[發明專利]一種催化氧化制備6,7-二氫環戊烷并[b]吡啶-5-酮的方法

在審

• 申請號: 202211501461.8
• 申請日: 2022-11-28
• 公開（公告）號: CN115850172A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 王志強;柴寶山;井希明;王云華;唐博;于鵬;邢久歌;李娜
• 申請（專利權）人: 沈陽化工研究院有限公司
• 主分類號: C07D221/04
• 分類號: C07D221/04
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 高笑;何薇

本發明屬于精細化工技術領域，具體涉及一種催化氧化制備6,7?二氫環戊烷并[b]吡啶?5?酮的方法。以2,3?環戊烯并吡啶為原料，在溶液中，堿存在下以三氧化鎢為催化劑，氧化劑氧化得產物。本發明的制備方法收率高，反應條件溫和，催化劑價格低廉，操作簡便，適合工業化生產。

技術領域

本發明屬于精細化工技術領域，具體涉及一種催化氧化制備6,7-二氫環戊烷并[b]吡啶-5-酮的方法。

背景技術

6,7-二氫環戊烷并[b]吡啶-5-酮的制備方法主要包括以下幾種：

方法一，高爽等在專利CN201410664914.8中，報道用雙(三氟甲磺酸)錳為催化劑、叔丁基過氧化氫為氧化劑進行氧化反應，收率為91％。此方法在做到原料投料10g以上放大實驗時，可重復性差，不適合工業化生產。

方法二，Laudadio,Gabriele等在Angewandte Chemie,International Edition(2018),57(15),4078-4082報道用自制的鎢酸鈉/四丁基溴化銨為催化劑，氧氣為氧化劑，在光照下采用微通道進行氧化反應，收率為86％。此方法催化劑自制時成本高，且反應時需應用價格昂貴的微通道反應器，只適合實驗室自制樣品，不適合商業化生產。

方法三，房元飛等在專利CN201910617533.7中，報道采用氯化鐵為催化劑，雙氧水為氧化劑，50℃反應24h，收率為72％。此方法采用雙氧水，相對于叔丁基過氧化氫，危險性過高，且在三價鐵存在下，生產中一旦料溫失控將有爆炸風險。

方法四，Bandyopadhyay,Anish等在India,IN201811004277 A2019-08-09中報道采用高錳酸鉀為氧化劑，在叔丁醇和水為溶劑中進行氧化反應，收率為45％。此方法用高錳酸鉀為氧化劑，在批量生產時，釜中料溫很難控制，不適合工業化生產，可在實驗室制備小批量樣品。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供一種催化氧化制備6,7-二氫環戊烷并[b]吡啶-5-酮的方法。

為實現上述目的，本發明采用技術方案為：

一種催化氧化制備6,7-二氫環戊烷并[b]吡啶-5-酮的方法，反應式為

以2,3-環戊烯并吡啶為原料，在溶液中，堿存在下以三氧化鎢為催化劑，氧化劑氧化得產物。

以2,3-環戊烯并吡啶為原料，在溶液中，加入堿和催化劑三氧化鎢，升溫至50～90℃(優選60～80℃)，滴加叔丁基過氧化氫，于50～90℃(優選60～80℃)氧化反應3～15h(優選8～12h)，得產物6,7-二氫環戊烷并[b]吡啶-5-酮。

所述氧化產物經乙酸乙酯萃取，脫水，蒸除溶劑得產物。

所述溶劑為水，其中，溶劑加入量為原料2,3-環戊烯并吡啶質量的2～15倍(優選6～10倍)。

所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀或碳酸氫鉀(優選氫氧化鈉或氫氧化鉀)；其中，加入堿的摩爾量為原料2,3-環戊烯并吡啶摩爾量的0.5～15倍(優選1～3倍)。

所述催化劑三氧化鎢的摩爾量為原料2,3-環戊烯并吡啶摩爾量的0.01～0.3倍(優選0.02～0.08倍)。

所述氧化劑為叔丁基過氧化氫，其摩爾量為原料2,3-環戊烯并吡啶摩爾量的1～16倍(優選6～8倍)。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、本發明采用叔丁基過氧化氫為氧化劑，綠色環保，相比高錳酸鉀或雙氧水，叔丁基過氧化氫作為氧化劑安全性高，生產時易于控制。

2、本發明所用催化劑三氧化鎢易得，且價格便宜。