不含过渡金属以分子氧为氧源的醇的选择性氧化的研究

摘要

醇的选择性氧化合成醛酮是有机化学中最重要的反应之一，开发高效的催化氧化体系具有重要的意义。过去的几十年里，以分子氧为氧化剂的催化氧化体系受到化学家的广泛兴趣。本文建立了分别以亚硝酸异戊酯(IAMN)和亚硝酸叔丁酯(TBN)为NO等价物活化分子氧的不含过渡金属的醇的选择性催化氧化体系。 TEMPO/HBr/IAMN为催化剂的氧化体系中，各类活泼底物(如芳香醇、杂原子芳香醇)在2mol％TEMPO、5mol％HBr、5mol％IAMN催化剂下在于水中都能高转化率、高选择性转化成相应的醛酮。2-辛醇在卤代烃溶剂中可以被氧化成2-辛酮；1-辛醇通过调节水与1,2-二氯乙烷的比例可以选择性地氧化成为1-辛醛。同时，根据实验数据，提出了1-辛醇在有氧氧化过程中生成副产物正辛酸正辛酯可能是通过半缩醛中间体的机理。 IAMN分解后产生的异戊醇给分离带来一定的影响，TBN分解后生成的叔丁醇不会被氧化，且叔丁醇混溶于水而容易除去，因此选择TBN代替IAMN。新的催化氧化体系具有非常高的体积效率(无溶剂)，并且催化剂的TON最高可达16000。在优化的条件下，TEMPO/HBr/TBN的催化体系可以将各类醇的的底物氧化为相应的醛酮，后处理简单。在少量的溶剂下，新开发的选择性氧化过程特别适用于熔点较高的醇的氧化。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略语表

声明

第一章文献综述

1.1前言

1.2国内外研究状况

1.2.1化学氧化剂体系

1.2.2催化氧化体系

1.3.本论文的研究意义

第二章TEMPO/HBr/IAMN催化氧化体系

2.1引言

2.2实验设计及结果

2.2.1苄醇催化氧化条件试验

2.2.2优化条件下芳香醇的催化氧化

2.2.3脂肪醇的氧化

2.2.4无溶剂条件下苯甲醇的催化氧化

2.3小结

2.4实验部分

2.4.1实验仪器

2.4.2实验试剂

2.4.3实验步骤

2.4.4产物检测及鉴定

第三章TEMPO/HBr/TBN催化氧化体系

3.1引言

3.2实验设计及结果

3.2.1条件试验

3.2.2芳香醇的催化氧化条件选择

3.2.3脂肪醇的催化氧化

3.2.4官能化醇的催化氧化

3.3小结

3.4实验部分

3.4.1实验仪器

3.4.2实验试剂

3.4.3实验步骤

3.4.4产物检测与鉴定

第四章总结与展望

参考文献

附录

致谢

硕士研究生期间发表的论文