機堿選自1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一碳-7-烯（DBU）和1,5,7一三氮雜二環〔4,4,0〕-5-癸烯（TBD）中的至少一種；

所述含有鈀金屬元素的催化劑選自鈀黑和負載型金屬鈀納米催化劑中的至少一種；

其中，所述負載型鈀納米催化劑由載體和負載在所述載體上的鈀納米粒子組成；

所述載體選自碳材料、二氧化硅、粘土、金屬氧化物、分子篩和天然高分子中的任意一種；

所述碳材料具體選自活性炭、碳納米管、石墨烯和還原氧化石墨中的至少一種；

所述粘土具體選自蒙脫石、凹凸棒石、硅藻土、海泡石和高嶺土中的至少一種；

所述金屬氧化物具體選自TiO₂、ZrO₂、Fe₂O₃、CeO₂和Al₂O₃中的至少一種；

所述分子篩具體選自SBA-15、MCM-41和沸石中的至少一種；

所述天然高分子具體選自殼聚糖、纖維素和海藻酸鹽中的至少一種；

所述鈀納米粒子與載體的質量比為0.1-10：100。

所述式I所示碘苯類化合物選自苯環上含有取代基的碘苯中的任意一種；其中，所述取代基選自C1-C5的烷烴、C1-C5的烯烴、C1-C5的炔烴、鹵素、甲氧基、羥基、硝基和醛基中的至少一種；

所述碘苯類化合物具體選自如下化合物中的任意一種：

所述氫烷類化合物選自聚甲基氫硅烷（PMHS）、苯基氫硅烷和烷基氫硅烷中的至少一種；

其中，所述聚甲基氫硅烷的重均分子量為200-10000，具體為2000；

所述苯基氫硅烷具體選自PhSiH₃、Ph₂SiH₂、Ph₃SiH、Ph₂CH₃SiH、Ph(CH₃)₂SiH中的至少一種；