[发明专利]一种可见光催化的饱和碳氢键直接氧化方法

权利要求书

1.一种可见光催化的饱和碳氢键直接氧化方法，其特征在于，包括：在可见光照射的条件下，使有机化合物与氧化试剂在铈的配合物及添加剂的作用下进行反应，使有机化合物中的饱和碳氢键氧化得到氧化产物；

所述的添加剂为四丁基氯化铵，四乙基氯化铵，四丁基溴化铵，四乙基溴化铵，四丁基氯化磷和四丁基溴化磷中的至少一种；

所述的有机化合物为链烷烃、环烷烃或芳香烃；

所述的氧化试剂为氧气，卤代试剂或偶氮类试剂，所述的卤代试剂为N-氯代丁二酰亚胺，N-溴代丁二酰亚胺，对甲苯磺酰氯，甲磺酰氯，N-氟吡啶，N-氟二苯磺酰亚胺，1-氯甲基-4-氟-1,4-重氮化二环2.2.2辛烷双(四氟硼酸)盐和单质碘中的至少一种；所述的偶氮类试剂为偶氮二碳酸酯,偶氮苯，偶氮甲酰胺和偶氮二异丁腈中的至少一种；

所述的铈的配合物的金属阳离子为Ce⁴⁺和Ce³⁺中的任一种。

2.如权利要求1所述的可见光催化的饱和碳氢键直接氧化方法，其特征在于，所述的有机化合物与铈的配合物的摩尔比为1：0.0000001-0.2。

3.如权利要求1所述的可见光催化的饱和碳氢键直接氧化方法，其特征在于，反应条件为室温–80℃。

4.如权利要求1所述的可见光催化的饱和碳氢键直接氧化方法，其特征在于，所述的可见光为波长为300-800nm的光。

5.如权利要求1所述的可见光催化的饱和碳氢键直接氧化方法，其特征在于，所述的可见光为波长为380nm-550nm的光。

6.如权利要求1所述的可见光催化的饱和碳氢键直接氧化方法，其特征在于，具体步骤为：向2mL含106mg、1mmol乙苯的乙腈溶液中通入氧气20min至氧气饱和，加入1mol％铈的配合物三氯化铈2.4mg、0.01mmol，和2mol％的添加剂四丁基氯化铵5.5mg、0.02mmol之后，在室温25℃下，在波长为380nm-550nm的蓝色LED灯照射的条件下，使乙苯与氧气在铈的配合物和添加剂的作用下进行反应2h，使乙苯的碳氢键氧化得到氧化产物苯乙酮，反应方程式如下：

停止反应后，加入二氯甲烷稀释，依次用水、饱和食盐水洗涤，干燥，柱层析分离，得产品苯乙酮。

7.如权利要求1所述的可见光催化的饱和碳氢键直接氧化方法，其特征在于，具体步骤为：向2mL含85mg、1mmol环己烷的乙腈溶液中通入氧气20min至氧气饱和，加入1mol％铈的配合物三氯化铈2.4mg、0.01mmol和2mol％的添加剂四丁基氯化铵5.5mg、0.02mmol之后，在室温25℃下，在波长为380nm-550nm的蓝色LED灯照射的条件下，使环己烷与氧气在铈的配合物和添加剂的作用下进行反应5h，使环己烷的碳氢键氧化得到氧化产物环己醇，反应方程式如下：

停止反应后，加入二氯甲烷稀释，依次用水、饱和食盐水洗涤，干燥，柱层析分离，得产品环己醇。

8.如权利要求1所述的可见光催化的饱和碳氢键直接氧化方法，其特征在于，具体步骤为：向2mL含85mg、1mmol环己烷的乙腈溶液中通入氧气20min至氧气饱和，加入2mol％铈的配合物硝酸铈8.7mg、0.02mmol和4mol％的添加剂四丁基溴化铵12.9mg、0.04mmol之后，在室温25℃下，在波长为380nm-550nm的蓝色LED灯照射的条件下，使环己烷与氧气在铈的配合物和添加剂的作用下进行反应48h，使环己烷的碳氢键氧化得到氧化产物环己酮，反应方程式如下：

停止反应后，加入二氯甲烷稀释，依次用水、饱和食盐水洗涤，干燥，柱层析分离，得产品环己酮。