[发明专利]一种制备公斤级新型联苯四酚的氧化偶联方法及其催化剂

说明书

本发明公开了一种制备新型联苯四酚的氧化偶联合成方法及其催化剂。该类新型联苯四酚具有如通式I所示的结构。在铜、铁、镍、锰、钴、铬、镁、钠、钾等金属化合物、金属配合物或碱式金属配合物，以及酸性溶液或含氧的有机碱性溶液的作用下，用烷氧基苯、烷基苯酚或烷氧基苯酚碳碳键氧化偶联反应得到通式I。本发明公开了新型联苯四酚的氧化偶联制备方法以及催化剂筛选。

技术领域

本发明涉及一种制备公斤级新型联苯四酚的氧化偶联方法及其催化剂，包括氧化偶联条件以及催化剂筛选。

背景技术

偶联反应，是由两个有机化学单位进行某种化学反应而得到一个有机分子的过程，其中包括自由基偶联反应，过渡金属催化偶联反应。经典的偶联反应如Suzuki、Heck、Sonogashira、Stille、Kumada、Negishi和Hiyama是有机金属试剂与预活化的卤代烃之间的偶联反应。而卤代烃则需要提前制备，增加了反应步骤和实验流程。此外，贵金属钯的配位化合物Pd(PPh₃)₄是此类反应最常用的催化剂，其他催化剂包括PdCl₂(PPh₃)₂、PdCl₂(MeCN)₂等。

氧化偶联反应是指反应物中的低价态的碳原子转化为高价态的碳原子化合物的一类氧化反应，该反应必须在氧化剂的存在下，直接将两个亲核试剂(Nucleophile)进行偶联，能够对烯、炔和芳烃等的C-H键直接进行活化和官能团化。氧化偶联反应的核心部分是催化金属源与氧化剂，常见的氧化剂有氧气、活性二氧化锰、重铬酸钾、高锰酸钾、二价铜盐及其氧化物、双氧水、TBHP、臭氧等。相对于传统的偶联反应，氧化偶联反应具有缩短反应步骤和原子经济性等优点。氧化偶联反应在医药、农药、化工和材料等有机中间体的合成中发挥着日益重要的作用。

廉价金属催化的氧化偶联反应可以追溯到1869年，Glaser报道了可以利用末端炔烃自身氧化偶联制备共轭二炔烃。使用CuCl做为催化剂，在氨水和乙醇的混合溶剂中，在空气中以苯乙炔为原料得到了1,3-二炔。Albert于1953年研究了在K₂Cr₂O₇/H₂SO₄催化下，各种3,4,6-三烷基苯酚类的氧化偶联反应，得到了不同类型的联苯二酚，产率介于23～76％。在不同氧化剂(K₂Cr₂O₇、过氧化苯甲酰、MCPBA/FeCl₃)与反应条件下，等人报道了对羟基苯丙酸酯、3-叔丁基-4-羟基苯丙酸酯等一系列市售化合物的氧化偶合，收率达到22～32％。1962年Hay以O₂作为氧化剂用催化量的TMEDA和CuCl来催化端基炔的偶联。Noji用CuCl(OH)TMEDA作催化剂，在二氯甲烷溶液中空气氧化2-萘酚得到了联萘二酚，化学产率为90～96％；Deuβen将2-萘酚和FeCl₃在四氢呋喃中回流，产率为54％。此外，还有大量专利文献如US3210384、US481589、WO99/46227A1、WO9946227、JP2002069022、US4101561、US4070383、J.Chem.Soc.C 1971,2967、J.Org.Chem.1983,48,4948等报道了Cu/O₂配合物催化的各种烷基取代苯酚氧化偶联制备联苯二酚的反应，产率在35～95％左右。