[发明专利]一种铁催化氧化烷基芳香族化合物合成芳醛、芳酮和芳酯的方法

权利要求书

1.一种铁催化氧化烷基芳香族化合物合成芳醛、芳酮和芳酯的方法，其特征在于：该方法是在有机溶剂的水溶液中，以铁为催化剂，在氢硅烷为促进剂和氧化剂的共同作用下，氧化计量的烷基芳香族化合物，制备芳醛、芳酮和芳酯；

所述铁催化剂选自三氟甲磺酸亚铁、三氟甲磺酸铁、氯化亚铁、乙酰丙酮亚铁、乙酰丙酮铁、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮亚铁、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮铁、1,3-二苯基丙二酮亚铁、1,3-二苯基丙二酮铁、苯甲酰丙酮亚铁、苯甲酰丙酮铁、铁氰化亚铁、铁氰化铁、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硫酸铁、酞菁亚铁、二茂铁、氟化亚铁、氟化铁、溴化亚铁、溴化铁、碘化亚铁、碘化铁、三氯化铁、氧化铁或四氧化三铁；

所述的氢硅烷为三乙基硅烷、三乙氧基硅烷、聚甲基氢硅氧烷、三异丙基硅烷、二甲基苯基硅烷、一苯基硅烷、二苯基硅烷、三苯基硅烷或1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、二甲基乙氧基硅烷、二甲基乙基硅烷、苄基二甲基硅烷、二乙基硅烷、二氯苯基硅烷、二甲基一氯硅烷、二异丙基氯代硅烷、氯甲基(二甲基)硅烷、二叔丁基氯硅烷、二苯基氯硅烷、乙基二氯硅烷、二叔丁基硅烷、甲基二苯基硅烷、甲基二氯硅烷、叔丁基二甲基硅烷、异丙氧基苯基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、二甲氧基(甲基)硅烷、二甲基甲基氢(硅氧烷与聚硅氧烷)、1,1,3,3-四异丙基二硅氧烷、三(三甲硅基)硅烷、五甲基二硅氧烷、四(二甲基硅)硅烷、四(二甲基硅氧基)硅烷、苯基三(二甲基硅氧烷基)硅烷或1,1,2,2-四苯基二硅烷；

反应通式表示如下：

式中：

Ar表示的芳基为取代或非取代的苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基或芘基；Ar表示的杂芳基为含N，O或S的五至十三元环的杂芳基；R表示氢、芳基、杂芳基、烷基、烷氧基或芳氧基。

2.根据权利要求1所述的一种铁催化氧化烷基芳香族化合物合成芳醛、芳酮和芳酯的方法，其特征在于：所述Ar表示的杂芳基为取代或非取代的呋喃基、苯并呋喃基、噻吩基、吡咯基、吲哚基、吡啶基、异恶唑基、吡唑基、咪唑基、恶唑基或噻唑基。

3.根据权利要求1所述的一种铁催化氧化烷基芳香族化合物合成芳醛、芳酮和芳酯的方法，其特征在于：R表示的芳基为取代或非取代的苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基或芘基；R表示的杂芳基为取代或非取代的呋喃基、苯并呋喃基、噻吩基、吡咯基、吲哚基、吡啶基、异恶唑基、吡唑基、咪唑基、恶唑基或噻唑基；R表示的烷基为C1～C20直链或支链的烷基；R表示的烷氧基为C1～C20直链或支链的烷氧基；R表示的芳氧基为取代或非取代的苯氧基、联苯氧基、萘氧基、蒽氧基、菲氧基、芘氧基、呋喃氧基、苯并呋喃氧基、噻吩氧基、吡咯氧基、吲哚氧基、吡啶氧基、异恶唑氧基、吡唑氧基、咪唑氧基、恶唑氧基或噻唑氧基。

4.根据权利要求1所述的一种铁催化氧化烷基芳香族化合物合成芳醛、芳酮和芳酯的方法，其特征在于：所述Ar或R表示的芳基为取代芳基时，其上的取代基单取代或多取代芳环上的氢，所述的取代基任意选自氢、C1～C20直链或支链的烃基、C1～C30直链或支链的烷氧基、C1～C30直链或支链的烷巯基、芳基、杂芳基、羟基、羧基、-B(OH)₂、氟、氯、溴、碘、烷酰氧基或芳酰氧基。

5.根据权利要求1所述的一种铁催化氧化烷基芳香族化合物合成芳醛、芳酮和芳酯的方法，其特征在于：所述Ar或R表示的杂芳基为吡咯基、咪唑基、吲哚基和吡唑基时，其氮原子上的取代基任意选自氢、C1～C12直链或支链的烷基、C3～C12的环烷基、芳基、对甲苯磺酰基、乙酰基、苯甲酰基或叔丁氧酰基。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种铁催化氧化烷基芳香族化合物合成芳醛、芳酮和芳酯的方法，其特征在于：所述的氧化剂为氧气、双氧水、过氧乙酸、过氧硫酸氢钾复合盐、过氧硫酸钾、过氧硫酸铵或过氧硫酸钠；氧气为氧化剂时，气体压力0.5～2.0个大气压。