[发明专利]一种醇选择性氧化制备醛或酮的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工材料中间体领域，具体涉及一种醇选择性氧化制备醛或酮的方法。

背景技术

醇氧化为相应的醛或酮在有机合成中是一个重要的单元反应，该反应大量应用于精细化学品和有机中间体的合成中。这类反应传统上采用化学计量的氧化剂，例如氧化铬、氧化锰、氧化钌、活化的DMSO等氧化剂，尽管在实验室范围内传统方法很有价值，但是在大规模工业生产中大量重金属氧化剂的使用及反应生成的重金属物严重污染了环境，因此无论从经济的角度，还是从保护环境和可持续发展的观点来看，迫切需要发展新的绿色氧化方法来替代传统的化学计量氧化。

近年来，以空气、氧气作为清洁氧化剂，醇的液相绿色催化氧化技术日益受到人们的重视。特别是以氧气或空气作为氧化剂更是研究的热点，因为氧气(空气)是所能得到的最丰富、廉价及环境友好的氧化剂。2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)作为催化醇氧化反应在实际生产中成功应用(Chem.Rev.2006,106:2943-2989)，但单独使用TEMPO无法氧化醇，TEMPO需要与具有氧化还原性质的助催化剂一起使用。在精细有机合成中，目前常使用过渡金属氧化剂或含氯氧化剂与TEMPO一起使用。

中国专利申请“200410003791.X”“200410098936.9”、“200410101893.5”、“200810140748.6”、“201210570307.6”、“200610047845.1”等采用含卤氧化剂与TEMPO一起使用的方法氧化醇；也有使用有机物的亚硝酸酯作为氧化剂(J.Org.Chem.,2007,72:4288-4291)对催化体系进行改进的。但这类催化体系使用含卤氧化剂或有机物替代物，操作不方便，而且有一定的毒性和污染，且成本也较高。

中国专利申请“200610047845.1”和文献(J.Am.Chem.Soc.,2001,123:68266833；Tetrahedron Lett.,2001,42:6651-6653；Chem.Commun.,2003,2414-2415)使用过渡金属化合物与TEMPO一起使用的方法氧化醇。使用过渡金属化合物一方面增加成本，另一方面在反应后处理过程中有含过渡金属化合物的废水，易造成污染。

因此，在醇的选择性氧化领域中，发展新的有效的、温和的、高选择性的醇的氧气氧化体系是在非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温和条件下进行的、选择性氧化醇制备醛或酮的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是，一种醇选择性氧化制备醛或酮的方法，包括以下步骤：向反应釜加入醇和催化剂，通入氧气，保持反应釜的压力为0.1～1.5MPa，反应温度为30～150℃，反应时间为60～600分钟，即得反应产物；所述催化剂是N-取代芳基-酰亚胺或其衍生物中的任一种或几种，催化剂总用量与醇的摩尔比为0.01～1﹕1；所述N-取代芳基-酰亚胺或其衍生物结构为下列式(1)至式(12)中的任一种：

式(1)

式(2)

式(3)

式(4)

式(5)

式(6)

式(7)

式(8)

式(9)

式(10)

式(11)

式(12)

其中R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀选自氢、羟基、卤素、硝基、氰基、芳基、三氟甲基的任一种。

优选的，反应釜中还加有碱，碱加入的摩尔量为醇的摩尔量的1～20％。

所述的碱可以为有机碱或无机碱；有机碱为三乙胺、三丁胺或吡啶的任一种，无机碱可以为氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐中的任一种；碱的加入有助于加快反应速度。