一種復(fù)合催化酮類化合物制備內(nèi)酯的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合催化酮類化合物制備內(nèi)酯的方法，該方法是以酮類為原料，氧氣為氧化劑，以金屬卟啉化合物、碳材料為復(fù)合催化劑，在反應(yīng)溫度為25-70℃、常壓條件下進(jìn)行催化反應(yīng)可高選擇性地獲得內(nèi)酯。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高、催化劑用量小、條件溫和、安全等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種復(fù)合催化酮類化合物制備內(nèi)酯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)酯的制備方法，具體地說，是涉及一種復(fù)合催化酮類氧氣氧化制備內(nèi)酯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)酯是一類重要有機(jī)合成中間體，目前工業(yè)生產(chǎn)內(nèi)酯的方法主要通過Baeyer-Vi I Iiger氧化反應(yīng)來實(shí)現(xiàn),采用的氧化劑通常都是有機(jī)過酸如過氧乙酸，使用過程中存在安全性差、能耗大等問題，使得該工藝的應(yīng)用受到限制。因此，使用清潔的氧氣/空氣作為氧化劑替代傳統(tǒng)的計(jì)量氧化劑，選擇合適的催化劑和有效的反應(yīng)路徑，采用對(duì)環(huán)境危害少或無毒的溶劑，是實(shí)現(xiàn)安全、環(huán)境友好地制備內(nèi)酯的關(guān)鍵技術(shù)之一。
[0003]近年來碳材料作為液相氧化反應(yīng)的催化劑，應(yīng)用于高附加值化工中間體的制備、精細(xì)化學(xué)品的合成、有機(jī)合成、酸堿催化等。彭峰等成功采用碳納米管催化氧化環(huán)己烷、乙苯和苯甲醇，提出了反應(yīng)的催化活性取決于碳管的電子轉(zhuǎn)移特性。Kang等報(bào)道了碳管可以催化苯、甲苯、氯苯和硝基苯的羥基化反應(yīng)，F(xiàn)ortuny等發(fā)現(xiàn)活性炭可以作為含酚廢水的催化劑，實(shí)現(xiàn)了在溫和條件下能夠催化氧化水中的苯酚。
[0004]因此，開發(fā)一 種以酮類為原料，氧氣為氧化劑，清潔節(jié)能、工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)成本低、條件溫和、選擇性高的內(nèi)酯制備工藝將具有十分重要的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種清潔節(jié)能、條件溫和、工藝簡(jiǎn)單的催化酮類氧化制備內(nèi)酯的方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案是:以酮類為原料，以氧氣為氧化劑，在裝有攪拌器、溫度控制器及冷凝器的反應(yīng)器中，加入助劑苯甲醛，溶于有機(jī)溶劑中，并加入金屬卟啉化合物、碳材料復(fù)合催化劑，控制在常壓、20~70°C的條件下進(jìn)行催化反應(yīng)得到內(nèi)酯，其中:金屬卟啉為具有通式(I)結(jié)構(gòu)的化合物、碳材料為活性炭、石墨、氧化石墨、石墨烯、氧化石墨烯、多壁碳納米管、羧基化多壁碳納米管或羥基化多壁碳納米管中的一種，金屬卟啉化合物的用量為Ι-lOOppm，碳材料與原料酮類質(zhì)量比為1/10000~1/1000，助劑苯甲醛與原料酮類的摩爾比為0.5~2.5:1，
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合催化酮類化合物制備內(nèi)酯的方法，其特征在于以酮類為原料，以氧氣為氧化劑，在裝有攪拌器、溫度控制器及冷凝器的反應(yīng)器中，加入助劑苯甲醛，溶于有機(jī)溶劑中，并加入由金屬卟啉化合物、碳材料組成的復(fù)合催化劑，控制在常壓、20~70°C的條件下進(jìn)行催化反應(yīng)得到內(nèi)酯，其中:金屬卟啉化合物為具有通式(I)結(jié)構(gòu)的化合物，碳材料為活性炭、石墨、氧化石墨、石墨烯、氧化石墨烯、多壁碳納米管、羧基化多壁碳納米管或羥基化多壁碳納米管中的一種，金屬卟啉化合物的用量為Ι-lOOppm，碳材料與原料酮類質(zhì)量比為1/10000~1/1000，助劑苯甲醛與原料酮類的摩爾比為0.5~2.5:1,

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述金屬卟啉化合物的金屬原子為Fe、Co、Cu或Sn, X為氟，Rp R2、R3、R4和R5均為鹵素或硝基或羥基，X1為氟或氯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于碳材料為活性炭、石墨、氧化石墨、多壁碳納米管、羧基化多壁碳納米管或羥基化多壁碳納米管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于金屬卟啉化合物的用量為l-50ppm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于碳材料與原料酮類質(zhì)量比為1/8000~1/2000。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于助劑苯甲醛與原料酮類的摩爾比為0.6~1:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于反應(yīng)溫度為30-50°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的有機(jī)溶劑為乙酸乙酯、1，2-二氯乙烷、I, 4- 二氧六環(huán)、乙腈中的至少一種。
【文檔編號(hào)】B01J31/22GK103724314SQ201310693309
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】紀(jì)紅兵, 周賢太, 陳韶云 申請(qǐng)人:中山大學(xué)