氧化反应是有机化学的重要组成部分,在石油化工领域有着广泛的应用。近年来随着人们环境保护意识不断增强,以氧气或者空气为氧化剂的催化氧化技术日益受到人们重视,主要是因为氧气来源丰富、绿色环保,且水是唯一副产物不会对环境造成污染。醇化合物作为有机合成中一类重要的中间体,广泛存在于医药、农药中间体以及天然产物中,而众多有机合成反应均以醇的氧化产物(如醛、酮、羧酸、酯等)作为原料。随着绿色合成化学的不断发展,化学家们希望开发原子经济性更高更加高效的催化方法。从而实现由廉价易得的醇作为起始原料,清洁环保的氧气作为最终绿色氧化剂,在反应体系中原位生成醛、酮、羧酸及其衍生物参与反应,比使用醛、酮或者羧酸及其衍生物为起始原料的合成方法更加高效简单,可以减少化工生产操作,降低生产成本。本论文主要研究了以分子氧为氧源,醇参与的一系列氧化反应。论文研究了以氧气为氧化剂,不含过渡金属NHPI/TBN催化体系,在选择性氧化醇为醛、酮中的应用。研究表明在5mol%的NHPI和10mol%的TBN共同作用下,能够有效的催化氧化一系列伯醇和仲醇,得到理想的目标产物,具有较广泛的底物适用性。该催化体系能够选择性氧化伯醇生成相应的醛,而不会发生过氧化生成羧酸产物;该反应以氧气为最终绿色氧化剂,避免了强氧化剂的使用,水是唯一的副产物,具有较高的原子经济性,并提出了PINO参与的可能的自由基氧化反应机理。论文研究了以空气为最终氧化剂,以DDQ为催化剂,Fe(N03)3·9H20为助催化剂的催化氧化体系。研究表明在5mol%的DDQ和10mol%的Fe(N03)3共同作用下,一系列伯醇和仲醇被高效选择性的氧化到醛、酮化合物,目标产物收率为78%-99%。初步探讨了DDQ/Fe(N03)3各组分在反应中的作用,并提出了可能的催化循环机理。实现了将传统化学计量的氧化剂DDQ以催化的量应用于醇的氧化反应中,为其他传统氧化剂的绿色化提供了新思路。论文研究了需氧条件下PdC12(CH3CN)2/Bi(OTf)3催化醇的选择性氧化酯化反应。该催化体系使用醇作为底物,并以氧气作为最终氧化剂,避免了醛、羧酸及其衍生物以及强氧化剂的使用,具有较高的原子经济性。催化体系底物适用性广,酯化产物收率为43%-96%。以甲醇作为溶剂,成功实现了不同给电子和吸电子基团取代的芳香醇,烯丙基醇、杂环醇氧化甲酯化反应,在此基础之上,不同的芳香醇和其他脂肪伯醇也实现了选择性氧化交叉酯化,进一步扩展了该催化体系的适用范围。论文研究了简单高效的催化体系:5 mol%的CuCl作为催化剂,5 mol%的4-HO-TEMPO为助催化剂,10mo1%的DABCO作为配体,空气作为氧化剂,室温条件下可以将一系列芳香醇、杂环醇以较高产率的转化为相应的腈化合物(73%-98%)。反应直接以醇和廉价的氨水为起始原料,避免了传统合成方法中有毒氰基化试剂的使用,为绿色合成腈类化合物提供了一种新策略。同时该催化体系底物适用性广,反应条件温和,避免了加热、加压等较为苛刻的实验条件,给实验操作带来了很大的便利性,具有良好的工业应用前景。论文研究提出了一种较为通用、绿色的Fe(N03)3/TEMPO/02催化氧化体系,该体系只需10mol%Fe(N03)3·9H2O、10mol%TEMPO和0.5当量的氢氧化钾,在100℃空气氛围下,就能实现醇和邻氨基苯甲酰胺类化合物“一锅法”高效的合成喹唑啉酮衍生物,产品收率为43%-96%。该体系具有较为广泛的底物适用性,不同的芳香醇、杂环醇、烯丙基醇以及活性低的脂肪醇均能参与反应,而以前的类似报道醇的底物只能为芳香醇。提出了可能的反应机理,认为在反应过程中醇首先被原位氧化生成醛,继而醛和邻氨基苯甲酰胺缩合、成环生成二氢喹唑啉酮中间体,然后经过进一步的氧化得到目标产物,该反应以醇替代醛、羧酸等参与反应,原料更加易得,同时以环境友好的空气为最终氧化剂,避免了强氧化剂的使用,而且副产物是对环境无害的水,具有较高的原子经济性。