一種苯甲醛類化合物的合成方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工原料合成技術領域，具體涉及一種苯甲醛類化合物的制備方法。
【背景技術】
[0002] 苯甲醛是重要的化工原料，也是醫(yī)藥、染料、香料的中間體?？捎脕碇苽湓鹿鹑⑷?桂酸、苯乙醛、苯甲酸芐酯、品綠、苯甲酸芐酯、芐叉苯胺、芐叉丙酮等藥物中間體。也可以作 為特殊的頭香香料，微量用于花香配方，如紫丁香、白蘭、茉莉、紫羅蘭、金合歡、葵花、甜豆 花、梅花、橙花等中。此外，苯甲醛還是除草劑野燕枯、植物生長調節(jié)劑抗倒胺的中間體。
[0003] 苯甲醛的合成方法主要有以下3種：（1)苯甲醇的氧化法(例：Palermo, Valeria et al,Journal of Chemical Sciences (Bangalore, India), 2013,125, 1375; Sarina, Sarina et al, free/? CAewisiTx 2014, 76, 33)，該法容易過度氧化成苯甲酸， 還有有些取代苯甲醇的合成步驟很長；（2)苯甲酰氯還原法(例：Park, Jae Kyo et al， 2013，5￥，3199.)，該法使用的還原劑比較活潑不易保存，操作繁 瑣，同時會產大量的廢物；（3)甲苯直接氧化法(例：Hong Sun, ShuoChen, PengWang, Xie Quan.Chemical Engineering Journal,2011,178,191. ; Baskar Nammalwar, Chelsea Fortenberry, Richard A. Bunce , Sathish Kumar Lageshetty, Kevin D. Ausman, TfeiraAeotw? 2013, 2010.)，該法反應溫度較高，使用一些昂貴且有毒的過 渡金屬氧化劑。因此，發(fā)展一種新型甲苯氧化制備苯甲醛類化合物的方法是具有潛在價值 的。

【發(fā)明內容】

[0004] 為解決目前苯甲醛的合成方法中存在著使用一些昂貴且有毒的過渡金屬氧化劑， 操作繁瑣，合成步驟很長，同時會產大量的廢物的問題，本發(fā)明提出了一種苯甲醛類化合物 的合成方法，本方法安全環(huán)保，不產生廢氣廢水，同時操作簡單，條件溫和。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種苯甲醛類化合物的合成方法為以結構式 如（I)所述的甲苯或其衍生物為原料，以銅鹽為催化劑，與氧化劑在溶劑中〇~5(TC，反應時 間為1~12小時，合成結構式如（II)所示的苯甲醛類化合物，反應通式如下所示：
通式中，R選自H、氟、氯、溴、碘、烷基、烷氧基、腈基、硝基、苯基或萘環(huán)中的一種或幾 種。作為優(yōu)選，烷基選自甲基、乙基、異丙基中一種或幾種，烷氧基選自甲氧基、乙氧基、戊氧 基中一種或幾種。
[0006] 所述的催化劑為銅鹽，催化劑與甲苯或其衍生物的摩爾比為0. 〇1~〇. 2 :1，優(yōu)選為 〇. 1 :1。作為優(yōu)選，催化劑選自銅粉、碘化亞銅、溴化亞銅、氯化亞銅、醋酸銅、氯化銅中一種 或幾種。
[0007] 所述的氧化劑選自1-氯甲基-4-氟-1，4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷二（四氟硼 酸）鹽（Selectfluor)、N-氟吡啶三氟甲磺酸鹽、硝酸鈰銨（CAN)中一種，氧化劑與甲苯或 其衍生物的摩爾比為0. 2~1 :1，優(yōu)選為0. 3 :1。
[0008] 所述反應的溶劑為乙腈與水的混合溶劑，用量為使溶質溶解的量。作為優(yōu)選，乙腈 與水的體積比為50~1000 :1，優(yōu)選為400 :1。
[0009] 作為優(yōu)選，反應完成后，過濾除去濾渣，并用二氯甲烷洗滌濾渣，收集濾液干燥；然 后將濾液中的溶劑旋干，用硅膠柱進行純化，洗脫劑洗脫得苯甲醛及其衍生物。洗脫劑為乙 酸乙酯與石油醚的混合溶液，其中乙酸乙酯與石油醚的體積比為1 :20。
[0010] 本發(fā)明直接以甲苯及其衍生物為原料，在催化劑和氧化劑作用下，直接氧化甲基 制備得到一系列的苯甲醛類化合物。
[0011] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是： (1) 不使用有毒的過渡金屬氧化物或具有強烈腐蝕性的無機酸作為氧化劑，安全環(huán)保， 不產生廢氣廢水； (2) 操作簡單，條件溫和。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，實施例中所用原料均可市購， 室溫為20±5°C，本發(fā)明的保護范圍不限于此。
[0013] 實施例1 : 將間二甲苯 0.2 mmol (21. 2 mg)，銅粉 0? 02 mmol (1.3 mg), SelectfIuor 0.06 mmol (21.3 mg)依次加入10 mL的耐壓密封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液（CH3CN/H20 = 400:1)2 mL。將混合物在室溫下攪拌反應，TLC跟蹤檢測，4小時反應結束，反應液用10 mL 二氯甲烷稀釋，過濾得到清液，蒸除溶劑后用柱層析色譜法(洗脫劑配比：石油醚對乙酸乙 酯體積比20:1)分離，收集洗脫液，蒸除溶劑得到間甲基苯甲醛20. 4 mg (85%收率)。
[0014]
黃色液體；1H NMR (500 MHz，）S 9.96 (s，lH)，7.68 - 7.65 (m，2H), 7.41 (t， /= 4.7 Hz, 2H)，2.41 (s，3H) .13C NMR (125MHz，CDCl3) S 192.6，138.9，136.5， 135.3 , 123.0 , 128.9 , 127.2 ; GC-MS (El, 70eV) :m/z(%) = 120 [M+]. 實施例2 : 將間二甲苯 0.2 mmol (21.2 mg)，銅粉 0.02 mmol (1.3 mg)，CAN 0.06 mmol (32.9 mg)依次加入10 mL的耐壓密封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液（CH3CN/H20 = 400:1) 2 mL。將混合物在室溫下攪拌反應，TLC跟蹤檢測，4小時反應結束，反應液用10 mL二氯甲 烷稀釋，過濾得到清液，蒸除溶劑后用柱層析色譜法(洗脫劑配比：石油醚對乙酸乙酯體積 比20:1)分離，收集洗脫液，蒸除溶劑得到間甲基苯甲醛19. 2 mg (80%收率)。
[0015]
黃色液體；1H NMR (500 MHz，）S 9.96 (s，lH)，7.68 - 7.65 (m，2H), 7.41 (t， /= 4.7 Hz, 2H)，2.41 (s，3H) .13C NMR (125MHz，CDCl3) S 192.6，138.9，136.5， 135.3 , 123.0 , 128.9 , 127.2 ; GC-MS (El, 70eV) :m/z(%) = 120 [M+]. 實施例3 : 將間二甲苯 0.2 mmol (21. 2 mg)，鵬化亞銅 0? 02 mmol (4. 0 mg), Selectfluor 0. 04 mmol(14. 2 mg)依次加入10 mL的耐壓密封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液（CH3CN/H20 =400:1) 2 mL。將混合物在0°C下攪拌反應，TLC跟蹤檢測，12小時反應結束，反應液用10 mL二氯甲烷稀釋，過濾得到清液，蒸除溶劑后用柱層析色譜法(洗脫劑配比：石油醚對乙酸 乙酯體積比20:1)分離，收集洗脫液，蒸除溶劑得到間甲基苯甲醛18. 7 mg (78%收率)。
[0016]
黃色液體；1H NMR (500 MHz，）S 9.96 (s，lH)，7.68 - 7.65 (m，2H), 7.41 (t， /= 4.7 Hz, 2H)，2.41 (s，3H) .13C NMR (125MHz，CDCl3) S 192.6，138.9，136.5， 135.3 , 123.0 , 128.9 , 127.2 ; GC-MS (El, 70eV) :m/z(%) = 120 [M+]. 實施例4 : 將間二甲苯0.2 mmol(21.2 mg)，銅粉0.04mmol(2.6mg)，N-氟吡啶三氟甲磺酸鹽0.06 mmol (21.3 mg)依次加入10 mL的耐壓密封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液（CH3CN/ H2O = 900:1)2 mL。將混合物在0°C下攪拌反應，TLC跟蹤檢測，4小時反應結束，反應液用 10 mL二氯甲烷稀釋，過濾得到清液，蒸除溶劑后用柱層析色譜法(洗脫劑配比：石油醚對乙 酸乙酯體積比20:1)分離，收集洗脫液，蒸除溶劑得到間甲基苯甲醛18 mg (75%收率)。
[0017]
黃色液體；1H NMR (500 MHz，）S 9.96 (s，lH)，7.68 - 7.65 (m，2H), 7.41 (t， /= 4.7 Hz, 2H)，2.41 (s，3H) .13C NMR (125MHz，CDCl3) S 192.6，138.9，136.5， 135.3 , 123.0 , 128.9 , 127.2 ; GC-MS (El, 70eV) :m/z(%) = 120 [M+]. 實施例5 : 將對甲氧基甲苯 0.2 mmol (24. 4 mg)，氯化亞銅 0? 01 mmol (1.0 mg), Selectfluor 0.06 mmol (21.3 mg)依次加入10 mL的耐壓密封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液 (CH3CN/H20 = 400:1) 2 mL。將混合物在50°C下攪拌反應，TLC跟蹤檢測，2小時反應結束， 反應液用10 mL二氯甲烷稀釋，過濾得到清液，蒸除溶劑后用柱層析色譜法(洗脫劑配比： 石油醚對乙酸乙酯體積比20 :1)分離，收集洗脫液，蒸除溶劑得到4-甲氧基苯甲醛25 mg (92%收率)。
[0018]
黃色液體；1H NMR (500 MHz, CDCl3)S9. 90(s，1H)，7. 86(d，/ =8. 7 Hz, 2H)，7.02(d，/=8.8 Hz, 2H). 13C NMR (125MHz，CDCl3)S190.8，164.6，132.0 ，114.3, 114.2 , 55.6 ; GC-MS(El,70eV) :m/z(%) = 136 [M+]. 實施例6: 將對甲氧基甲苯 〇? 2 mmol (24. 4 mg),氯化銅 0? 01 mmol (1.4 mg), SelectfIuor 0.08 mmol(28,4 mg)依次加入10 mL的耐壓密封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液（CH3CN/H20 =100:1)2 mL。將混合物在30°C下攪拌反應，TLC跟蹤檢測，3小時反應結束，反應液用10 mL二氯甲烷稀釋，過濾得到清液，蒸除溶劑后用柱層析色譜法(洗脫劑配比：石油醚對乙酸 乙酯體積比20 :1)分離，收集洗脫液，蒸除溶劑得到4-甲氧基苯甲醛23. I mg(85%收率)。
[0019]
黃色液體；1H NMR (500 MHz, CDCl3) S 9. 90(s，1H)，7. 86 (d，/=8. 7 Hz, 2H)，7.02 (d，/= 8.8 Hz, 2H). 13C NMR (125MHz，CDCl3) S 190.8，164.6，132.0，114.3, 114.2 , 55.6;GC-MS(El,70eV) :m/z(%) = 136 [M+]. 實施例7: 將對甲氧基甲苯 0.2 mmol (24. 4 mg),漠化亞銅 0? 01 mmol (1.4 mg), CAN 0. 06 mmol (32.9 mg)依次加入10 mL的耐壓密封容器中，再加入乙腈與水的混合溶液（CH3CN/H20 = 500:1)2 mL。將混合物在KTC下攪拌反應，TLC跟蹤檢測，6小時反應結束，反應液用10 mL 二氯甲烷稀釋，過濾得到清液，蒸除溶劑后用柱層析色譜法(洗脫劑配比：石油醚對乙酸乙 酯體積比20:1)分離，收集洗脫液，蒸除溶劑得到4-甲氧基苯甲醛21.7 mg (80%收率)。
[0020]
黃色液體；1H NMR (500 MHz, CDCl3) S 9. 90(s，1H)，7. 86 (d，/=8. 7 Hz, 2H)，7.02 (d，/= 8.8 Hz, 2H). 13C NMR (125MHz，CDCl3) S 190.8，164.6，132.0，114.3, 114.2,55.6;GC