高选择性合成安息香乙醚

2024/2/26 16:02:48 作者:小满

安息香乙醚是一种在药物合成中十分重要的中间体,其化学结构为1,2-二苯基-2-烷氧基乙酮。除了在药物领域,它还因为能吸收近紫外光的特性,在印刷、涂料等工业中被广泛应用作光敏剂。

传统方法合成安息香乙醚通常采用均相催化反应,分为两步:首先,苯甲醛在催化剂的作用下与自身进行缩合,形成安息香;其次,安息香与低碳醇在酸性催化剂的作用下反应,生成安息香乙醚。然而,传统的催化剂,如氰化物或亲核性强的有机物(如噻唑盐、硫胺素等),存在诸多问题,包括毒性高、转化率低、副产物多等,同时也难以满足催化剂再利用和产品纯化等需求。

近年来,为了克服传统方法的不足,研究人员提出了利用多相催化剂一步合成安息香乙醚的方法。然而,目前报道的多相催化剂对苯甲醛的转化率最高仅为75.6%,依然不尽人意。因此,开发高转化率、高选择性的多相催化剂,以实现安息香乙醚的绿色一步法合成,仍然是一个具有挑战性的重要课题。

安息香乙醚

研究人员选择了BiOCl作为贵金属催化剂的载体,构建了一种新型多相催化剂,用于高效合成安息香乙醚。他们利用液相激光辐照技术制备了超薄BiOCl纳米片作为载体,并在其表面原位负载超精细Pd纳米颗粒,合成了Pd/BiOCl催化剂。

在100 ℃和1Mpa H2的反应条件下,Pd/BiOCl催化剂成功实现了对原料苯甲醛的完全转化,同时对安息香乙醚的选择性高达97.9%,并且表现出良好的循环稳定性。

研究者通过选择不含卤素离子的TiO2、C3N4和C作为载体负载Pd催化剂,发现同等条件下其对安息香乙醚的选择性表现为0%。理论计算结果显示,Fe离子在BiOCl晶格中的替代掺杂能够抑制Cl−离子的解离。

为了进一步验证载体对安息香乙醚合成的重要性,研究者构建了Pd负载Fe掺杂BiOCl催化剂,结果显示随着Fe掺杂量的增加,催化剂对安息香乙醚的选择性逐渐降低。

催化机制分析表明,BiOCl载体中易解离的Cl−离子与Pd在反应中形成了亲核试剂,从而促进了安息香乙醚的合成。这项研究提出了基于超薄BiOCl纳米片载体构建多相催化剂的新思路,为安息香乙醚的合成提供了新的途径。

相关结果发表在ChemCatChem, 2019, 11, 2676。

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