CN116174039A - 一类创新性卤过氧化物酶仿生催化剂的合成及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于Fenton反应的创新性卤过氧化物酶仿生催化剂的合成及其应用的绿色方法,属于绿色有机化学领域。该方法以FeBr3/FeBr2螯合含有不同取代基的2,2′:6′,2″‑三联吡啶有机配体的铁配合物卤过氧化物酶作为催化剂,H2O2作唯一氧化剂,H2O作为副产物,廉价易得的水合溴化镁作溴源,在中性、室温条件下,短时间内完成多类有机分子的合成,如酚红溴代、硫缩醛脱保护、吲哚氧化、硫醚氧化、Achmatowicz重排等。本发明首次将Fenton反应应用于卤过氧化物酶仿生体系的构建,在HO·选择性氧化的基础上进一步改善催化效率低的问题。具有催化活性高、稳定性好、反应条件温和、合成路线短的特点,是非常绿色、环保、高效、应用范围广的催化合成方法,具有良好的应用前景。

Description

一类创新性卤过氧化物酶仿生催化剂的合成及其应用
技术领域
本发明属于绿色化学和有机合成技术领域,具体涉及一种以FeBr3螯合以2,2′:6′,2″-三联吡啶为母核的有机配体的铁配合物卤过氧化物酶仿生催化剂,基于Fenton反应高效催化合成一大类有机分子的的绿色方法。
背景技术
卤化反应是一类极其重要的有机合成反应,传统卤化反应因存在使用有毒有害试剂、反应缺乏选择性等问题而有待改进,如使用传统溴化试剂(如Br2、BrCl、NBS等)制备溴代物时存在环境污染、操作不友好、溴原子利用率低等问题。酶催化卤化反应的突出优势在于常温常压下,可使用来源温和的卤素进行高效的催化反应,但酶活性不稳定、价格昂贵、不易获得、放大困难、需要大量缓冲溶液。卤过氧化物酶法是极为绿色的Br-原位氧化方法,该酶以H2O2为绿色氧化剂,通过酶活性中心催化卤化各种生物合成前体。开发绿色、安全、高效的Br-原位氧化策略用于一大类有机分子的合成意义深远。
HO·作为一种强氧化自由基可以实现Br-氧化成Br+,而HO·是芬顿(Fenton)反应产生的活性氧化物质,可以在Fe2+/Fe3+的催化下由H2O2分解产生。因此,将Fenton反应应用于卤过氧化物酶仿生体系的构建,实现Br-原位氧化,产生的Br+除用于溴化反应外,还可参与一系列有机分子的氧化和重排反应(如羟基氧化、硫缩醛脱保护、吲哚氧化、硫醚和硫醇氧化、Achmatowicz重排等)。这与目前普遍依赖的血红素依赖型卤过氧化物酶形成高价Fe=O复合物和钒依赖型卤过氧化物酶形成钒过氧活性中间体氧化Br-的策略截然不同。
目前Fenton反应主要围绕污染物降解展开,产生的强氧化自由基HO·能够降解有机污染物成环境无害的小分子(如二氧化碳和水),然而在有机合成中存在过度氧化、产物复杂、产率低等缺陷,且Fenton金属极易形成“铁泥”沉淀导致催化效率较低。开发一种基于Fenton反应的全新卤过氧化物酶仿生催化体系,高效选择性催化合成一大类有机分子具有深远意义。
综上所述,本研究通过引入特定有机配体(如2,2′:6′,2″-三联吡啶),与FeBr3/FeBr2络合,制备含Fe-Br键的配位络合物,形成一种卤过氧化物酶仿生体系,用于高效催化合成一大类有机分子。该铁配合物的溴过氧化物酶活性通过苯酚红到溴酚蓝的氧化进行了评价,并合成了由HOBr启动的分子内S=N环合的特异性荧光探针,用于检测HOBr的生成。Fenton金属(Fe)催化H2O2分解产生的强氧化自由基HO·可以通过“紧密自由基-离子对相互作用”被邻近的Br-(Fe-Br)及时捕获生成温和氧化剂Br+,避免过量HO·无选择性氧化引发的副反应。同时作为一种均相催化剂,有机配体增加了Fenton催化剂及催化中间态在有机相中的溶解度,避免催化活性中心(Fe2+/3+)形成“铁泥”沉淀从反应体系析出,从而有利于提高催化剂转化数和催化效率,以解决Fenton反应在有机合成中存在氧化选择性较差和催化效率低的问题。本研究中的卤过氧化物酶仿生催化剂模拟天然存在的卤过氧化物酶,对应用于催化卤化各种生物合成前体及重要有机化合物的绿色高效合成具有深远意义。
因此,开发一种绿色、高效、普遍适用的创新性卤过氧化物酶仿生催化剂,应用于天然生物合成前体及一大类重要有机分子的合成意义深远。
发明内容
本发明的目的是,开发一类基于Fenton反应的创新性卤过氧化物酶仿生催化剂,高效催化合成多种有机分子的绿色通用方法,该方法简单高效、绿色环保、易于操作、应用范围广。
本发明采用的技术方案为:
在中性、室温条件下,以FeBr3/FeBr2螯合含有不同取代基的2,2′:6′,2″-三联吡啶有机配体的铁配合物卤过氧化物酶作为催化剂,H2O2作唯一氧化剂,廉价易得的水合溴化镁作溴源,短时间内完成多类有机分子的合成。如有机分子的卤化反应、将1,3-二噻烷衍生物转化为羰基化合物、亚砜类化合物的制备、硫氮双键的环合、吲哚类衍生物的氧化重排、Achmatowicz重排等。
所述反应所用催化剂为卤过氧化物酶仿生催化剂,催化剂与原料有机分子的摩尔比为0.01-0.2∶1,所述催化剂的结构如式I所示:
Figure BSA0000282961760000031
其中R1、R2、R3可为氢原子、羧基、叔丁基、甲氧基、苯基、溴苯基、卤原子等常见基团。
所述反应所用氧化剂为过氧化氢,过氧化氢与原料有机分子的摩尔比为1-4∶1。
所述反应所用溶剂可为乙醇、乙腈、四氢呋喃等,及其与水不同比例的混合溶剂。
所述反应底物为具有不同官能团的有机硫化物、含氮有机硫化物、1,3-二噻烷衍生物、取代苯类化合物、糠醇、吲哚类衍生物,苯酚红等,所述反应底物的结构如式II-VIII所示:
Figure BSA0000282961760000041
其中R、R1、R2、R3、R4可为氢原子、烷基、烯基、炔基、芳基、酯基、脂环烃等不同官能团或呋喃、吡啶、噻吩、吡咯以及其他杂环等不同取代基,也可为常用的保护基团如Ac、TBS、THP、Bn、Boc和TIPS等。
所述反应的较佳反应时间为15min,反应温度为室温。
所述反应的处理方法为,反应结束后用Na2S2O3溶液淬灭,采用有机溶剂(如乙酸乙酯、二氯甲烷)萃取。收集有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,即可得产物。
本发明的有益效果:
本发明与现有技术相比具有以下优点和效果:
本发明首次将Fenton反应应用于卤过氧化物酶仿生体系的构建,实现了铁配合物卤过氧化物酶仿生催化剂的简单合成,以H2O2作唯一氧化剂,在中性、室温条件下应用于一大类有机分子的高效合成,该铁配合物的溴过氧化物酶活性通过苯酚红到溴酚蓝的氧化进行了评价。本发明通过引入有机配体形成一种均相催化剂,增加了Fenton催化剂及催化中间态在有机相中的溶解度,避免催化活性中心(Fe2+/3+)形成“铁泥”沉淀从反应体系析出,从而有利于提高催化剂转化数和催化效率,以解决Fenton反应在有机合成中存在氧化选择性较差和催化效率低的问题。与现有的有机分子卤化氧化方法相比,该方法具有成本低、反应快、产率高、底物适用范围广、反应条件温和、路线简单、容易操作、对环境友好等特点,具有良好的应用前景。
附图说明
图1和图2是实施例1的1H-NMR及13C-NMR谱图
图3是实施例2的1H-NMR谱图
图4和图5是实施例3的1H-NMR及13C-NMR谱图
图6和图7是实施例4的1H-NMR及13C-NMR谱图
图8和图9是实施例5的1H-NMR及13C-NMR谱图
图10和图11是实施例6的1H-NMR及13C-NMR谱图
图12和图13是实施例7的1H-NMR及13C-NMR谱图
图14和图15是实施例8的1H-NMR及13C-NMR谱图
图16和图17是实施例9的1H-NMR及13C-NMR谱图
图18和图19是实施例10的1H-NMR及13C-NMR谱图
图20和图21是实施例11的1H-NMR及13C-NMR谱图
图22和图23是实施例12的1H-NMR及13C-NMR谱图
图24和图25是实施例13的1H-NMR及13C-NMR谱图
图26和图27是实施例14的1H-NMR及13C-NMR谱图
图28和图29是实施例15的1H-NMR及13C-NMR谱图
图30和图31是实施例16的1H-NMR及13C-NMR谱图
具体实施方式
下面用具体实施方案详述本发明,但本发明的保护范围不仅限于此。
以下实施例中的1H-NMR及13C-NMR谱均在室温条件下测定,记录在400MHz光谱仪上,1H为400MHz,13C为100MHz,光谱仪来自布鲁克公司。
实施例1
Figure BSA0000282961760000061
1a(10mmol,2.33g)、FeBr3(11mmol,3.25g)、ACN 50ml依次加入100ml圆底烧瓶中,搅拌1h,反应完成后旋蒸减少体积,加入乙酸乙酯,抽滤,即可得目标产物1b(产率:98%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.37-9.20(m,2H),8.89-8.78(m,3H),8.00(t,J=7.7Hz,2H),7.22-7.08(m,4H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ159.62,157.56,152.65,138.81,138.13,127.64,124.04,123.93.
实施例2
Figure BSA0000282961760000062
将MgBr2·6H2O(98mmol,19.81g),ACN/H2O(3/1)28ml加入100ml圆底烧瓶中,加入2a(2.8mmol,1g)和卤过氧化物酶仿生催化剂1b(0.56mmol,0.30g),室温搅拌15min后,加入H2O2水溶液(30wt%,84mmol,8.43ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后旋蒸去除溶剂,柱层析纯化得目标产物2b(产率:70%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.93(d,J=7.7Hz,1H),7.78-7.41(m,6H),7.14(s,1H).HRMS(ESI+)(m/z)calcd.forC19H11Br4O5S[M+H]+670.7014;found 670.7026.
实施例3
Figure BSA0000282961760000071
将MgBr2·6H2O(2.5mmol,0.51g),EtOH/H2O(3/1)25ml加入100ml圆底烧瓶中,加入3a(5mmol,1.08g)搅拌均匀,向混合物中依次加入卤过氧化物酶仿生催化剂1b(0.5mmol,0.26g),H2O2水溶液(30wt%,10mmol,1.00ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M,50mL)淬灭反应,水相用二氯甲烷(2x50mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得目标产物3b(产率:75%)。该化合物的表征数据如下:1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.96(d,J=8.0Hz,1H),7.89(dd,J=7.9,1.5Hz,1H),7.60-7.55(m,1H),7.42-7.40(m,2H),7.32-7.27(m,1H),7.22(dd,J=8.1,1.4Hz,1H),6.99-6.94(m,1H),2.33(s,3H).13C-NMR(100MHz,CDCl3)δ:148.6,132.5,131.8,130.4,127.5,125.8,124.7,124.5,124.2,123.5,120.8,119.7,32.0.
实施例4
Figure BSA0000282961760000072
将MgBr2·6H2O(2.5mmol,0.51g),EtOH/H2O(3/1)25ml加入100ml圆底烧瓶中,加入4a(5mmol,1.15g)搅拌均匀,向混合物中依次加入卤过氧化物酶仿生催化剂1b(0.5mmol,0.26g),H2O2水溶液(30wt%,10mmol,1.00ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M,50mL)淬灭反应,水相用二氯甲烷(2x50mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得目标产物4b(产率:70%)。该化合物的表征数据如下:1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.92(d,J=8.0Hz,1H),7.78(d,J=8.0Hz,1H),7.58-7.53(m,1H),7.41-7.34(m,2H),7.03(s,1H),6.80(d,J=8.0Hz,1H),2.34(s,3H),2.32(s,3H).13C-NMR(100MHz,CDCl3)δ:148.7,140.7,132.6,131.7,127.1,125.9,124.4,124.3,124.0,123.1,121.0,118.2,32.1,21.5.
实施例5
Figure BSA0000282961760000081
5a(5mmol,0.62g)、THF 25ml依次加入100ml圆底烧瓶中,搅拌均匀,向二者混合物中依次加入卤过氧化物酶仿生催化剂1b(0.5mmol,0.26g),H2O2水溶液(30wt%,10mmol,1.00ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M,50mL)淬灭反应,水相用乙酸乙酯(2x50mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得目标产物5b(产率:97%)。该化合物的表征数据如下:1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.65-7.62(m,2H),7.52-7.49(m,3H),2.70(s,3H).13C-NMR(100MHz,CDCl3)δ:145.8,131.0,129.4,123.5,44.0.
实施例6
Figure BSA0000282961760000082
6a(5mmol,0.69g)、THF 25ml依次加入100ml圆底烧瓶中,搅拌均匀,向二者混合物中依次加入卤过氧化物酶仿生催化剂1b(0.5mmol,0.26g),H2O2水溶液(30wt%,10mmol,1.00ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M,50mL)淬灭反应,水相用乙酸乙酯(2x50mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得目标产物6b(产率:85%)。该化合物的表征数据如下:1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.53(d,J=8.2Hz,2H),7.32(d,J=7.8Hz,2H),2.68(s,3H),2.40(s,3H).13C-NMR(100MHz,CDCl3)δ:142.5,141.5,130.0,123.6,44.0,21.4.
实施例7
Figure BSA0000282961760000091
7a(5mmol,0.49g)、THF/H2O(3/1)25ml依次加入100ml圆底烧瓶中,搅拌均匀,向二者混合物中依次加入卤过氧化物酶仿生催化剂1b(0.5mmol,0.26g,H2O2水溶液(30wt%,10mmol,1.00ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M,50mL)淬灭反应,水相用乙酸乙酯(2x50mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得目标产物7b(产率:70%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ6.95(dd,J=10.4,3.0Hz,1H),6.16(d,J=10.4Hz,1H),5.63(d,J=3.0Hz,1H),4.57(d,J=16.9Hz,1H),4.13(d,J=16.9Hz,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ194.75,145.93,128.04,88.35,66.74.
实施例8
Figure BSA0000282961760000092
Figure BSA0000282961760000101
将8a(5mmol,0.66g)、THF/H2O(3/1)25ml依次加入100ml圆底烧瓶中,搅拌均匀,向二者混合物中依次加入卤过氧化物酶仿生催化剂1b(0.5mmol,0.26g),H2O2水溶液(30wt%,10mmol,1.00ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M,50mL)淬灭反应,水相用二氯甲烷(2x50mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得目标产物8b(产率:60%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.28(s,1H),7.24-7.17(m,2H),7.03(td,J=7.6,2.5Hz,1H),6.94(dd,J=8.4,2.3Hz,1H),3.51-3.43(m,1H),1.50(d,J=7.7Hz,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ181.91,141.47,131.37,128.00,123.84,122.45,110.02,41.26,15.33.
实施例9
Figure BSA0000282961760000102
将9a(5mmol,0.99g)、ACN 25ml依次加入100ml圆底烧瓶中,搅拌均匀,向二者混合物中依次加入铁配合物卤过氧化物酶催化剂1b(0.5mmol,0.26g),H2O2水溶液(30wt%,10mmol,1.00ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M,50mL)淬灭反应,水相用二氯甲烷(2x50mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得目标产物9b(产率:65%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.30(dd,J=8.7,7.4Hz,2H),7.00-6.91(m,3H),4.10-4.07(m,2H),3.98-3.95(m,2H),2.19-2.13(m,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ158.40,129.34,120.94,114.36,68.88,61.29.
实施例10
Figure BSA0000282961760000111
将10a(5mmol,1.05g)、ACN 25ml依次加入100ml圆底烧瓶中,搅拌均匀,向二者混合物中依次加入卤过氧化物酶仿生催化剂1b(0.5mmol,0.26g),H2O2水溶液(30wt%,10mmol,1.00ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M,50mL)淬灭反应,水相用二氯甲烷(2x50mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得目标产物10b(产率:75%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.99-7.93(m,2H),7.59-7.53(m,1H),7.46(t,J=7.6Hz,2H),2.60(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ198.28,137.26,133.23,128.69,128.43,26.73.
实施例11
Figure BSA0000282961760000112
将11a(4mmol,1.10g)、THF/H2O(3/1)20ml依次加入100ml圆底烧瓶中,搅拌均匀,向二者混合物中依次加入卤过氧化物酶仿生催化剂1b(0.4mmol,0.21g),H2O2水溶液(30wt%,8mmol,0.80ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M,40mL)淬灭反应,水相用二氯甲烷(2x50mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得目标产物11b(产率:87%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.84-7.79(m,2H),7.62-7.58(m,2H),2.58(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ197.14,135.97,132.03,129.97,128.44,26.67.
实施例12
Figure BSA0000282961760000121
将12a(5mmol,1.25g)、ACN 25ml依次加入100ml圆底烧瓶中,搅拌均匀,向二者混合物中依次加入卤过氧化物酶仿生催化剂1b(0.5mmol,0.26g),H2O2水溶液(30wt%,10mmol,1.00ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M,50mL)淬灭反应,水相用二氯甲烷(2x50mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得目标产物12b(产率:80%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.40(s,1H),7.86(d,J=8.7Hz,1H),7.47(s,1H),7.37(d,J=7.3Hz,1H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ188.64,141.23,138.66,131.05,130.58,130.44,128.09.
实施例13
Figure BSA0000282961760000122
将13a(5mmol,1.37g)、ACN 25ml依次加入100ml圆底烧瓶中,搅拌均匀,向二者混合物中依次加入卤过氧化物酶仿生催化剂1b(0.5mmol,0.26g),H2O2水溶液(30wt%,10mmol,1.00ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M,50mL)淬灭反应,水相用二氯甲烷(2x50mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得目标产物13b(产率:85%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.39(s,1H),8.01(d,J=9.4Hz,1H),7.83(d,J=9.0Hz,1H),7.75(d,J=8.6Hz,1H),7.19(d,J=9.1Hz,1H),7.14(s,1H),3.93(s,3H),3.10(q,J=7.3Hz,2H),1.27(t,J=7.2Hz,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ200.66,159.73,137.27,132.42,131.18,129.48,127.95,127.16,124.74,119.75,105.80,55.50,31.77,8.58.
实施例14
Figure BSA0000282961760000131
将14a(5mmol,1.26g)、ACN 25ml依次加入100ml圆底烧瓶中,搅拌均匀,向二者混合物中依次加入铁配合物卤过氧化物酶催化剂1b(0.5mmol,0.26g),H2O2水溶液(30wt%,10mmol,1.00ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M,50mL)淬灭反应,水相用二氯甲烷(2x50mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得目标产物14b(产率:80%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.96(s,1H),7.77(d,J=8.2Hz,2H),7.32(d,J=7.8Hz,2H),2.43(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ192.11,145.66,134.32,129.96,129.82,21.99.
实施例15
Figure BSA0000282961760000132
将15a(5mmol,1.57g)、EtOH 25ml依次加入100ml圆底烧瓶中,搅拌均匀,向二者混合物中依次加入铁配合物卤过氧化物酶催化剂1b(0.5mmol,0.26g),H2O2水溶液(30wt%,10mmol,1.00ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M,50mL)淬灭反应,水相用二氯甲烷(2x50mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得目标产物15b(产率:70%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ11.48(s,1H),8.95(d,J=9.0Hz,2H),8.62(s,1H),8.01(d,J=8.3Hz,2H),7.66(t,J=7.9Hz,2H),7.52(t,J=7.6Hz,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ193.08,135.32,132.20,131.13,129.38,129.21,125.77,124.75,123.62.
实施例16
Figure BSA0000282961760000141
将16a(5mmol,1.83g)、ACN 25ml依次加入100ml圆底烧瓶中,搅拌均匀,向二者混合物中依次加入铁配合物卤过氧化物酶催化剂1b(0.5mmol,0.26g),H2O2水溶液(30wt%,10mmol,1.00ml),在室温下搅拌反应15min。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M,50mL)淬灭反应,水相用二氯甲烷(2x50mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得目标产物16b(产率:65%)。该化合物的表征数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.87(s,1H),7.83(d,J=8.9Hz,2H),6.99(d,J=8.8Hz,2H),3.88(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ190.92,164.72,132.09,130.08,114.42,55.69.

Claims (9)

1.一类基于Fenton反应的创新性卤过氧化物酶仿生催化剂的合成及其应用,其特征在于,所述方法包括:在中性、室温条件下,以多种有机分子为底物,FeBr3/FeBr2螯合以2,2′:6′,2″-三联吡啶为母核的有机配体的卤过氧化物酶作为均相催化剂,H2O2作唯一氧化剂,短时间内完成苯酚红的溴化、1,3-二噻烷衍生物羰基化、亚砜类化合物的制备、硫氮双键的环合、吲哚类衍生物的氧化重排、糠醇氧化反应等多类有机分子的合成。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:反应底物为具有不同官能团的有机硫化物、含氮有机硫化物、糠醇、1,3-二噻烷衍生物、吲哚类衍生物、苯酚红等,适用底物范围广泛。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:以FeBr3/FeBr2螯合以2,2′:6′,2″-三联吡啶为母核的有机配体的铁配合物卤过氧化物酶作为均相催化剂,催化剂与原料有机分子的摩尔比为0.01-0.2∶1。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所用氧化剂为H2O2,H2O作为副产物,H2O2与原料有机分子的摩尔比为1-4∶1。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:反应于溶剂中进行,所用溶剂可为乙醇、乙腈、四氢呋喃等,及其与水不同比例的混合溶剂,原料有机分子与溶剂用量的比例为1mmol/5-16ml。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:反应温度为室温。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:较佳反应时间为15min。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:具体操作时,将原料有机分子加入适量溶剂中搅拌均匀,然后加入卤过氧化物酶仿生催化剂、H2O2水溶液,反应混合物在室温下搅拌反应15min,完成有机分子的卤化、1,3-二噻烷衍生物羰基化、亚砜类化合物的制备、硫氮双键环合、吲哚类衍生物的氧化重排、糠醇氧化等反应。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述反应的处理方法为,反应完成后用稀释的Na2S2O3溶液淬灭,用有机溶剂如二氯甲烷、乙酸乙酯萃取,收集有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,即可得产物。
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