[發(fā)明專(zhuān)利]八取代全氟烷基鈷酞菁化合物及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410291547.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104016995A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱滔;鄭婭;呂新宇;馮旭偉;秦夢(mèng)霞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07D487/22
• 分類(lèi)號(hào): C07D487/22;B01J31/22;C07C49/78;C07C33/22;C07C45/36;C07C29/50;C07C27/12
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一類(lèi)新的八取代全氟烷基鈷酞菁化合物及其制備方法，屬于有機(jī)合成領(lǐng)域。

技術(shù)背景

氟碳相化學(xué)在1994年被提出之后，便得到了飛速發(fā)展，成為了一個(gè)新的有金屬機(jī)化學(xué)研究熱點(diǎn)。氟碳相體系能夠溫和地將溶劑和催化劑從產(chǎn)物中分離出來(lái)，使得催化劑可以重復(fù)利用。氟碳相化學(xué)為液相有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)和分離提供了一個(gè)新的選擇。

酞菁及其金屬衍生物在活化分子氧、催化烴類(lèi)氧化反應(yīng)中具有活性高、選擇性高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用作氧化還原反應(yīng)的催化劑，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了一種將全氟烷基鏈連接到酞菁上，使其既保持有機(jī)分子原有的反應(yīng)活性，同時(shí)也可以很好地溶于氟碳相體系中。使其成為一種新型的氟碳相催化劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是合成一類(lèi)新的八取代全氟烷基鈷酞菁化合物。所述的2,3,6,7,10,11,14,15-八取代全氟烷基鈷酞菁化合物,其結(jié)構(gòu)式為：

。

所述的新化合物八取代全氟烷基鈷酞菁化合物是以4,5-二全氟烷基鄰苯二甲腈為原料，采用DBU(1,8-二氮雜二環(huán)[5,4,0]十一碳烯-7)法合成，最后采用柱層析分離純化。

一類(lèi)新的八取代全氟烷基鈷酞菁化合物的制備方法，其反應(yīng)過(guò)程的化學(xué)方程式為：

八取代全氟烷基鈷酞菁化合物的制備方法如下：

正戊醇的精制：將分析純級(jí)的正戊醇以及適量氧化鈣(正戊醇和氧化鈣的摩爾比為9:1)置于單口燒瓶中，密封，靜置12?h，然后將正戊醇-氧化鈣體系加熱回流4?h，冷卻至室溫后，將溶液進(jìn)行蒸餾，取136-138?℃餾分，所得餾分與4??分子篩（4??分子篩用于吸收水分）一起置于干凈干燥的試劑瓶中密封保存,備用。

以4,5-二全氟烷基鄰苯二甲腈、金屬鹽為原料，其中金屬鹽為無(wú)水醋酸鈷，溶劑為精制后的正戊醇，以DBU為催化劑，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下加熱回流反應(yīng)，4,5-二全氟烷基鄰苯二甲腈與金屬鹽的摩爾比為4:1，4,5-二全氟烷基鄰苯二甲腈與DBU和正戊醇的摩爾比為2：700：35。反應(yīng)的溫度控制在150℃；反應(yīng)的時(shí)間為12h。

發(fā)明優(yōu)點(diǎn):

本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于通過(guò)一種簡(jiǎn)單的方法合成了一類(lèi)新的全氟烷基鈷酞菁化合物。

發(fā)明用途：

合成了具有催化活性高并且可以應(yīng)用于氟碳相體系的氟碳相催化劑八取代全氟烷基鈷酞菁化合物，將合成的八取代全氟烷基鈷酞菁化合物作為氟碳相催化劑成功應(yīng)用于乙苯的催化氧化。

具體實(shí)施方式：

以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明一類(lèi)新的八取代全氟烷基鈷酞菁化合物及其制備方法進(jìn)行具體描述或作進(jìn)一步說(shuō)明，其目的在于更好的理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)涵，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于以下的實(shí)施范圍。以八取代全氟己基鈷酞菁和八取代全氟丁基鈷酞菁為例來(lái)說(shuō)明一類(lèi)新的八取代全氟烷基鈷酞菁化合物的制備過(guò)程：

實(shí)施例1?2,3,6,7,10,11,14,15-八取代全氟己基鈷酞菁化合物的合成

正戊醇的精制：將分析純級(jí)的正戊醇以及適量氧化鈣(正戊醇和氧化鈣的摩爾比為9:1)置于單口燒瓶中，密封，靜置12?h，然后將正戊醇-氧化鈣體系加熱回流4?h，冷卻至室溫后，將溶液進(jìn)行蒸餾，取136-138?℃餾分，所得餾分與4??分子篩（4??分子篩用于吸收水分）一起置于干凈干燥的試劑瓶中密封保存,備用。

在帶有溫度計(jì)的50?mL四口圓底燒瓶中依次加入4,5-二全氟己基鄰苯二甲腈0.3g（0.4?mmol），無(wú)水醋酸鈷0.02?g（?0.1?mmol），新蒸餾的正戊醇15?mL，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下電磁攪拌，加熱回流。在反應(yīng)體系達(dá)到50?℃時(shí)，在反應(yīng)體系中加入DBU?1?mL，繼續(xù)加熱，直到反應(yīng)體系的溫度到達(dá)150?℃，持續(xù)加熱回流反應(yīng)12?h，將反應(yīng)降溫至室溫，加入40?mL甲醇水溶液甲醇:水=3:1（v/v），繼續(xù)攪拌15?min，然后將溶液裝入10?mL的離心管進(jìn)行離心。得到的固體用四氫呋喃洗滌，收集濾液，旋干將所得的固體進(jìn)行索氏提取，提取液為二氯甲烷。提取8?h后，取上層的藍(lán)色固體烘干，得產(chǎn)物0.16?g。產(chǎn)率54%。MS?m/z(相對(duì)強(qiáng)度)?3113?M⁺

實(shí)施例2?2,3,6,7,10,11,14,15-八取代全氟丁基鈷酞菁化合物的合成