CuCl2催化TBHP氧化醇一鍋法合成縮醛的研究.pdf

1、縮醛是一類重要的有機(jī)化合物，通常被應(yīng)用于有機(jī)合成過(guò)程，除了用于做有機(jī)溶劑，還因其特殊的化學(xué)穩(wěn)定性常常被用于羰基保護(hù)方面，比如糖類、脂類、甾類化合物以及復(fù)雜的天然產(chǎn)物全合成等過(guò)程。此外，縮醛類化合物還是一類非常重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于香料、醫(yī)藥、食品加工、煙草、涂料和化妝品等化工生產(chǎn)領(lǐng)域。傳統(tǒng)縮醛的合成方法是在強(qiáng)無(wú)機(jī)質(zhì)子酸催化下由醛與醇縮醛化反應(yīng)制備。作為醛重要來(lái)源之一的醇直接進(jìn)行氧化合成縮醛吸引了化學(xué)家廣泛的關(guān)注，在近些年發(fā)展了一系

2、列催化醇一步直接制備縮醛的方法。然而這些方法通常需要貴金屬催化劑或其配合物的參與，各自存在成本高、催化劑合成復(fù)雜、適用范圍小、反應(yīng)條件苛刻或反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等方面的缺點(diǎn)。研究成本低、條件溫和、適用范圍廣泛的簡(jiǎn)單催化體系催化醇一步直接制備縮醛的課題具有重要科研意義。
　　本文針對(duì)醇氧化縮醛化體系，提出了CuCl2-TBHP的均相催化氧化體系，通過(guò)條件優(yōu)化建立了一個(gè)成本低、條件溫和、適用范圍廣泛的催化方法。該方法能成功應(yīng)用于取代芳香醇、脂

3、肪醇、不飽和脂肪醇與甲醇的縮醛化反應(yīng)以及不同脂肪醇之間的縮醛化反應(yīng)。
　　本文主要工作如下:
　　第一、首先綜述了縮醛類化合物的應(yīng)用、合成方法的研究進(jìn)展等相關(guān)科研背景，闡述了本課題的研究意義以及本論文采用的催化方法。
　　第二、闡述了該體系催化氧化醇縮醛化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及后處理方法，建立了GC-MS、GC分析方法進(jìn)行定性定量分析。
　　第三、以苯甲醇和甲醇縮醛化反應(yīng)為例，考察了不同催化劑及不同氧化劑的反應(yīng)效果，對(duì)催

4、化劑用量、反應(yīng)底物濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、氧化劑用量五個(gè)影響因素進(jìn)行了研究并優(yōu)化，確定了苯甲醇(1mmol)在二水合氯化銅(2mmol)催化下加入70％叔丁基過(guò)氧化氫(5mL)作為氧化劑在回流條件下反應(yīng)5小時(shí)的最優(yōu)反應(yīng)條件，此條件下的縮醛產(chǎn)率可達(dá)43％.
　　第四、利用該催化方法擴(kuò)展了不同醇與甲醇的縮醛化反應(yīng)以及不同醇與苯甲醇之間的縮醛化反應(yīng)，都獲得了較好的催化效果。結(jié)果表明，在本文催化體系下，底物芳香醇上的給電子取代基能促進(jìn)反