一類含鹵聚合物的制備及其作為氧化反應(yīng)催化劑催化氧化醇到醛酮的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一類含鹵聚合物的制備及其催化氧化醇到醛酮的方法，涉及重要有機(jī)中間體——甾體化合物的合成【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明介紹了一類含鹵聚合物的制備方法，同時(shí)本發(fā)明通過用雙氧水、次氯酸鈉、過硫酸氫鉀復(fù)合鹽、過氧乙酸和過氧叔丁醇等綠色氧化劑，使用含鹵聚合物為催化劑，在溶劑存在下于-30～150℃下反應(yīng)，反應(yīng)完成后通過簡(jiǎn)單的過濾即可回收含鹵高聚催化氧化劑，濾液經(jīng)分液處理即可得到目標(biāo)化合物。該方法高效、清潔、環(huán)保，還具有體系組分簡(jiǎn)單、催化劑穩(wěn)定、易于回收且重復(fù)利用至少20次的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一類含南聚合物的制備及其作為氧化反應(yīng)催化劑催化氧化醇到醛酮的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一類含鹵聚合物的制備及其催化氧化醇到醛酮的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在有機(jī)合成中，將醇催化氧化得到相應(yīng)的羰基化合物的反應(yīng)，不論是在實(shí)驗(yàn)室的研究工作中，還是在工業(yè)上都有十分重要的意義。所以，如何通過一些簡(jiǎn)單、易行的方法將醇氧化成相應(yīng)的醛、酮等羰基化合物，一直受到很多化學(xué)工作者的高度重視。以前醇氧化為醛酮主要是在非金屬或金屬配合物的催化氧化下進(jìn)行的，常常用到重金屬試劑和化學(xué)計(jì)量試劑，產(chǎn)生了大量廢棄物，嚴(yán)重的污染了環(huán)境。隨著人們對(duì)環(huán)境污染的日益重視，以清潔、無(wú)毒害、廉價(jià)、低能耗、操縱簡(jiǎn)便等為目標(biāo)的氧化劑越來(lái)越受到研究者的關(guān)注。
[0003]在留體化合物如氫化可的松的生成過程中，目前絕大多數(shù)生產(chǎn)廠家多按照《全國(guó)原料藥工藝匯編》(國(guó)家醫(yī)藥管理總局，一九八零年)中氫化可的松工藝生成。該工藝的一部分描述了以化合物4-孕甾烯-16 α，17 α-環(huán)氧-1la-羥基-2，20-二酮為原料，經(jīng)氧化、加成、氫化、碘代、置換、縮合、還原和水解制的氫化可的松。其氧化操作化學(xué)反應(yīng)式如下:
[0004]

【權(quán)利要求】
1.一類含鹵聚合物，其結(jié)構(gòu)式為:
其中結(jié)構(gòu)式中η的取值范圍為I~20 ; 其中A代表NH、NCH3、N (CH2) nCH3、O、CONH或C00，其中N (CH2) nCH3中η的取值范圍為I~.10 ； 其中B代表帶有2個(gè)取代基的芳雜環(huán)或芳環(huán)；Ri，R2代表兩個(gè)取代基，其中R1代表鹵素，R2代表H、磺酸、磺酸鈉或磺酰胺，R1, R2兩個(gè)取代基的位置為對(duì)位、鄰位或間位取代； 其中C代表固載基體聚苯乙烯樹脂，分子量< 30000，且粒度為50~400目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一類含鹵聚合物，其特征在于，其中A為0，B為芳環(huán),R1代表I，R2代表磺酸，R1, R2兩個(gè)取代基的位置為鄰位或者對(duì)位取代；其中結(jié)構(gòu)式中η的取值范圍為I~10，所述固載基體聚苯乙烯樹脂分子量為5000-30000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一類含鹵聚合物，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式為:
其中c:固載基體聚苯乙烯樹脂，分子量小< 30000，且粒度為50~400目。
4.一種如權(quán)利要求3所述的含鹵聚合物的制備方法，按照下述步驟進(jìn)行: (a)碘代反應(yīng)生成中間體I 將對(duì)硝基苯酚置于反應(yīng)瓶中，加入乙腈，隨后在_20°C下加入NIS;TLC檢測(cè)反應(yīng)完全后，將溶液轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，加入去離子水，用二氯甲烷萃取，合并有機(jī)相，飽和食鹽水洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥，30min后濾除干燥劑，濾液減壓旋除溶劑，殘留物快速柱層析，PE:EA=1:1，得到淡黃色固體中間體I ;其中對(duì)硝基苯酚和NIS的質(zhì)量比為5.0~8.0:6.0~.13.0 ； (b)還原反應(yīng)生成中間體2 將中間體I和鐵粉置于反應(yīng)瓶中，加入醋酸，60°C下攪拌4h后，過濾，將溶液轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，加入去離子水，用二氯甲烷萃取，合并有機(jī)相，飽和食鹽水洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥，30min后濾除干燥劑，濾液減壓旋除溶劑，干燥后得到淡黃色固體中間體2，其中中間體I和鐵粉的重量比為3.0~4.0: 1.7~2.5 ; (c)重氮化生成中間體3 將中間體2加入反應(yīng)瓶中，加入水和濃鹽酸后，置于(TC下攪拌1min ；隨后加入含有亞硝酸鈉的水溶液，攪拌20min后，將反應(yīng)置于0°C下攪拌20min后，加入含有硫化鈉的水溶液，繼續(xù)攪拌30min后TLC檢測(cè)反應(yīng)完全后，將溶液轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，待分層后，用乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相，用飽和食鹽水洗滌，濾液減壓旋除溶劑，即得到淡黃色固體中間體3，收率95.1% ;中間體2、亞硝酸鈉和硫化鈉的重量比為3.0~5.0: 1.0~2.5:1.3~3.5 ; (d)與聚合物對(duì)接生成中間體4 將中間體3置于反應(yīng)瓶中，加入N，N-二甲基甲酰胺后，依次加入氯甲基樹脂、碳酸銫，隨后將反應(yīng)置于75°C回流下攪拌4h，TLC檢測(cè)反應(yīng)完全后，過濾，濾餅依次用N，N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、甲醇、二氯甲烷洗滌，干燥后得到黃色固體中間體4，收率95%沖間體3、氯甲基樹脂和碳酸銫的重量比為3.0~5.0:2.0~6.0:3.5~10 ; (e)目標(biāo)化合物5的制備 將中間體4置于反應(yīng)瓶中，加入冰醋酸，隨后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的過氧化氫水溶液，其中中間體4:冰醋酸w/v為3-5:30-50g/mL,過氧化氫水溶液:中間體4為2.5-4.5:30-50v/v,將反應(yīng)置于100°C下攪拌2h后，過濾，依次用水、乙腈、二氯甲烷洗滌濾餅，干燥后得到黃色固體目標(biāo)化合物5。
5.權(quán)利要求1-3中所述的含鹵聚合物作為氧化反應(yīng)催化劑催化氧化醇到醛酮的方法，以醇類化合物為原料，加入氧化劑和權(quán)利要求1-3所述含鹵聚合物，在溶劑存在下于-30~150°C的溫度下反應(yīng)I~10小時(shí)； 其中醇類化合物為4-孕甾烯-16 α，17 α -環(huán)氧-11 α -羥基-2，20- 二酮、11α, 17α-二羥基黃體酮、二苯甲醇、2_ 十一醇、1_(4_甲基苯基)_1_乙醇，或1_(2_氯_5硝基苯基)_1_乙醇； 其中氧化劑為雙氧水、次氯酸鈉、過硫酸氫鉀復(fù)合鹽、過氧乙酸，或過氧叔丁醇，氧化劑/醇類化合物的摩爾比值為1:1~5:1 ; 其中溶劑為叔丁醇，乙酸乙酯、乙腈、水、乙酸、1，2-二氯乙烷、硝基甲烷中的一種或任意兩種，其中溶劑的用量:溶劑/醇類化合物的比值w/w為1:1-20:1 ;其中任意兩種混合溶劑比值v/v為:1:20~2 0:1 ； 其中權(quán)利要求1-3所述含鹵聚合物的用量為:醇類化合物/含鹵聚合物的摩爾比值為1:3 ~1: 0.05。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鹵聚合物作為氧化反應(yīng)催化劑催化氧化醇到醛酮的方法，其特征在于，反應(yīng)溫度為30~100°C,反應(yīng)時(shí)間為2~6小時(shí)；反應(yīng)后經(jīng)過濾,將濾液分液處理，晾干回收含鹵聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鹵聚合物作為氧化反應(yīng)催化劑催化氧化醇到醛酮的方法，其特征在于，其中氧化劑為雙氧水、過硫酸氫鉀復(fù)合鹽或過氧乙酸，氧化劑/醇類化合物的摩爾比值為1:1~2:1。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鹵聚合物作為氧化反應(yīng)催化劑催化氧化醇到醛酮的方法，其特征在于，其中溶劑的用量:溶劑/醇類化合物的比值w/w為15:1 ;溶劑為硝基甲烷、水、乙酸、乙腈、乙酸乙酯中的一種或任意兩種溶劑，其中任意兩種混合溶劑比值v/v為1:5~5:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鹵聚合物作為氧化反應(yīng)催化劑催化氧化醇到醛酮的方法，其特征在于，其中權(quán)利要求1-3所述含鹵聚合物的用量為:醇類化合物/含鹵聚合物的摩爾比值為 1:0.5 ~1:0.1。
【文檔編號(hào)】C07C49/786GK104072647SQ201410306496
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】曾步兵, 任江萌, 劉偉超, 劉佳, 楊昶 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)