新型含硒配合物及其在苯乙酸或其衍生物合成中的应用的制作方法

本发明涉及一种用于苯乙酸或其衍生物合成的催化剂的新型含硒金属配合物，具体而言，涉及一种2-(2-羧基苯基)苯并噁唑硒配合物及其制备，以及这类含硒配合物用于催化以苄基氯和一氧化碳为原料合成苯乙酸衍生物的应用，属于有机合成技术领域。

背景技术：

苯乙酸类化合物是一种农药领域重要的中间体，广泛用于制造杀虫剂、杀菌剂、除草剂和灭鼠剂等。此外，苯乙酸及其酯类化合物在香料工业领域还经常作为定香剂和修饰剂，应用于洗涤剂、清洁剂、肥皂、烟草、化妆品、食品等行业。合成苯乙酸的方法主要有氰化钠法、苯乙烯法、苯乙酮法、苯与醋酸酐法和苄氯羰基化法。苄氯羰基化法是一类新型的制备方法，该方法是以一氧化碳和取代的苄基氯为原料，经催化羰基化合成相应的苯乙酸类化合物。由于以一氧化碳这一工业废气为反应原料，对其进行了回收再利用，生产出高附加值的化工中间体，符合绿色化学、循环经济的要求，因而该方法具有很好的经济效益和环境效益，具有很好的市场前景。在羰基化催化反应制取苯乙酸类化合物的反应中，催化剂是反应的核心技术，经过多年的研究，已经研究和使用的催化剂主要是铑、钯、钴等过渡金属及其配合物，然而已报导的这类金属的催化剂，催化效果较差，反应条件较为苛刻，收率较低，极大地限制了这类合成方法的推广与应用。

技术实现要素：

本发明的目的之一是提供一种新型的含硒类的配合物，具体的为2-(2-羧基苯基)苯并噁唑硒配合物。

本发明的另一目的是提供上述2-(2-羧基苯基)苯并噁唑硒配合物在苯乙酸及其衍生物合成中的应用。

发明实现过程如下：

提供一种如结构式(i)所示的含硒配合物，

上述配合物通过以下方法制备得到：将硒盐和2-(2-羧基苯基)苯并噁唑溶于甲醇的溶液中，加热回流，冷却即得产物。

上述方法中，其中硒盐优选为氯化硒；硒盐和2-(2-羧基苯基)苯并噁唑的摩尔比为1:1～1.5，优选为1:1.05。

此外，还提供一种这类含硒配合物作为催化剂在如下式所示的苯乙酸或其衍生物合成中的应用：

其中，r独立地选自h、c1-8烷基、苯基、卤素、卤代c1-8烷基，n为1至5的整数。

上述催化合成苯乙酸或其衍生物的方法具体包括以下步骤：以季铵盐为相转移催化剂，正丁醇和氢氧化钠溶液的非均相混合体系为溶剂，通入一氧化碳加热反应，反应结束后，分出水相酸化即得苯乙酸或其衍生物。

上述合成苯乙酸或其衍生物的方法中，所述季铵盐优选为四烷基卤化铵，尤其优选为四丁基溴化铵。

本发明具有以下的优点与积极效果：使用本发明提出的催化剂，以不同取代基的苄基氯为原料，均较高产率的得到了目标产物，表明该催化剂具有很好普适性；该类催化合成苯乙酸的反应的条件温和，且在常压下进行；采用一锅煮法无需多步反应，后处理操作简单。此外，本发明涉及的这类含硒的催化剂，制备简单，在催化羰基化反应过程中，用量少，活性高。

具体实施方式

为了更清楚的理解本发明，下面通过实施例对本发明做进一步的详细描述。

实施例1：配合物催化剂的合成

称取0.4g氯化硒和0.48g2-(2-羧基苯基)苯并噁唑，溶于100ml甲醇的溶液中，加热回流4h，过滤清液于锥形瓶中，冷却结晶即得产物。其单晶结构数据如下：分子式c29h20sen2o7，其属于单斜晶系，p2(1)/c空间群，晶胞参数为a＝α＝90(deg)，β＝105.743(2)deg，γ＝90deg。

实施例2：苯乙酸的合成

于烧瓶中加入1mmol实施例1制备的含硒催化剂和20ml正丁醇，通入一氧化碳排出空气，在一氧化碳压力0.1mpa，加热回流反应2小时，活化催化剂。反应结束后，向其中加入20mmol苄氯，25ml15％的氢氧化钠溶液，0.05mmol四丁基溴化铵，通入一氧化碳排出空气，在一氧化碳压力0.1mpa，温度50℃的条件下反应一天。反应结束后，用分液漏斗分离出反应液中的水相，有机相用水洗涤(15ml×3)。合并水相与洗液，加热浓缩至15ml，冷却后加盐酸调节溶液的ph值至2。将所得溶液于低于5℃的温度下冷冻12小时，抽滤，干燥，得苯乙酸，产率92％。质谱(m/z)：135。核磁共振：¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:11.91(s,1h),7.36(ddd,j＝11.0,7.5,3.0hz,5h),3.69(s,2h)；¹³cnmr(75mhz,cdcl3)δ:41.03,127.35,128.64,129.36,133.25,177.76。红外(kbr)：ν/cm^-1:3061.1,3032.4,2961.6,2736.7,2655.3,1697.4,1497.3,1453.6,1409.4,1236.4,1191.1,899.9,750.4,700.1,600.3,478.8。

实施例3：邻甲基苯乙酸的合成

与实施例2类似，不同之处在于：将原料苄氯改为邻甲基苄氯，得邻甲基苯乙酸2.32g，产率89％。质谱(m/z)：149。核磁共振：¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.16(q,j＝8.0hz,4h),3.61(s,2h),2.33(s,3h)；¹³cnmr(75mhz,cdcl3)δ:19.5,38.8,126.2,127.7,130.3,130.4,132.0,136.9,177.7。红外(kbr)：ν/cm^-1:3019.8,1694.4,1495.9,1416.0,1241.1,1216.0,908.5,745.7,679.6,618.2,426.4。

实施例4：间氯苯乙酸的合成

与实施例2类似，不同之处在于：将原料苄氯改为间氯苄氯，得间氯苯乙酸2.38g，产率91％。质谱(m/z)：169。核磁共振：¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.33–7.24(m,3h),7.17(s,1h),3.82(s,2h)；¹³cnmr(75mhz,cdcl3)δ:40.5,127.6,127.6,129.6,129.8,134.5,135.0,176.8。红外(kbr)：ν/cm^-1:2924.0,1699.0,1575.1,1477.6,1049.7,1348.4,1247.1,1200.3,1077.2,890.8,788.6,722.6,686.0,609.2,527.8,435.3。

实施例5：对苯二乙酸的合成

与实施例2类似，不同之处在于：将原料苄氯改为对二苄氯，得对苯二乙酸2.55g，产率90％。质谱(m/z)：193。核磁共振：¹hnmr(300mhz,cdcl3)δ:7.26(s,4h),3.60(s,4h)；¹³cnmr(101mhz,dmso)δ:40.8,129.7,133.8,173.2。红外(kbr)：ν/cm^-1:3028.7,2959.4,2869.4,2659.6,1699.4,1516.5,1410.0,1344.2,1247.5,1201.0,1097.6,859.3,783.7,675.5,612.9,516.6,433.6。

实施例6：4,4’-联苯二乙酸的合成

与实施例2类似，不同之处在于：将原料苄氯改为4,4’-二氯亚甲基联苯，得4,4’-联苯二乙酸2.22g，产率87％。质谱(m/z)：269。核磁共振：¹hnmr(400mhz,cd3od)δ:7.56(d,j＝8.1hz,4h),7.35(d,j＝8.1hz,4h),3.63(s,4h)；¹³cnmr(101mhz,dmso)δ:40.8,126.9,130.5,134.7,138.7,173.2。红外(kbr)：ν/cm^-1:3028.3,2958.9,1706.3,1497.4,1406.8,1250.7,1160.0,1006.3,929.6,801.1,760.8,611.9,558.7,496.1。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。