甲酚化合物氧气氧化制备酚甲醛化合物的机理研究

在传统精细有机化工领域，在强碱性环境下以钴系催化剂催化氧气氧化对甲酚制备对羟基苯甲醛是为数不多的具有工业化价值的由甲基直接转化为醛基的绿色化学方法。本研究力图在国内外研究的基础上，重点研究对甲酚类化合物在钴系催化剂催化氧化制备酚甲醛化合物的反应机理。在反应机理模型的指导下，研究甲酚化合物氧化成醛的共性与个性，最终总结、提出对甲酚类化合物氧化制备酚甲醛化合物的反应规律与机理模型。这种反应规律、机理模型应初步说明羟基对甲基最终氧化成醛基的作用、钴在自由基过渡态形成中的作用、钴在氧分子转移中的作用、中间态产物的形成、终产物的稳定形态、副产物的产生、不同醇溶剂的溶剂效应、不同取代的对甲酚类化合物氧化时的行为差异等系列问题，同时这种机理模型能够为芳环的相关新反应提供预见性、可能性的研究指导。

本项目围绕对烷基苯酚化合物好氧氧化实现远程苄基（或亚苄基）位Csp3-H键官能化的方法学和机理问题开展系列研究，同时研究扩展到非活化溴代芳烃烷氧基化、杂环合成和药物合成技术与相关机理的研究工作。对烷基苯酚化合物氧化涉及铜或钴催化的苄基（或亚苄基）位C=O、C-O、C-C键的绿色形成；烷氧基化反应涉及铜催化的非活化溴代芳烃甲氧基化、短链烷氧基化、含氟烷氧基化清洁反应；杂环合成涉及官能化吡唑、噻唑化合物的绿色制备；药物合成涉及重要的有机中间体和原料药头孢卡品酯、甲氧苄啶、宾达利的绿色工艺研究。这些研究改进了高价值中间体和药物的构建方法，革新了对对烷基苯酚氧化机理、烷氧基化反应机理、受阻型Claisen缩合反应机理、 顺式2-胺基-4-戊烯酸酯噻唑立体控制机理等的认识。在基金的资助下，在国内外学术刊物上发表研究论文23篇(其中国际期刊20篇为SCI收录，国内核心期刊3篇)；基金资助相关内容获得中国发明专利授权4项。参加项目工作的研究生中有1人获博士学位，9人获硕士学位。