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环内酯是一类重要的中间体,化学化工生产中常用Baeyer-Villiger氧化反应来合成环内酯。使用过氧酸作为氧化剂成本高并且污染大;而使用O2作氧化剂时需要额外的共氧化剂,通常以醛作为共氧化剂,但醛易氧化成相应的酸,不利于后处理。本文制备出三类手性离子型催化剂,采用不同手段对离子型催化剂进行结构表征与热稳定性分析后,进行催化环酮的Baeyer-Villiger氧化反应研究。本文的三类催化体系为:(1)手性醇类离子型催化剂催化环酮的Baeyer-Villiger氧化反应体系:利用手性醇(L-薄荷醇、S-(-)-2-甲基-1-丁醇、α-托品醇、(S)-(-)-1-苯乙醇)作为手性中心,引入到以N-正丁基咪唑为母体的阳离子中,以Br?nsted酸(H3PW12O40、H3PMo12O40、H4SiW12O40、CF3SO3H、H2SO4)的酸根为阴离子,设计合成出一系列手性醇类离子型催化剂,并用于催化各种环酮的Baeyer-Villiger氧化反应。以2-庚基环戊酮为模型底物,选出以(S)-(-)-2-甲基-1-丁醇为手性中心的催化剂[(S)-(-)-2-MBE-Nimi-H]H2PW12O40为最优催化剂,优化得出最佳反应条件,在n(2-庚基环戊酮)=5 mmol,n([(S)-(-)-2-MBE-Nimi-H]H2PW12O40)=0.3 mmol,n(H2O2)=5 equiv,T=60 oC,t=6 h的条件下,2-庚基环戊酮的转化率为83.17%,δ-十二内酯的收率为48.29%,反应的选择性为58.06%。将手性醇类离子型催化剂回收使用,该催化剂可回收使用4次。另外,催化剂[(S)-(-)-2-MBE-Nimi-H]H2PW12O40也能够催化其它环酮的Baeyer-Villiger氧化反应,具有较高的内酯选择性。(2)氨基酸类离子型催化剂催化环酮的Baeyer-Villiger氧化反应体系:利用不同天然L-构型氨基酸(L-缬氨酸、L-亮氨酸、L-赖氨酸等)分别与不同的Br?nsted酸反应,设计合成出一系列氨基酸类离子型催化剂,并用于催化不同环酮的Baeyer-Villiger氧化反应。以2-庚基环戊酮为模型底物,选出脯氨酸类催化剂[Pro-H]H2PW12O40为最优催化剂,优化得出最佳反应条件,在n(2-庚基环戊酮)=5mmol,n([Pro-H]H2PW12O40)=0.2 mmol,n(H2O2)=3.5 equiv,T=60 oC,t=6 h的条件下,2-庚基环戊酮的转化率为97.22%,δ-十二内酯的收率为80.04%,反应的选择性为82.33%。将氨基酸类离子型催化剂循环使用,该催化剂可回收使用5次。另外,催化剂[Pro-H]H2PW12O40对其它环酮的Baeyer-Villiger氧化反应也具有较高的催化活性。(3)手性胺/酰胺类离子型催化剂催化环酮的Baeyer-Villiger氧化反应体系:利用天然的含氮化合物作为手性中心,与Br?nsted酸(H3PW12O40、H3PMo12O40、H4SiW12O40、CF3SO3H、H2SO4)反应,制备出一系列手性胺/酰胺类催化剂并用于催化不同环酮的Baeyer-Villiger氧化反应。以2-庚基环戊酮为模型底物,选出以D-酒石酸二乙酯为手性中心的催化剂[A-H][H2SO4]2为最优催化剂,优化出最佳反应条件,在n(2-庚基环戊酮)=5 mmol,n([A-H][H2SO4]2)=0.45 mmol,n(H2O2)=3equiv,T=50 oC,t=9 h条件下,2-庚基环戊酮的转化率为85.73%,δ-十二内酯的收率为62.33%,反应的选择性为72.71%。将胺/酰胺类离子型催化剂循环使用,该催化剂可回收使用4次。另外,催化剂[A-H][H2SO4]2也能够催化其它环酮的Baeyer-Villiger氧化反应。在本文发展的三大类手性离子型催化剂催化环酮的Baeyer-Villiger氧化反应体系中,由于氨基酸类离子型催化剂具有适度的酸性和氧化性,对于催化环酮的Baeyer-Villiger氧化反应表现出最佳的催化活性和底物的普适性。本论文为后续的不对称Baeyer-Villiger催化氧化反应的研究奠定了一定的基础。