[发明专利]一种催化醛类化合物二聚合成相应酯的催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂，具体是利用醛类化合物二聚合成相应酯(Tishchenko反应)的催化剂。

背景技术

从有机合成的角度看，Tishchenko反应是一种最为理想地合成酯或内酯的手段之一，因为该类反应无需有毒的催化剂，催化过程中不生成任何副产物。利用Tishchenko反应我们可以合成一些酯类化合物，他在化妆品、食品、医学、果蔬保鲜及制糖工业等拥有广泛的应用。如利用乙醛、苯甲醛可以分别合成出乙酸乙酯和苯甲酸苄酯，它们是重要的化学溶剂和人工合成香料。2005年，全世界共生产150万吨乙酸乙酯，其中约三分之一的生产依赖于Tishchenko反应。全球对乙酸乙酯的需求日益增长以替代芳香溶剂如甲苯。鉴于酯类化合物在工业领域的广泛用途，开发廉价高效的Tishchenko反应催化剂具有显著的商业应用前景。多年以来，化学家们开发出相对于传统的金属铝化合物更加有效的催化剂。然而这些催化剂催化醛类化合物二聚生成相应酯的同时则伴随有一些副反应：对于Lewis酸催化剂易发生醇醛缩合反应，金属烷氧化合物则有安息香缩合发生，而后过渡金属化合物较易发生脱碳作用。值得注意的是，虽然芳香醛的二聚已被报道，但显示出良好的催化活性则不多。此外，大多数催化剂对富含电子或邻取代的芳香醛催化活性较低且催化剂较为昂贵。因此，开发和研究新的、高效的、易于制备的并且使反应能在更温和的条件下进行的催化剂得到了人们的广泛关注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效的、快速、易于制备的并且使反应能在更温和条件下实现醛类化合物二聚合成相应酯(即Tishchenko反应)的催化剂。

本发明所提供的一种催化醛类化合物二聚合成酯的催化剂，按摩尔比β-二亚胺[HC(C(Me)N-2，6-ⁱPr₂C₆H₃)₂]∶碱＝1∶0.5～1，将它们混匀即可。

所述的碱为氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾。

所述的醛类化合物为芳香醛(如苯甲醛、邻氯苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、对氯苯甲醛、对溴苯甲醛和对甲基苯甲醛等)或脂肪醛(如异丁醛、乙醛、三甲基乙醛和环己烷甲醛等)。

与现有技术相比，本发明催化剂具有原料易得、价廉，操作方便，反应迅速、条件温和、选择性好、产率高以及可重复使用等优点。

具体实施方式

实施例1：催化剂A的制备及催化苯甲醛二聚合成苯甲酸苄酯

反应方程如(1)所示，将β-二亚胺[HC(C(Me)N-2，6-ⁱPr₂C₆H₃)₂](0.92g)与氢氧化锂(0.06g)(摩尔比为1∶1)在约30ml乙醚溶液中搅拌混合后，即得催化剂A。向上述催化剂中加入苯甲醛(22.27mL)，室温下反应1h，减压蒸馏得无色油状液体苯甲酸苄酯(22.98g，98.9％)。核磁数据¹H NMR(CDCl₃，300MHz)：δ5.36(s，2H)，7.38-7.41(m，7H)，7.57(t，1H，J＝7.1，7.1)，8.09(d，2H，J＝7.3)；¹³C NMR(CDCl₃，75MHz)：δ67.7，128.0，129.2，129.3，129.6，130.7，131.1，134.0，137.1，167.4.

实施例2：利用催化剂A催化异丁醛二聚合成异丁酸异丁酯

反应方程如(2)所示，将β-二亚胺[HC(C(Me)N-2，6-ⁱPr₂C₆H₃)₂](0.92g)与氢氧化锂(0.06g)(摩尔比为1∶1)在约30ml乙醚溶液中搅拌混合后，即得催化剂A。向上述催化剂中加入异丁醛(19.89mL)，室温下反应1h，减压蒸馏得无色油状液体异丁酸异丁酯酯(14.94g，94.6％)。核磁数据¹H NMR(CDCl₃，300MHz)：δ0.94(d，6H)，1.17(d，6H)，1.99(m，1H)，2.53(m，1H)，3.78(d，2H)；¹³C NMR(CDCl₃，75MHz)：δ19.1，19.3，27.8，34.2，70.4，177.2.