[发明专利]一种利用表面改性污泥炭催化合成芳基乙酸酯衍生物的方法

权利要求书

1.一种利用表面改性污泥炭催化合成芳基乙酸酯衍生物的方法，其特征在于：以表面改性污泥炭作为催化剂，将重氮酯类化合物1和芳基硼酸类化合物2在加热过程中发生芳基化反应，反应得到芳基乙酸酯衍生物3；其反应式如下，

所述重氮酯类化合物的结构式为：

其中R¹为甲基、乙基、酰基或取代芳基，取代芳基的芳环上的取代基为一个或多个，各个取代基各自独立地选自氢、卤素、三氟甲基、甲基或甲氧基，且卤素为F、Cl、Br或I；R2为甲基、乙基、异丙基、烯丙基、苄基或取代芳基，取代芳基的芳环上的取代基为一个或多个，各个取代基各自独立地选自氢、卤素、三氟甲基、甲基或甲氧基，且卤素为F、Cl、Br或I；

所述芳基硼酸类化合物的化学结构式为：

其中R³取代基的个数为1-5，各个取代基各自独立地选自氢、卤素、三氟甲基、醛基、羧基、羟基、烯丙基、甲基或甲氧基，且卤素为F、Cl、Br或I；

所述表面改性污泥炭为经高氯酸处理的污泥炭。

2.根据权利要求1所述的一种利用表面改性污泥炭催化合成芳基乙酸酯衍生物的方法，其特征在于具体步骤如下：以表面改性污泥炭作为催化剂，将重氮酯类化合物1和芳基硼酸类化合物2混合后，加入反应溶剂搅拌均匀，在加热过程中发生芳基化反应，反应时间为4-24小时，反应温度为40-100℃，反应得到芳基乙酸酯衍生物3；

其中，反应溶剂为乙腈、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、四氢呋喃、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲苯、1,4-二氧六环中的一种或几种的混合溶剂；重氮酯类化合物于反应溶剂中的摩尔浓度为0.05-1.0M。

3.根据权利要求1所述的一种利用表面改性污泥炭催化合成芳基乙酸酯衍生物的方法，其特征在于：所述重氮酯类化合物1与芳基硼酸类化合物2的摩尔比为1:1-2。

4.根据权利要求1所述的一种利用表面改性污泥炭催化合成芳基乙酸酯衍生物的方法，其特征在于：所述催化剂与重氮酯类化合物1的投料量质量比为0.5-2.0。

5.根据权利要求1所述的一种利用表面改性污泥炭催化合成芳基乙酸酯衍生物的方法，其特征在于所述重氮酯类化合物于反应溶剂中的摩尔浓度为0.05-1.0M。

6.根据权利要求1所述的一种利用表面改性污泥炭催化合成芳基乙酸酯衍生物的方法，其特征在于所述污泥炭的制备：取污水处理厂的生活污水污泥，于马弗炉中80-200℃干燥至恒重，并在流速为200-1000mL/min的高纯氮和加热速率为1-10℃/min的条件下加热至400-800℃，持续碳化2-8h，待炉内温度降至室温，便可得到污泥炭。

7.根据权利要求1所述的一种利用表面改性污泥炭催化合成芳基乙酸酯衍生物的方法，其特征在于：以经高氯酸处理的污泥炭作为催化剂，将重氮酯类化合物和芳基硼酸类化合物按摩尔比为1:1.6的比例混合后，其中催化剂与重氮酯类化合物1投料量的最佳质量比为0.5，加入1,2-二氯乙烷搅拌均匀，其中重氮酯类化合物于1,2-二氯乙烷中的摩尔浓度0.1M，在加热过程中发生芳基化反应，反应时间为6小时，反应温度为70℃，反应得到芳基乙酸酯衍生物3。

8.根据权利要求1-7任一项一种利用表面改性污泥炭催化合成芳基乙酸酯衍生物的方法，其特征在于：所述制备的苯氧基乙酸酯衍生物3的化学结构式为：

其中R¹为甲基、乙基、酰基或取代芳基，取代芳基的芳环上的取代基为一个或多个，各个取代基各自独立地选自氢、卤素、三氟甲基、甲基或甲氧基，且卤素为F、Cl、Br或I；R²为甲基、乙基、异丙基、烯丙基、苄基或取代芳基，取代芳基的芳环上的取代基为一个或多个，各个取代基各自独立地选自氢、卤素、三氟甲基、甲基或甲氧基，且卤素为F、Cl、Br或I；R³取代基的个数为1-5，各个取代基各自独立地选自氢、卤素、三氟甲基、醛基、羧基、羟基、烯丙基、甲基或甲氧基，且卤素为F、Cl、Br或I。