多种醇在溶有离子液体的超临界CO2中的有机电氧化的研究

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芳香醛是一类重要的有机化工中间体,主要用于医药、塑料、添加剂、香料等行业,因此芳香醇氧化成相应的芳香醛是非常重要的有机反应。电化学有机合成作为一种清洁合成方法而受到关注,可通过控制电解电压来提高产物的选择性。离子液体作为一种新的电解质,因其物化性质稳定、导电性好、电化学窗口宽等优势被应用于电化学反应中。超临界CO2的低黏度、扩散性高等优势能弥补离子液体黏度大的缺点,加速反应速率。将离子液体溶于超临界CO2中形成新的电化学介质进行电化学反应,有可能利用三者的优点进行化学反应。本文以乙腈为共溶剂,在离子液体/超临界CO2均相体系中,采用恒电压电解方法将苯甲醇选择性的氧化为苯甲醛。循环伏安研究发现,苯甲醇电氧化为苯甲醛的反应是一个完全不可逆反应,且该反应为扩散控制。电解电压、CO2压力、通电量离子液体的量、乙腈的摩尔比等因素均对苯甲醇电化学氧化为苯甲醛反应的有一定影响。在45℃,16~17MPa,2.7V恒电压条件下电解氧化苯甲醇,苯甲醛的收率及选择性均在99.8%以上。这一结果为芳香醇制芳香醛提供新的思路。在考察苯甲醇电氧化制苯甲醛模型反应后,我们利用scCO2/[Bmim][PF6]/MeCN体系对肉桂醇、苯丙醇、正己醇、环己醇、正辛醇等进行电化学氧化的研究。结果发现,肉桂醇和苯丙醇均可在该体系中电氧化,肉桂醇在低电压时选择性高但转化率太低;苯丙醇转化率较高但选择性低,目标产物不稳定。正己醇、.环己醇、正辛醇难于在scCO2/[Bmim][PF6]/MeCN体系中电氧化。
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