无机过氧化物在有机反应中作用的研究 I: 利用过硼酸钠进行烯烃环氧化反应

本文报导利用无机过氧化物(过硼酸钠)进行烯烃环氧化反应过硼酸钠对多数烯烃的环氧化反应可得到较为满意的结果, 但对α-蒎烯, 过硼酸钠可导致产物的异构化, 反应结果得到一含有四种组份的混合物, 总得率为85%, 而使用有机过氧酸对它进行环氧化反应时其产率可达90%。     

无机过氧化物在有机反应中作用的研究——Ⅰ.利用过硼酸钠进行烯烃环氧化反应

环氧化合物是一类重要的有机合成中间体,制备方法甚多,大都利用有机过氧酸与烯烃的环氧化反应制得。由于有机过氧酸易分解,使用时不够安全,因而使其应用受到一定限制。过硼酸钠(NaBO_3·4H_2O)是一种工业上大量生产的无机过氧酸盐,常用作洗涤剂的添加剂。它在有机反应中的应用则相对甚少。Rashid等曾在碱性水溶液中用它将某些醌类化合物氧化成相应的环氧化合物。McKillop等最近报道,在醋酸介质中,过硼酸钠可将芳香     

H15Li4V12B32O84催化烯烃环氧化及其催化氧转移行为的研究

 在异丁醛存在下,用催化剂H15Li4V12B32O84催化烯烃环氧化反应. 结果表明,H15Li4V12B32O84是一种有效的烯烃环氧化催化剂. 51V NMR谱研究表明,化学位移在-568.9的钒物种是反应过程中的活性中间体. 根据烯烃环氧化控制实验中 1H NMR和 51V NMR谱的研究结果,提出了过氧钒物种是烯烃环氧化反应的主要活性物种,并假设了H15Li4V12B32O84催化烯烃环氧化反应的机理.     

微波辐射下环氧环己烷的合成研究

1,2-环氧环己烷是一种重要的有机合成中间体,其分子结构上的环氧基十分活泼,能与氨、胺、酚、醇、羟、酸等反应生成一系列衍生物.这些产品可广泛用于医药、农药、固化剂、稀释剂、表面活性剂等领域[1].环氧环己烷主要通过环己烯环氧化反应得到.过氧化氢是一种理想的清洁氧化剂,其反应的唯一副产物是水,反应后处理容易.Venturello等[2]在过渡金属催化过氧化氢进行烯烃环氧化方面成效卓著.然而,常规回流反应时间较长,这对于易开环的环氧化物选择性降低.鉴于微波辐射对许多化学反应的显著促进作用,且操作方便、副产物少、产率高等优点,我们利用微波技术实现了高转化率高选择性的制备.     

双功能TiSn-Beta分子筛限域的串联Lewis酸催化烯烃生成1,2-二醇

1,2-二醇主要由环氧化合物水合产生、广泛用于防冻剂,聚酯树脂和医药等化学品中间体的生产.研究表明,具有Lewis酸性的含锡沸石分子筛在环氧化物的水合反应中表现出优异的催化性能.环氧化合物是众所周知的碳亲电体之一,主要由烯烃环氧化生成.含Ti(Ⅳ)沸石,如Ti-Beta和TS-1,是烯烃环氧化反应的高效催化剂.串联催化可以将多步反应整合为一次反应,无需分离中间体,有效缩短合成路线,提高生产效率.因此,双功能Ti和Sn分子筛有望应用于烯烃制二醇的串联催化反应中,即烯烃在Ti活性位点上发生环氧化反应,随后在Sn位点上发生水合反应,进而串联一步生成1,2-二醇.在沸石分子筛中产生孤立的多功能活性位点是将多步反应整合成串联催化反应的一种有吸引力的设计策略.本文通过简单且可规模制备的后合成路线构建了双功能TiSn-Beta分子筛,并用于烯烃串联催化制1,2-二醇反应.一方面,该反应中的过氧化氢溶液既能提供氧化剂(如H2O2)用于烯烃环氧化反应,又能提供环氧化合物水合反应的亲核试剂(如H2O);同时TiSn-Beta作为一种高效双功能催化剂,孤立的Ti和Sn活性中心可以有效地将烯烃环氧化反应和环氧化物水合反应串联在沸石微反应器中,实现烯烃一步转化为1,2-二醇.另一方面,沸石的限域效应较好地保证了烯烃环氧化和环氧化物水合的高串联速率和目标产物的高选择性,在最优的反应条件下,1,2-二醇选择性高达90%以上,收率接近70%.本文结果表明沸石分子筛是构筑多功能孤立活性位点的理想载体,为其他串联反应催化剂的设计提供了良好的借鉴.     

扩孔硅胶担载锰卟啉配合物的催化性能研究

通过吸附作用制备了护孔硅胶担载的阳离子锰卟啉配合物MnTMPyP/SG,运用 XPS和DR-UV/vis技术对其进行了表征。将制得的催化剂用于苯乙烯和环己烯的环氧 化反应,考察了反应方式对环氧化产率的影响,结果表明超声辐射有利于环氧产率 的提高。在两种条件下考察了轴向配体对反应的影响,同时还考察了超声辐射下催 化剂的重复使用情况。     

扩孔硅胶担载锰卟啉配合物的催化性能研究

通过吸附作用制备了护孔硅胶担载的阳离子锰卟啉配合物MnTMPyP/SG，运用 XPS和DR-UV/vis技术对其进行了表征。将制得的催化剂用于苯乙烯和环己烯的环氧 化反应，考察了反应方式对环氧化产率的影响，结果表明超声辐射有利于环氧产率 的提高。在两种条件下考察了轴向配体对反应的影响，同时还考察了超声辐射下催 化剂的重复使用情况。     

甲烷单加氧酶的化学模拟: 酚氧双羧酸根桥联Fe~2(III)和 Mn~2(III)配合物合 成、表征及催化性能

合成表征了酚氧、双羧基桥联双组氨酸的手性双铁核配合物和双锰核配合物,研究了它们催化亚碘酰苯对烯烃的环氧化反应和对环烷烃的羟化反应。结果表明这种Fe~2(III)和Mn~2(III)配合物均是有效的甲烷单加氧酶(MMO)模型化合物,其中Fe~2配合物能较好地再现MMO的某些性质,如电子光谱等。Fe~2配合物催化苯乙烯环氧化反应生成环氧苯乙烷的产率为840%(以催化剂计),且R-(+)-构型对映体过量(e.e.)达45.4%。相庆的Mn~2配合物则以7080%产率给出环氧苯乙烷,R-(+)-构型对映体过量51.6%。Mn~2配合物还能够催化环己烯和环己烷的氧化反应,产物及其分布分别为环氧环己烷3880、环乙烯醇603、环己烯酮189和环己醇1053、环己酮639%(以催化剂计)。EPR研究表明MM=O是反应的活性中间体。     

甲烷单加氧酶的化学模拟: 酚氧双羧酸根桥联Fe~2(III)和 Mn~2(III)配合物合 成、表征及催化性能

合成表征了酚氧、双羧基桥联双组氨酸的手性双铁核配合物和双锰核配合物,研究了它们催化亚碘酰苯对烯烃的环氧化反应和对环烷烃的羟化反应。结果表明这种Fe~2(III)和Mn~2(III)配合物均是有效的甲烷单加氧酶(MMO)模型化合物,其中Fe~2配合物能较好地再现MMO的某些性质,如电子光谱等。Fe~2配合物催化苯乙烯环氧化反应生成环氧苯乙烷的产率为840%(以催化剂计),且R-(+)-构型对映体过量(e.e.)达45.4%。相庆的Mn~2配合物则以7080%产率给出环氧苯乙烷,R-(+)-构型对映体过量51.6%。Mn~2配合物还能够催化环己烯和环己烷的氧化反应,产物及其分布分别为环氧环己烷3880、环乙烯醇603、环己烯酮189和环己醇1053、环己酮639%(以催化剂计)。EPR研究表明MM=O是反应的活性中间体。     

甲烷单加氧酶的化学模拟--酚氧双羧酸根桥联Fe2(Ⅲ)和Mn2(Ⅲ)配合物合成、表征及催化性能

合成表征了酚氧、双羧基桥联双组氨酸的手性双铁核配合物和双锰核配合物,研究了它们催化亚碘酰苯对烯烃的环氧化反应和对环烷烃的羟化反应.结果表明这种Fe2(Ⅲ)和Mn2(Ⅲ)配合物均是有效的甲烷单加氧酶(MMO)模型化合物,其中Fe2配合物能较好地再现MMO的某些性质,如电子光谱等.Fe2配合物催化苯乙烯环氧化反应生成环氧苯乙烷的产率为840%(以催化剂计),且R-(+)-构型对映体过量(e.e.)达45.4%.相应的Mn2配合物则以7080%产率给出环氧苯乙烷,R-(+)-构型对映体过量51.6%.Mn2配合物还能够催化环己烯和环己烷的氧化反应,产物及其分布分别为环氧环己烷3880、环己烯醇603、环己烯酮189和环己醇1053、环己酮639%(以催化剂计).EPR研究表明MM=O是反应的活性中间体.     

乙酸酐、H2O2和1,5-二羟基萘酚一锅合成胡桃醌

由乙酸酐和H2O2在无硫酸存在下合成过氧乙酸,然后向其滴加1,5-二萘酚的甲醇溶液,在一锅内简便地合成了胡桃醌。产物用苯重结晶,其结构经HPLC、UV-Vis、FTIR、1H NMR和13C NMR测试技术进行了表征和证实。考察了原料摩尔比、反应温度和反应时间对产率的影响。最佳反应条件为:n(1,5-二萘酚)∶n(乙酸酐)∶n(H2O2)=1∶4∶8,反应温度为40~60℃,反应时间为5.5 h,产率68%。结果表明,一锅法合成不用硫酸,无需真空蒸馏纯化过氧乙酸,是合成胡桃醌的简便方法。     

非官能化烯烃的不对称催化环氧化反应

手性环氧化合物是有机合成的重要中间体,由于三元杂环的张力使其很容易与各种亲核试剂作用,通过官能团转化反应,可以从环氧化物制备一系列不同结构的手性化合物.烯烃的不对称环氧化反应可以使潜手性的烯烃转化为带有手性碳的环氧化合物,在医药、农药、香料等精细化学品的合成上具有非常重要的意义.非官能化烯烃经手性催化剂诱导的不对称环氧化反应是获得光学纯手性化合物的有效方法.这些手性催化剂包括生物酶、金属卟啉、金属Salen配合物以及有机小分子催化剂.本文综述了这几种催化剂催化的非官能化烯烃不对称催化环氧化反应近几年的研究进展,介绍了催化剂的催化机理,并就其发展趋势提出了构想.     

Pd(OAc)_2/TfOH/O_2催化体系氧化烯烃生成甲基酮化合物

羰基化合物是有机合成的重要中间体,本文以Pd(OAc)_2为催化剂,TfOH为添加剂,氧气为氧化剂,在H_2O/DMF溶剂中实现了氧化烯烃生成甲基酮化合物,所有化合物的结构用~1H NMR,~(13)CNMR进行表征。     

酮-过氧化氢体系对烯烃的环氧化

过氧化酮是优良的烯烃环氧化试剂,可将烯烃氧化成环氧化物。在这些反应中,所用的氧化剂都是过硫酸氢钾或商品Oxone^[1-6]。用其它氧化剂与酮生成过氧化酮使烯烃环氧化的报道很少^[7,8],只有一例是使用过氧化氢作氧化剂的,但其只研究了一种酮与过氧化氢对烯烃的环氧化^[8]。本文使用价格便宜,且没有污染的过氧化氢取代Oxone,与酮反应形成的过氧化酮使烯烃环氧化,并首次研究了一系列酮化合物与过氧化氢组成的催化体系对烯烃的环氧化反应,考察了各种酮的催化活性。     

甲烷单加氧酶的手性模型配合物及其催化反应研究

合成和表征了4种酚氧桥联双L-苯丙氨酸双西佛碱的(VO)_2,Cr_2,Mn_2,Fe_2手性配合物,并以PhIO为单氧原子源,研究了它们作为甲烷单加氧酶(MMO)的模型化合物催化苯乙烯不对称环氧化反应的活性,结果表明,Mn_2配合物模型体系催化苯乙烯环氧化反应得到R-(+)-环氧苯乙烷 (ee42.8%),而同一配体的(VO)_2配合物却得到相反的结果:S-(-)-环氧苯乙烷(ee19.2%).EPR研究表明Mn_2,Cr_2,Fe_2配合物在催化过程中以M=O为活性中间体,而(VO)_2配合物以O=V-OIPh为活性中间体.催化活性大小顺序为Mn_2>Cr_2>(VO)_2>Fe_2.     

超声辐射下醋酸钯催化Sonogashira偶联反应

超声辐射下无铜无胺无膦Pd(OAc)_2体系中进行Sonogashira偶联反应,建立了适用于碘代芳烃的Sonogashira芳基化反应的合成方法,此法具有反应条件温和、反应时间短、收率高的优点。     

乙酸酐、H2O2和1,5二-羟基萘酚一锅合成胡桃醌

由乙酸酐和H2O2在无硫酸存在下合成过氧乙酸,然后向其滴加1,5-二萘酚的甲醇溶液,在一锅内简便地合成了胡桃醌。产物用苯重结晶,其结构经HPLC、UV-Vis、FTIR、^1H NMR和^13C NMR测试技术进行了表征和证实。考察了原料摩尔比、反应温度和反应时间对产率的影响。最佳反应条件为：n（1,5-二萘酚）：n（乙酸酐）：n（H2O2）=1：4：8,反应温度为40-60℃,反应时间为5．5h,产率68％。结果表明,一锅法合成不用硫酸,无需真空蒸馏纯化过氧乙酸,是合成胡桃醌的简便方法。     

新的有机化学反应

在非质子介质中,应用二硝酸二氧铬(Ⅵ)盐或硝酸氧铬盐,可将诸如(E)和(S)-β-甲基苯乙烯的烯烃立体专一性地转换成相应的环氧化合物。反应条件相当温和,且有高的选择性。DMF,丙酮,吡啶等助溶剂的存在对于这类试剂的有效环氧化作用至关重要。在DMF和吡啶中,环氧化合物通常能得以保存,但在丙酮中它可转化成相应的烯缩酮,并能高产率地分离到。氧化速率可用竞争法加以估计,各种烯烃对硝酸氧铬的相对反应活性和以前测定的氧铬试剂,如铬酸、醋酸氧铬和氯化氧铬相一致。在最佳环氧化条件下,硝酸氧铬可使1,2-二苯乙醇转化成脱氧安息香,此产物不沾污,经常规断裂得到苯甲醛和苄醇。因为已知后者可从铬(Ⅵ)中间体得到,由此     

阴极电泳涂料用树脂—改性聚丁二烯合成工艺研究

液体聚丁二烯（ＬＰＢ）与过氧乙酸反应生成的环氧化聚丁二烯（ＯＰＢ）再与胺化剂反应生成胺化环氧化聚丁二烯（ＤＯＰＢ）是性能优良的电泳涂料用树脂。实验结果表明ＬＰＢ环氧化反应温度只能在１５￣６０℃进行，且高温反应时间不能超过５小时；ＬＰＢ的分子量低，则环氧值增大。ＯＰＢ的胺化反应最佳温度为１１０℃，２ｈ内可完成反应。     

过碳酸钠-醋酸酐作用下的Baeyer-Villiger反应

在醋酸酐介质中, 过碳酸钠可以与酮进行Baeyer-Villiger反应, 将它们氧化成相应的酯。其中脂环酮的反应结果较好, 环内酯的产率约为80%。芳香酮除芳环被活化的以外, 效果欠佳。当反应施加超声辐射后可显著加快反应速度, 并对过碳酸钠的作用机理进行了讨论。