[發明專利]一種芳香芐基酮的合成方法

有效

• 申請號: 202010512007.7
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111606791B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 王劍;王榮輝;全海迪;杜文婷;徐建宏;王瑋;周倩
• 申請（專利權）人: 杭州醫學院
• 主分類號: C07C45/36
• 分類號: C07C45/36;C07C49/78;C07C49/76;C07C49/786;C07C49/67;C07C253/30;C07C255/56;C07C49/675;C07C201/12;C07C205/45;C07D311/86;C07D311/76;C07C49/807
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

本發明公開了一種芳香芐基酮的合成方法，所述合成方法包括：以氧氣和/或空氣為氧化劑，使式(I)所示的芳香芐基化合物在催化體系作用下進行氧化，制得式(II)所示的芳香芐基酮；所述的催化體系為三價鐵離子、硝酸根和N?羥基酰亞胺衍生物三者聯用并且不含對人體有害的重金屬離子，其中三價鐵離子與硝酸根的摩爾比為1：0.5?5，三價鐵離子與N?羥基酰亞胺衍生物的摩爾比為0.01?0.1:0.03?0.2。本發明方法底物適用性廣、原子利用率高、避免了銅、鈷等有害重金屬的使用，具有高效、經濟、環保的特點。Ar?CH₂?R (I) Ar?CO?R (II)。

(一)技術領域：

本發明涉及一種芳香芐基化合物的芐位亞甲基經氧化生成芳香芐基酮的方法。

(二)背景技術：

亞甲基化合物的芐位經氧化生成酮的反應是一種重要的有機反應，在制藥、化妝品工業、染料合成等相關行業有著重要的應用。在諸多可用于此氧化反應的氧化劑中，氧氣無疑是最為廉價易得的氧化劑。

亞甲基或甲基化合物在氧氣或空氣中氧化的反應，稱作自氧化反應。CN101759542B和CN101759540B使用了鐵、錳或鈷及配體，乙苯或丙苯自氧化得到相應的酮，反應使用的金屬催化劑以錳或鈷為主，易造成污染，且需要用到大分子量仿生配體并無法回收套用，反應體系復雜、原子經濟性低。CN108238946A公開的對硝基甲苯的自氧化反應并未使用重金屬催化劑，但反應需要在較高的壓力下進行，并使用了超過5當量的堿，造成浪費的同時具有一定安全隱患。CN102656143B使用氧氣直接選擇性氧化烷烴，反應溫度較高且需要特殊的設備(泡罩塔型反應器)，底物主要為環己烷等飽和脂肪烴。CN107176899A使用了硝酸鐵作為催化劑，TEMPO作為光引發劑，在無機鹵化物的催化下氧化醇或醛得到酸，其底物多為脂肪族醇或醛，醇或醛本身就是烴的氧化產物，易得性不如烴類。此外，TEMPO/鹵化物的使用也增大了后處理的復雜性和廢水的污染性。

N-羥基酰亞胺衍生物(N-hydroxyimides,NHIs)是一類高效的自由基引發劑，其和金屬催化劑聯用可催化芐位的自氧化反應。CN1814615A公開了CrO₃/載體/N-羥基鄰苯二甲酰亞胺(NHPI)/二氯甲烷體系的烯丙位亞甲基自氧化反應，反應使用了易造成污染的重金屬鎘作為共催化劑。CN104109083B公開了一種NHIs催化下環己烷自氧化制己二酸的方法，其使用了易造成污染的鈷鹽和錳鹽，反應得到徹底氧化產物己二酸。CN106423170A則使用了鈷/石墨烯復合物與NHPI共催化乙苯自氧化為苯乙酮，盡管反應所用鈷用量較小，氧氣壓力較溫和，但催化劑鈷/石墨烯復合物的制備過程較繁瑣。CN107628947A在培美曲塞二鈉關鍵中間體的合成中應用了NHPI/醋酸鈷/氧氣催化體系，直接氧化芐位甲基為羧基。

綜上所述，芳香芐基化合物的自氧化反應，通常使用金屬為鈷、鎘、錳等作為催化劑，反應結束后溶液顏色較深，且對人體有害的重金屬離子容易與產物中的芳香環絡合，限制了其在制藥和食品行業中的應用。因此從綠色化學角度開發一種環保、選擇性高、高效的反應對于降低成本、擴大該反應的應用范圍有著重大意義。

(三)發明內容：

本發明要解決的技術問題在于提供一種通過氧化芳香芐基化合物合成芳香芐基酮的方法，該方法底物適用性廣、原子利用率高、避免了銅、鈷等有害重金屬的使用，具有高效、經濟、環保的特點。

為解決前述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種芳香芐基酮的合成方法，所述合成方法包括：以氧氣和/或空氣為氧化劑，使式(I)所示的芳香芐基化合物在催化體系作用下進行氧化，制得式(II)所示的芳香芐基酮；所述的催化體系為三價鐵離子、硝酸根和N-羥基酰亞胺衍生物(NHIs)三者聯用并且不含對人體有害的重金屬離子，其中三價鐵離子與硝酸根的摩爾比為1：0.5-5，三價鐵離子與N-羥基酰亞胺衍生物的摩爾比為0.01-0.1:0.03-0.2；

Ar-CH₂-R(I) Ar-CO-R(II)