一类含卤聚合物的制备及其作为氧化反应催化剂催化氧化醇到醛酮的方法
【专利摘要】本发明提供一类含卤聚合物的制备及其催化氧化醇到醛酮的方法，涉及重要有机中间体——甾体化合物的合成【技术领域】。本发明介绍了一类含卤聚合物的制备方法，同时本发明通过用双氧水、次氯酸钠、过硫酸氢钾复合盐、过氧乙酸和过氧叔丁醇等绿色氧化剂，使用含卤聚合物为催化剂，在溶剂存在下于-30～150℃下反应，反应完成后通过简单的过滤即可回收含卤高聚催化氧化剂，滤液经分液处理即可得到目标化合物。该方法高效、清洁、环保，还具有体系组分简单、催化剂稳定、易于回收且重复利用至少20次的优点。
【专利说明】一类含南聚合物的制备及其作为氧化反应催化剂催化氧化醇到醛酮的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一类含卤聚合物的制备及其催化氧化醇到醛酮的方法。
【背景技术】
[0002]在有机合成中，将醇催化氧化得到相应的羰基化合物的反应，不论是在实验室的研究工作中，还是在工业上都有十分重要的意义。所以，如何通过一些简单、易行的方法将醇氧化成相应的醛、酮等羰基化合物，一直受到很多化学工作者的高度重视。以前醇氧化为醛酮主要是在非金属或金属配合物的催化氧化下进行的，常常用到重金属试剂和化学计量试剂，产生了大量废弃物，严重的污染了环境。随着人们对环境污染的日益重视，以清洁、无毒害、廉价、低能耗、操纵简便等为目标的氧化剂越来越受到研究者的关注。
[0003]在留体化合物如氢化可的松的生成过程中，目前绝大多数生产厂家多按照《全国原料药工艺汇编》(国家医药管理总局，一九八零年)中氢化可的松工艺生成。该工艺的一部分描述了以化合物4-孕甾烯-16 α，17 α-环氧-1la-羟基-2，20-二酮为原料，经氧化、加成、氢化、碘代、置换、缩合、还原和水解制的氢化可的松。其氧化操作化学反应式如下:
[0004]
【权利要求】
1.一类含卤聚合物，其结构式为:
其中结构式中η的取值范围为I~20 ; 其中A代表NH、NCH3、N (CH2) nCH3、O、CONH或C00，其中N (CH2) nCH3中η的取值范围为I~.10 ； 其中B代表带有2个取代基的芳杂环或芳环；Ri，R2代表两个取代基，其中R1代表卤素，R2代表H、磺酸、磺酸钠或磺酰胺，R1, R2两个取代基的位置为对位、邻位或间位取代； 其中C代表固载基体聚苯乙烯树脂，分子量< 30000，且粒度为50~400目。
2.根据权利要求1所述的一类含卤聚合物，其特征在于，其中A为0，B为芳环,R1代表I，R2代表磺酸，R1, R2两个取代基的位置为邻位或者对位取代；其中结构式中η的取值范围为I~10，所述固载基体聚苯乙烯树脂分子量为5000-30000。
3.根据权利要求1所述的一类含卤聚合物，其特征在于，其结构式为:
其中c:固载基体聚苯乙烯树脂，分子量小< 30000，且粒度为50~400目。
4.一种如权利要求3所述的含卤聚合物的制备方法，按照下述步骤进行: (a)碘代反应生成中间体I 将对硝基苯酚置于反应瓶中，加入乙腈，随后在_20°C下加入NIS;TLC检测反应完全后，将溶液转移至分液漏斗中，加入去离子水，用二氯甲烷萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，30min后滤除干燥剂，滤液减压旋除溶剂，残留物快速柱层析，PE:EA=1:1，得到淡黄色固体中间体I ;其中对硝基苯酚和NIS的质量比为5.0~8.0:6.0~.13.0 ； (b)还原反应生成中间体2 将中间体I和铁粉置于反应瓶中，加入醋酸，60°C下搅拌4h后，过滤，将溶液转移至分液漏斗中，加入去离子水，用二氯甲烷萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，30min后滤除干燥剂，滤液减压旋除溶剂，干燥后得到淡黄色固体中间体2，其中中间体I和铁粉的重量比为3.0~4.0: 1.7~2.5 ; (c)重氮化生成中间体3 将中间体2加入反应瓶中，加入水和浓盐酸后，置于(TC下搅拌1min ；随后加入含有亚硝酸钠的水溶液，搅拌20min后，将反应置于0°C下搅拌20min后，加入含有硫化钠的水溶液，继续搅拌30min后TLC检测反应完全后，将溶液转移至分液漏斗中，待分层后，用乙酸乙酯萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，滤液减压旋除溶剂，即得到淡黄色固体中间体3，收率95.1% ;中间体2、亚硝酸钠和硫化钠的重量比为3.0~5.0: 1.0~2.5:1.3~3.5 ; (d)与聚合物对接生成中间体4 将中间体3置于反应瓶中，加入N，N-二甲基甲酰胺后，依次加入氯甲基树脂、碳酸铯，随后将反应置于75°C回流下搅拌4h，TLC检测反应完全后，过滤，滤饼依次用N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、甲醇、二氯甲烷洗涤，干燥后得到黄色固体中间体4，收率95%冲间体3、氯甲基树脂和碳酸铯的重量比为3.0~5.0:2.0~6.0:3.5~10 ; (e)目标化合物5的制备 将中间体4置于反应瓶中，加入冰醋酸，随后加入质量分数为30%的过氧化氢水溶液，其中中间体4:冰醋酸w/v为3-5:30-50g/mL,过氧化氢水溶液:中间体4为2.5-4.5:30-50v/v,将反应置于100°C下搅拌2h后，过滤，依次用水、乙腈、二氯甲烷洗涤滤饼，干燥后得到黄色固体目标化合物5。
5.权利要求1-3中所述的含卤聚合物作为氧化反应催化剂催化氧化醇到醛酮的方法，以醇类化合物为原料，加入氧化剂和权利要求1-3所述含卤聚合物，在溶剂存在下于-30~150°C的温度下反应I~10小时； 其中醇类化合物为4-孕甾烯-16 α，17 α -环氧-11 α -羟基-2，20- 二酮、11α, 17α-二羟基黄体酮、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； 其中氧化剂为双氧水、次氯酸钠、过硫酸氢钾复合盐、过氧乙酸，或过氧叔丁醇，氧化剂/醇类化合物的摩尔比值为1:1~5:1 ; 其中溶剂为叔丁醇，乙酸乙酯、乙腈、水、乙酸、1，2-二氯乙烷、硝基甲烷中的一种或任意两种，其中溶剂的用量:溶剂/醇类化合物的比值w/w为1:1-20:1 ;其中任意两种混合溶剂比值v/v为:1:20~2 0:1 ； 其中权利要求1-3所述含卤聚合物的用量为:醇类化合物/含卤聚合物的摩尔比值为1:3 ~1: 0.05。
6.根据权利要求5所述的卤聚合物作为氧化反应催化剂催化氧化醇到醛酮的方法，其特征在于，反应温度为30~100°C,反应时间为2~6小时；反应后经过滤,将滤液分液处理，晾干回收含卤聚合物。
7.根据权利要求5所述的卤聚合物作为氧化反应催化剂催化氧化醇到醛酮的方法，其特征在于，其中氧化剂为双氧水、过硫酸氢钾复合盐或过氧乙酸，氧化剂/醇类化合物的摩尔比值为1:1~2:1。
8.根据权利要求5所述的卤聚合物作为氧化反应催化剂催化氧化醇到醛酮的方法，其特征在于，其中溶剂的用量:溶剂/醇类化合物的比值w/w为15:1 ;溶剂为硝基甲烷、水、乙酸、乙腈、乙酸乙酯中的一种或任意两种溶剂，其中任意两种混合溶剂比值v/v为1:5~5:1。
9.根据权利要求5所述的卤聚合物作为氧化反应催化剂催化氧化醇到醛酮的方法，其特征在于，其中权利要求1-3所述含卤聚合物的用量为:醇类化合物/含卤聚合物的摩尔比值为 1:0.5 ~1:0.1。
【文档编号】C07C49/786GK104072647SQ201410306496
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】曾步兵, 任江萌, 刘伟超, 刘佳, 杨昶 申请人:华东理工大学