[发明专利]一种苄位C-H键直接氧化成酮或酸的方法

说明书

本发明公开了一种苄位C‑H键直接氧化成酮或酸的方法，以含有苄位C‑H键的化合物为底物，三氯异氰尿酸为氧化剂，溴化钠和四甲基哌啶氮氧化物为催化剂进行氧化反应得到目标产物。本发明氧化剂和催化剂均廉价易得，且易于运输、储存；氧化催化效果好；反应条件温和，避免了苛刻反应条件对设备的要求和影响，适合工业化大生产；且避免了使用大量重金属盐，进而避免了对环境的污染。

技术领域

本发明涉及化学催化氧化技术领域，尤其涉及一种苄位C-H键直接氧化成酮或酸的方法。

背景技术

氧化苄位C-H制备相应的羰基或羧基化合物反应是指底物与氧化剂反应，将有机分子中的苄位C-H键直接氧化成羰基或羧基。

苄位C-H选择性氧化成相应的羰基化合物是药物合成中一类重要的化学反应，苄位C-H的直接氧化在农药学和制药工业上也有广泛的应用。传统的苄位C-H氧化工艺所用氧化剂大多采用化学计量氧化剂如三氧化铬(J.Org.Chem.,1985,50(14):2435-2438)、高锰酸盐(Synth.Commun.,2003,33(6):1057-1065.)^]、高价的碘(J.Am.Chem.Soc.,2002,124(47):13978-13979.)等，这些氧化剂存在或价格昂贵或有毒等缺点，反应还会生成等摩尔量的废弃物。这些重金属废弃物对环境造成严重的污染，而且还直接或者间接影响着人们的健康。

苄位C-H的活性相对较低，不易于被氧化。因此选择合适的催化剂和氧化剂是制备相应羰基化合物的关键，采用清洁的氧化剂，如双氧水、氧气、次氯酸钠等低毒、廉价的氧化剂和高效的催化剂来高效地合成我们的目标产物是绿色化学所追求的目标。选择性的催化氧化苄位C-H的研究已受到广泛的重视。目前关于苄位C-H的催化氧化方法已有多种报道，主要分为金属催化(Synlett,2011,(10):1435-1438)和非金属催化(Org.Lett.,2005,7(2):263-266)。这些催化氧化方法或因为使用了昂贵的金属催化剂，或因为使用了较为苛刻的反应条件，使得这些方法难以应用于工业化生产。

通过对苄位C-H氧化的上述介绍可知，苄位C-H的氧化的研究目前主要集中于对氧化剂和新型催化体系的研究。苄位C-H的催化氧化中使用的氧化剂重金属盐，对环境造成严重的污染，也直接或者间接影响人们的健康生活；反应条件大多数是比较苛刻的，如高压和高温回流等，这些苛刻的条件一方面对反应的设备要求较高，另一方面存在安全隐患，因此寻找绿色的可替代的氧化剂、温和的反应条件以便于开发新的绿色环保的氧化体系一直是研究的热点。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种苄位C-H键直接氧化成酮或酸的方法，本发明氧化剂和催化剂均廉价易得，且易于运输、储存；氧化催化效果好；反应条件温和，避免了苛刻反应条件对设备的要求和影响，适合工业化大生产；且避免了使用大量重金属盐，进而避免了对环境的污染。

本发明提出的一种苄位C-H键直接氧化成酮或酸的方法，以含有苄位C-H键的化合物为底物，三氯异氰尿酸为氧化剂，溴化钠和四甲基哌啶氮氧化物为催化剂进行氧化反应得到目标产物。

优选地，以二氯甲烷和水的混合溶剂作为反应溶剂。

优选地，苄位C-H键、三氯异氰尿酸的摩尔比为1：0.5-2。

优选地，苄位C-H键、三氯异氰尿酸的摩尔比可以为1：0.6、1：0.7、1：0.8、1：0.9、1：1、1：1.1、1：1.2、1：1.3、1：1.4、1：1.5、1：1.6、1：1.7、1：1.8或1：1.9。

优选地，苄位C-H键、溴化钠的摩尔比为1：0.01-0.2。