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非均相酸性催化剂,用于绿色醚溶剂中醇和酚的四氢吡喃化

多相催化和绿色溶剂在广泛使用的反应中的应用是当代有机化学中的挑战。我们将这种方法应用于四氢吡喃醚的合成和进一步转化,四氢吡喃醚是一种广泛用于多步合成的重要化合物。使用负载在SiO 2上的NH 4 HSO 4作为可循环酸性催化剂,几种醇和酚几乎定量地转化成环戊基甲基醚或2-甲基四氢呋喃中的相应四氢吡喃基醚反应混合物的容易处理和溶剂的多功能性允许在一锅反应条件下进一步转化反应产物。

关键词: 绿色化学绿色溶剂; 非均相催化剂; 多步反应; tetrahydropyranylation


由于四氢吡喃(THP)醚对多种有机合成具有广泛的稳定性,易于去除,因此在多步有机合成中广泛用于保护羟基衍生物[1,2]此外,它们可以被转化为丰富的有用功能组[2,3],并在日常生活中被用作香水或香精[4-7]尽管已经开展了许多工作来寻找低影响,异质和可回收的催化剂以促进THP醚的合成[2,8-14],但就我们所知,我们并未专注于它们在低冲击溶剂中的应用。

从这一观点来看,值得注意的是,尽管醚类是涉及高极性亲核试剂(如有机锂和有机镁化合物或氢化铝)的反应的首选溶剂,但四氢吡喃化反应通常在烃类,氯代烷烃或偶极非质子溶剂中进行[1] ,[2,8-15],因此提供了Jessop等人最近提出的具有讽刺意味的墨菲溶剂定律的范例。[16]:“任何工艺步骤的最佳溶剂都不利于下一步”。

从这些前提出发并遵循我们对低冲击溶剂反应程序开发的兴趣[17,18],我们在此报道环戊基甲基醚(CPME)和2-甲基四氢呋喃(2-MeTHF)中的醇和酚的四氢吡喃化在多相酸性催化剂存在下。实际上,CPME [19-22]和2-MeTHF [21-25]的特征在于相对高的沸点,窄的爆炸范围,疏水性,易于干燥和回收的可能性。此外,CPME通过100%原子经济反应[19,20]生产,而2-MeTHF可从可再生资源获得[21,23]最后,值得注意的是,除了具有中度刺激性外,两种溶剂的特点都是毒性低,被认为对遗传毒性和致突变性不利[26-28]由于这些环境友好特性,CPME和2-MeTHF似乎是醚类溶剂(如四氢呋喃,二恶烷,乙醚或甲基丁基醚)的通用绿色替代品

为了开发一种特别实用且环保的THP醚生成方法,我们致力于采用多相酸性催化剂[29,30],以便建立易于加工反应混合物的条件,可能是催化剂的回收和再循环。


以2-苯基乙醇(1A)作为模型化合物,我们研究了其转化成相应的THP醚3a中由该醇4M的解决方案的略微过量的(1.1当量)反应-3,4-二氢2 ħ吡喃(2,DHP)在几种酸性非均相催化剂存在下(方案1表1)。通过过滤催化剂然后在真空中蒸发溶剂,非常简单地精制回收的反应混合物。



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