一种阻聚剂衍生物的合成方法及应用与流程

    专利2026-09-10  21


    本发明涉及化学合成,具体涉及一种阻聚剂衍生物的合成方法及应用。


    背景技术:

    1、阻聚剂701即哌啶醇氧化物。2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物,缩写为tempo,是一种哌啶类的氮氧自由基,分子式为:c9h18no,分子量为156.2453,该物质是一种高效阻聚剂。tempo为橘红色、易升华结晶,而且易溶于水、乙醇和苯等溶剂。2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(tempo)能催化过氧化氢、氧气和次氯酸钠等绿色氧化剂,在温和条件下将伯醇和仲醇定量氧化为醛和酮,该反应在有机合成和精细化学品工业中的应用广泛。但小分子有机杂环化合物2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物价格昂贵,不能循环使用,导致最终产物成本增加。另外,2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物很难用常规方法从反应体系或者产物中分离,造成产物纯度不足,限制了实际应用。

    2、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物具有捕获自由基和猝灭单线态氧的功能,且是一种非常有效的氧化催化剂,能将伯醇氧化为醛、仲醇氧化为酮。由于四个甲基的位阻效应,tempo对光热均较为稳定,是一种非常有效的氧化催化剂,能够将伯醇和仲醇氧化成所需的羰基化合物,具有产率高、选择性好、稳定性良好、可循环使用等特点。

    3、但是,目前tempo在工业生产过程中,由于其高额的价格,使得很多tempo参与的氧化成本升高,不太适合大规模工业化使用。


    技术实现思路

    1、基于背景技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种阻聚剂衍生物的合成方法及应用,该衍生物的生成成本低,制作方便,同时可用作制备醇和酮的催化剂;另外还可以用作研究生物学化合物和聚合物的自旋标记物、用于鉴定nk1受体的拮抗剂和激动剂结合位点、也可用于电子自旋共振光谱法测定心肌中活性氧的生成、可保护过量表达cyp2e1的细胞免受花生四烯酸的毒性损伤、在漂白剂氧化醇的反应中用作高效催化剂。

    2、本发明通过下述技术方案实现:

    3、第一方面,本申请提供一种阻聚剂衍生物的合成方法,包括以下步骤:

    4、步骤1:在反应瓶中加入阻聚剂701和溶剂,在搅拌下依次加入碱性物质和含取代基团r的有机物,加毕后在室温下搅拌反应;

    5、其中r包括2-甲氧基乙氧甲基醚基、甲氧甲基醚基、对甲氧基苄基醚基、四氢吡喃基、三甲基硅醚基、三乙基硅醚基、二甲基叔丁基硅醚基、三异丙基硅醚基、苯甲酰基、苯甲腈基中的任意一种;

    6、步骤2:加入饱和氯化铵水溶液,分离水相,有机相用水和盐水洗涤后,再使用无水硫酸钠干燥,过滤后浓缩,得到阻聚剂701衍生物。

    7、本发明中的合成方法制备的阻聚剂701衍生物具有与2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物相同效应的催化效果,均能将伯醇和仲醇氧化成相应的酸或酮,具有产率高、选择性好、稳定性良好、可循环使用等特点,解决了目前实用2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物作为催化剂成本高、不能循环使用、不利于生产的问题。

    8、进一步的,步骤1中,所述碱性物质包括碳酸钠或n,n-二异丙基乙胺。

    9、进一步的,步骤1中,所述溶剂包括二氯乙烷、甲苯、甲醇、丙醇、二甲基甲酰胺中的任意一种或两种混合液。

    10、第二方面,本申请提供一种阻聚剂衍生物的应用,使用上述任意一种合成方法制备的阻聚剂701衍生物作为催化剂,在有机溶剂中催化醇类化合物生成酸或酮。

    11、进一步的,所述醇类化合物包括中的任意一种。

    12、进一步的,具体应用方法包括以下步骤:

    13、步骤1:向反应瓶中加入2-(四氢呋喃-3-基)乙烷-1-醇、阻聚剂701衍生物、无机盐、九水合硝酸铁、反应溶剂,搅拌反应;

    14、步骤2:向步骤1的反应液中加入碱液调整反应液至碱性,分液,碱水相中再次加入反应溶剂搅拌反应一定时间后分液,分液后向碱水相中加入酸调整值酸性,碱水相中析出大量固定,过滤,将滤饼干燥后即得到酸或酮。

    15、进一步的,步骤1和步骤2中所述的反应溶剂包括二氯乙烷或二甲基甲酰胺。

    16、进一步的,步骤1中的反应温度为0℃~110℃。

    17、进一步的,步骤1中的反应时间为16h~30h。

    18、进一步的,步骤2中反应液调整至碱性的ph值为12;碱水相调整至酸性的的ph为2。

    19、本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

    20、本发明中的合成方法制备的阻聚剂衍生物具有与2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物相同效应的催化效果,均能将伯醇和仲醇氧化成相应的酸或酮,具有产率高、选择性好、稳定性良好、可循环使用等特点,解决了目前实用2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物作为催化剂成本高、不能循环使用、不利于生产的问题。



    技术特征:

    1.一种阻聚剂衍生物的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种阻聚剂衍生物的合成方法,其特征在于,步骤1中,所述碱性物质包括碳酸钠或n,n-二异丙基乙胺。

    3.根据权利要求1所述的一种阻聚剂衍生物的合成方法,其特征在于,步骤1中,所述溶剂包括二氯乙烷、甲苯、甲醇、丙醇、二甲基甲酰胺中的任意一种或两种混合液。

    4.一种阻聚剂衍生物的应用,其特征在于,使用权利要求1~3任意一项所述的合成方法制备的阻聚剂衍生物作为催化剂,在有机溶剂中催化醇类化合物生成酸或酮。

    5.根据权利要求4所述的一种阻聚剂衍生物的应用,其特征在于,所述醇类化合物包括中的任意一种。

    6.根据权利要求4所述的一种阻聚剂衍生物的应用,其特征在于,具体应用方法包括以下步骤:

    7.根据权利要求6所述的一种阻聚剂衍生物的应用,其特征在于,步骤1和步骤2中所述的反应溶剂包括二氯乙烷或二甲基甲酰胺。

    8.根据权利要求6所述的一种阻聚剂衍生物的应用,其特征在于,步骤1中的反应温度为0℃~110℃。

    9.根据权利要求6所述的一种阻聚剂衍生物的应用,其特征在于,步骤1中的反应时间为16h~30h。

    10.根据权利要求6所述的一种阻聚剂衍生物的应用,其特征在于,步骤2中反应液调整至碱性的ph值为12;碱水相调整至酸性的的ph为2。


    技术总结
    本发明公开了一种阻聚剂衍生物的合成方法及应用,涉及化学合成技术领域,包括:首先在反应瓶中加入阻聚剂701和溶剂,在搅拌下依次加入碱性物质和含取代基团R的有机物,加毕后在室温下搅拌反应;其中R包括2‑甲氧基乙氧甲基醚基、甲氧甲基醚基、对甲氧基苄基醚基、四氢吡喃基、硅醚基、苯甲酸基、苯甲腈基中的任意一种;再加入饱和氯化铵水溶液,分离水相,有机相用水和盐水洗涤后,再使用无水硫酸钠干燥,过滤后浓缩,得到阻聚剂701衍生物。该阻聚剂701衍生物能将伯醇和仲醇氧化成相应的酸或酮,具有产率高、选择性好、稳定性良好、可循环使用等特点。

    技术研发人员:先世坤,陈琳,殷利科,刘双勇,谢冉,谈平忠
    受保护的技术使用者:成都化润药业有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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