[發明專利]氨基酸類離子液體催化合成δ-環戊內酯的方法

有效

• 申請號: 201710964532.0
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107602516B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 于鳳麗;解從霞;袁冰;于世濤;遲玉潔
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C07D309/30
• 分類號: C07D309/30
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

本發明涉及一種氨基酸類離子液體催化環戊酮氧化合成δ?環戊內酯的方法，其特征在于采用由脯氨酸和天門冬氨酸分別與三氟甲磺酸和磷鎢雜多酸按摩爾比1:1合成的離子液體為催化劑，催化過氧化氫氧化環戊酮生成δ?環戊內酯。氨基酸類離子液體其原料價廉易得、制備方法簡單、可生物降解性大，對環境友好；氨基酸類離子液體含有?COOH功能團，可為環戊酮氧化制備δ?環戊內酯提供合適的酸性環境，催化活性高；另外，氨基酸類離子液體溶于水，易分離回收，且循環使用效率高。

技術領域

本發明涉及一種δ-環戊內酯的合成方法，具體地說是一種以過氧化氫為氧化劑，以氨基酸類離子液體為催化劑，催化環戊酮發生氧化反應生成δ-環戊內酯的方法，屬于催化劑的制備與應用領域。

背景技術

δ-環戊內酯是一種重要的中間體原料，如它是聚交酯的合成原料之一，而聚交酯因其柔軟、透明、可生物降解，在醫療領域被廣泛用來處理傷口。另外，δ-環戊內酯或其聚合物一般具有廣木香、油脂及內酯的香氣，不僅可用于洗衣粉、肥皂、古龍水等加香產品中，也可以作為香精用在潤發油、香波、防曬用品等日化產品中。目前，δ-環戊內酯的應用領域更加廣泛，其需求量也愈來愈大。

δ-環戊內酯的主要合成方法有環戊酮有機過氧酸氧化法、環戊酮分子氧氧化法以及環戊酮生物合成法。利用有機過氧酸對環戊酮進行氧化，繼而得到δ-環戊內酯，這是工業上應用最為普遍的合成方法之一。但由于有機過氧酸是非廉價易得的原料，提高了生產成本；且反應之后，得到的δ-環戊內酯含有較多雜質；另外，有機過氧酸自身的不穩定性存在一定的安全隱患。因此，人們開始尋求更為綠色環保、經濟實用的δ-環戊內酯的合成方法。作為一種綠色無污染的氧化劑，H₂O₂得到了科研工作者的密切關注，但H₂O₂的氧化能力相對強氧化劑來說較弱，且反應的轉化率低，選擇性也較差，普遍需要使用催化劑對反應進行催化。目前用于催化H₂O₂氧化環酮制備內酯的催化劑主要有無機/有機酸、過渡金屬氧化物和過渡金屬配合物等，這些催化劑存在分離困難、不能循環使用等問題。近年來報道的有機/無機高分子擔載型催化劑，雖然催化劑可以回收，但是存在活性組分易流失，循環使用效率差等缺點(石油化工，2004，33，684-689；當代化工，2012，41，152-155)。因此，對于新型催化劑的探索成為新的研究方向，人們亟需一種既有良好的催化效果，又無污染可持續的新型催化劑。

作為一種近年來興起的新型的綠色溶劑或催化劑，離子液體的吸引力不言而喻，由于其不易揮發，蒸汽壓低，熱穩定性高，對大部分有機物和無機物均有良好的溶解性，在綠色催化等方面具有獨特的優勢。離子液體具有良好的極性可調性，在水和空氣中均比較穩定，便于離子液體的回收以及反應的后處理；另外，可以通過修飾有機陽離子或改變陰離子來對離子液體的結構進行調節，應用前景十分遠大。隨著各學科之間的相互交叉融合，離子液體的應用范圍不斷拓寬。在眾多的離子液體中，天然季銨類離子液體是具有獨特優勢的一種。天然季銨類離子液體具有優良的可生物降解性，綠色無毒，對環境友好，符合現代社會和科技發展對催化劑的要求。氨基酸是廣泛存在的天然產物之一，因此以氨基酸為原料合成的天然季銨類離子液體成本低廉，制備工藝簡單，產率高且易于提純，具有很大的優勢。近年來，氨基酸類離子液體備受研究者青睞。目前，氨基酸類離子液體已用于酸性氣體的吸收(CN1709553A)、以及催化合成環狀碳酸酯(CN106220566A)和酰胺(CN102039179B)等反應中，并具有良好的效果。

發明內容