[发明专利]一种由醇氧化为醛、酮或羧酸的方法

摘要

本发明公开了一种醇氧化为相应醛、酮或酸物的方法，该方法系在金属氮杂环卡宾类化合物为催化剂，以空气中的氧气为氧化剂，高效温和地将醇类化合物选择性氧化成醛或酮；加热条件下又可以将无α-氢的伯醇高效氧化生成相应的羧酸化合物。

主权项

1.一种合成醛、酮或羧酸的方法，其特征在于包括如下步骤： 在室温~150℃温度下、有机溶剂和氧化性气体中，醇类化合物、催化剂、碱和助剂反应0.5~72h得到相应的醛、酮或羧酸； 所述的醇类化合物指具有如(1)、(2)、(3)和(4)类结构的醇类： 其中R¹，每处均独立选自：H、卤素、C1~10的烷基、C1~10的烯基、C1~5的烷氧基、C1~6的烷氨基、C1~2的酰基、硝基、氰基、羟基或氨基；R²是H、C1~10的烷基或者是苯、吡啶、呋喃、噻吩基团；R³、R⁴、R⁵和R⁶每处出现时均独立选自：H、卤素、C1~10的烷基、C1~10的烯基和苯环；R⁷和R⁸每处出现时均独立选自：H、卤素、C1~10的烷基、C1~10的烯基、苯环、呋喃、吡啶和噻吩结构；R⁹和R¹⁰每处出现时均独立选自：H、C1~10的烃基、具有C3~C8的碳环、呋喃、吡啶和噻吩结构； 所述的催化剂是以下四种：1.咪唑盐；2.金属氮杂环卡宾配合物；3.咪唑盐和金属粉末；4.咪唑盐和金属化合物； 所述的咪唑盐的结构如式(5)-(18)所示： X可能为F^-、Cl^-、Br^-、I^-、ClO₄^-、BF₄^-、SbF₆^-、PF₆^-、OTf^-、NTf₂^-、HSO₄^-或者OAc^-； 所述的金属氮杂环卡宾配合物为ML_aX_b结构：M为Fe、Co、Ni、Cu、Zn或Ag；L如式(19)-(32)所示的氮杂环卡宾；X可能为F^-、Cl^-、Br^-、I^-、ClO₄^-、BF₄^-、SbF₆^-、PF₆^-、OTf^-、NTf₂^-、HSO₄^-、OAc^-、AgCl₂^-、AgBr₂^-、CuCl₂^-、CuBr₂^-或CuI₂^-；a可以为1~6，b为1~4； 所述的金属粉末是锰粉、铁粉、钴粉、镍粉、铜粉、锌粉、银粉、镁粉或铝粉；所述的金属化合物为锰、铁、钴、镍、铜、锌、银、镁或铝的氧化物或卤化物； 所述的碱是：碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、磷酸钾、乙酸钠、乙酸钾、三乙胺、二乙胺、四丁基氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钾、叔丁醇钠、吡啶、1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7(DBU)、2,6-二甲基吡啶、嘧啶、喹啉或异喹啉； 所述的助剂分为吸水剂或相转移催化剂：所述的吸水剂是无水氯化钙、无水硫酸镁、无水硫酸钠、无水氧化钙、无水碳酸钾、钠丝、氢化钙、氢化钠、分子筛或分子筛；所述的相转移催化剂是四乙基氯化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化胺、四丁基硫酸氢铵或三辛基甲基氯化铵的季铵盐；四正丁基氯化鏻或四正丁基溴化鏻的季鏻盐；或者冠醚。