[發明專利]一種電催化制備偶氮苯和氧化偶氮苯類化合物的方法

有效

• 申請號: 202011374339.X
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112501641B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 喬瑋;尚光明;蘇韌
• 申請（專利權）人: 蘇州大學張家港工業技術研究院;蘇州大學
• 主分類號: C07C245/08
• 分類號: C07C245/08;C25B3/09;C25B3/07;C25B3/11;C25B3/29;C25B3/25;C25B3/23
• 代理公司: 蘇州根號專利代理事務所(普通合伙) 32276
• 代理人: 仇波

本發明涉及一種電催化制備偶氮苯和氧化偶氮苯類化合物的方法，室溫、惰性氣體條件下，通過電催化使芳香硝基化合物還原耦合芳香氨基化合物氧化，得到氧化偶氮苯類化合物；條件溫和、效率及選擇性高、普適性高、能夠實現不對稱偶氮苯和氧化偶氮苯類化合物的合成。

技術領域

本發明屬于電催化領域，涉及一種偶氮苯和氧化偶氮苯類化合物的合成方法，具體涉及一種電催化制備偶氮苯和氧化偶氮苯類化合物的方法。

背景技術

偶氮苯和氧化偶氮苯是工業上重要的原材料，作為有機合成中間體，在染料合成、生物醫藥、電子液晶材料等行業中有著廣泛的應用。傳統合成偶氮苯和氧化偶氮苯的重氮化過程非常危險，產生的重氮鹽化合物非常不穩定，極易爆炸。因此，高效、綠色、高原子經濟性合成偶氮苯和氧化偶氮苯類化合物及其衍生物的方法具有重要應用價值。

申請號為201911100238.0的中國發明專利公開了一種光催化制備不對稱偶氮苯和氧化偶氮苯類化合物的方法，通過光催化劑，在光照、惰性氣體條件下使芳香硝基化合物與芳香氨基化合物反應得到式不對稱偶氮苯類化合物和不對稱氧化偶氮苯類化合物，可以用于代替現有成熟的有機合成工藝，條件溫和、選擇性高、具有普適性、適合于工業化生產。

而在無光照的條件下，電催化能源轉化成為獲取高價值化學品的重要途徑。電催化有機合成是有機合成方法學中一個新興的方向。通過合理控制電極電位，電催化劑、及電解液，能夠實現在電極/溶液界面同時發生電子轉移和化學反應，高選擇性地合成一些傳統熱催化方法難以合成的化學品。

發明內容

為克服現有技術中的缺陷，本發明旨在提供一種電催化制備偶氮苯和氧化偶氮苯類化合物的方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種電催化制備偶氮苯和氧化偶氮苯類化合物的方法，室溫、惰性氣體條件下，通過電催化使芳香硝基化合物還原耦合、芳香氨基化合物氧化，得到式I所示的偶氮苯類化合物和式II所示的氧化偶氮苯類化合物；

（I）， （II）；式I和式II中，R₁和R₂為連接在苯環上的1、2、3、4或5個取代基，每個所述取代基相互獨立地為氫、鹵素、C₁-C₁₀烷基、C₂-C₁₀烯基、C₂-C₁₀炔基、C₆-C₂₀芳基、-OR’、-OCF₃、-NHR’、-C(＝O)OR’、-NHC(＝O)R’和-C(＝O)R’中的任意一種，所述R’為H、C₁-C₆烷基、C₂-C₆烯基、C₂-C₆炔基、苯基和芐基中的任意一種；

所述電催化是使負載有催化劑的電極在恒壓或恒流工況下進行電解反應。

優化地，所述芳香硝基化合物的結構通式如式Ⅲ所示：

（Ⅲ）。

進一步地，所述芳香氨基化合物的結構通式如式Ⅳ所示：

（Ⅳ）。

優化地，它包括以下步驟：

（a）將所述芳香硝基化合物、所述芳香氨基化合物加入電解池中，再加入溶劑、電解液進行分散得混合溶液，插入負載有催化劑的電極；所述芳香硝基化合物和所述芳香氨基化合物的摩爾濃度比為1：（0.1-10）；

（b）將所述混合溶液于惰性氣氛條件下，在恒壓或恒流工況下進行電解反應；

（c）將步驟（b）得到的有機相干燥、濃縮得偶氮苯和氧化偶氮苯類化合物。