Научный журнал
ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ.
СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Главная » Архив » 2020 » Выпуск 3, сентябрь 2020 » ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА КАТАЛИТИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ СПИРТОВ В ПРИСУТСТВИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОСНОВАНИЙ

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2020; 3: 96-102

 

http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2020-3-96-102

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА КАТАЛИТИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ СПИРТОВ В ПРИСУТСТВИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОСНОВАНИЙ

И.Н. Тягливая, В.П. Кашпарова, Е.Н. Шубина, И.Ю. Жукова, М.А. Алексеев

Тягливая Инна Николаевна – канд. хим. наук, доцент, кафедра «Химические технологии нефтегазового комплекса», Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону, Россия. Е-mail: inna1704@gmail.com

Кашпарова Вера Павловна – канд. техн. наук, доцент, кафедра «Химические технологии», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. Е-mail: kashparova2013@mail.ru

Шубина Елена Николаевна – ассистент, кафедра «Химические технологии  нефтегазового  комплекса», Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону, Россия. E-mail: elenapapina1995@mail.ru

Жукова Ирина Юрьевна – д-р. техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Химические технологии нефтегазового комплекса», Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону, Россия. E-mail: iyuzh@mail.ru

Алексеев Максим Александрович – студент, кафедра «Химические технологии нефтегазового комплекса», Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону, Россия. E-mail: alexeevm8@gmail.com

 

 

Аннотация

Изучено влияние органических оснований (алифатических, гетероциклических аминов и пиридиновых оснований) на реакцию окисления спиртов каталитической системой 4-ацетиламино-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил – йод. Для исследований были использованы органические основания двух групп с рКа 11,01-11,12 (диэтиламин, триэтиламин, пиперидин, 2,2,6,6-тетраметилпиперидин) и с рКа 4,8-5,4 (пиридин, 4-ацетилпиридин, хинолин, изохинолин). Показано, что добавка алифатических аминов таких, как диэтил- или триэтиламин, к каталитической системе ускоряет более чем в 2 раза окисление спиртов до карбонильных соединений. Реакция протекает с количественным выходом в расчете на исходный спирт. Установлено, что в двухфазной среде CH2Cl2 – водный раствор NaHCO3 с помощью каталитической системы 4-ацетиламино-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил – йод в присутствии пиридина алифатические спирты в одну стадию могут быть превращены в симметричные сложные эфиры с высоким выходом. С технологической точки зрения совместное применение каталитической системы на основе нитроксильного радикала с добавкой органического основания позволяет ускорить селективное окисление спиртов и с минимальными затратами, практически безотходно осуществить их превращение в карбонильные соединения и/или симметричные сложные эфиры.

 

Ключевые слова: органокаталитическое окисление спиртов; алифатические и гетероциклические амины; карбонильные соединения; сложные эфиры.

 

Полный текст: [in elibrary.ru]

 

Ссылки на литературу

  1. Sheldon R.A., Arends I.W.C.E. Organocatalytic oxidations mediated by nitroxyl radicals // Adv. Synth. Catal. Reviews. 2004. Vol. 346. P. 1051 – 1071.
  2. Мiller R. A., Hoerrner R. S. Iodine as a Chemoselective Reoxidant of TEMPO: Application to the Oxidation of Alcohols to Aldehydes and Ketones // Org.Let. 2003. Vol. 5 (3). P. 285–287.
  3. Окисление спиртов электрохимически генерируемым иодом в присутствии нитроксильного радикала / Е.Ш. Каган, В.П. Кашпарова, И.Ю. Жукова, И.И. Кашпаров // Журн. прикладной химии. 2010. Т. 83, вып. 4. С. 693 – 695.
  4. Liaigre D., Breton T., Belgsir E. M. Kinetic and selectivity control of TEMPO electro-mediated oxidation of alcohols // Electrochem. Commun. 2005. Vol. 7. Р. 312 – 316.
  5. Schnatbaum K., Sch- fer H. J. Selective Anodic Oxidation of Carbohydrates Mediated by TEMPO // Synthesis. 1999. Vol. 5. Р. 864 – 872.
  6. Ciriminna R., Pagliaro M. Industrial Oxidations with Organocatalyst TEMPO and Its Derivatives // Org. Process Res. Dev. 2010 Vol. 14. Р. 245 – 251.
  7. Bernasconi E., Genders D., Lee J., Longoni D., Martin C. R., Menon V., Roletto J., Sogli L.,Walker D., Zappi G., Zelenay P., Zhang H. Ceftibuten: Development of a Commercial Process Based on Cephalosporin C. Part II. Process for the Manufacture of 3-Exomethylene-7(R)-glutaroylaminoce pham-4-carboxylic Acid 1(S)-Oxide.Org. Process Res. Dev 2002. Vol. 6 P. 158 – 168.
  8. Krasutsky P.A. Birch bark research and development // Nat. Prod. Rep. 2006.Vol. 23. P. 919 – 942.
  9. Sheldon R. A. Recent advances in green catalytic oxidations of alcohols in aqueous media // Catal. Today. 2015. Vol. 247 P. 4 – 13.
  10. Horn E. J., Rosen B. R., Baran P. S. Synthetic Organic Electrochemistry: An Enabling and Innately Sustainable Method // ACS Cent. Sci. 2016. Vol. 2 P. 302 – 308.
  11. Rafiee M., Miles K.C., Stahl S.S. Electrocatalytic Alcohol Oxidation with TEMPO and Bicyclic Nitroxyl Derivatives: Driving Force Trumps Steric Effects // J. Am. Chem. Soc. 2015. Vol. 137. P. 14751 – 14757.
  12. Badalyan A., Stahl S. S. Cooperative electrocatalytic alcohol oxidation with electron-protontransfer mediators // Nature. 2016. Vol. 535. P. 406 – 410.
  13. Frontana-Uribe B. A., Little R. D., Ibanez J. G., Palma A., Vasquez-Medrano R. Organic electrosynthesis: a promising green methodology in organic chemistry // Green Chem. 2010. Vol. 12. P. 2099 – 2119.
  14. Ciriminna R., Falletta E., Della Pina C., Teles J.H., Pagliaro M. Industrial Applications of Gold Catalysis // Angew. Chem. Int. Ed. 2016. Vol. 55. P. 14210 – 14217.
  15. Ray R., Jana R. D., Bhadra M., Maiti D., Lahiri G.K. Efficient and simple approaches towards direct oxidative esterification of alcohols // Chem. Eur. J. 2014. Vol. 20. P. 15618 – 15624.
  16. Cao Q., Dornan L.M., Rogan L., Hughes N. L., Muldoon M.J. Aerobic oxidation catalysis with stable radicals // Chem. Commun. 2014. Vol. 50. P. 4524 – 4543. 
  17. Bobbitt J.M., Bartelson A.L., Bailey W.F., Hamlin T.A., Kelly Ch. B. Oxoammonium salt oxidations of alcohols in the presence of pyridine bases // J. Org. Chem. 2014. Vol. 79 (3). P. 1055 – 1057.
  18. Кашпарова В.П., Папина Е.Н., Жукова И.Ю., Каган Е.Ш. Электрохимический вариант синтеза оксоаммониевой соли и нитроксильного радикала // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2018. № 3 (199). С. 129 – 133.
  19. 19. Kelly Ch. B., Mercadante M.A., Wiles R.J., Leadbeater N.E. Oxidative Esterification of Aldehydes via an Oxoammonium Salt // Org. Lett. 2013. Vol. 15 (9). 2222 р.
  20. Shan Tang, Jiwen Yuan, Chao Liua, Aiwen Lei. Direct oxidative esterification of alcohols // Dalton Trans. 2014. Vol. 43. P. 13460 – 13470.
  21. Abramovich A., Toledo H., Pisarevsky E., Szpilman A. M. Organocatalytic Oxidative Dimerization of Alcohols to Esters // Synlett. 2012. Vol. 23 (15) P. 2261 – 2265.
Яндекс.Метрика

© НовоЦНИТ ЮРГПУ(НПИ), 2024