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由醇选择性氧化制备相应的醛或酮是有机合成中一个非常重要的反应,在有机合成和精细化学品工业中应用广泛。近年来开发绿色、温和、经济、高效的催化体系,以H2O2、O2或空气作为清洁氧化剂,液相催化氧化醇类至醛酮化合物成为研究热点。特别是氧气或空气,因为氧气(空气)是所能得到的最丰富、廉价、安全及环境友好的氧化剂。本论文研究了以氧气(空气)为氧化剂的醇类选择性氧化体系。本论文系统开展醇类化合物在TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧自由基)作为主催化剂、t-BuONO(亚硝酸叔丁酯)或HCl/t-BuONO作为助催化剂,氧气(空气)作为氧化剂的选择性催化氧化的研究。建立高效通用、环境友好、高选择性的醇类有氧氧化制备醛或者酮的方法。首先采用TEMPO/t-BuONO催化体系在氧气作为氧化剂条件下,进行醇类选择性氧化的研究。以苯甲醇为模型化合物,系统地考察了溶剂、温度、压力、催化剂各组分用量等因素对苯甲醇的催化氧化的影响。确定了最佳反应条件:压力0.1 MPa,温度80℃,时间1 h,催化剂TEMPO和t-BuONO用量分别为1 mol%和1 mol%,苯甲醇完全转化,苯甲醛分离收率为96%。其次,从经济节能角度出发,采用TEMPO/t-BuONO催化体系在空气作为氧化剂条件下,进行了醇类选择性氧化研究。在常温常压下,当TEMPO用量5 mol%,t-BuONO用量4 mol%,13 h后,苯甲醇完全转化,苯甲醛分离收率为96%。进一步,研究发现,TEMPO/HCl/t-BuONO催化体系在空气中能够选择性氧化醇类,在常温常压下,TEMPO,HCl,t-BuONO用量分别为1 mol%,6 mol%和5 mol%时,反应9 h能将苯甲醇完全转化,苯甲醛分离收率为97%。采用上述两种新型有机催化体系,考察了不同醇类化合物的氧化反应。研究发现,这两种催化体系均能使苯甲醇衍生物,脂肪族伯醇、仲醇,含杂原子N的醇类化合物定量地、高选择性地氧化成相应的醛或酮,产率高达93%~98%。