本發(fā)明屬于有機化合物合成,一種電化學(xué)介導(dǎo)環(huán)丁硅烷開環(huán)合成硅醚的方法。
背景技術(shù):
1、硅醚作為一種重要結(jié)構(gòu)單元,在醫(yī)藥、農(nóng)化和材料科學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值,是眾多有機轉(zhuǎn)化應(yīng)用中的關(guān)鍵中間體。因此,高效,簡便的合成有機硅醚是硅化學(xué)中一個重要研究方向。在傳統(tǒng)合成方法中,主要依賴于路易斯酸催化劑(如三氟化硼、三氯化鋁等)或過渡金屬催化(如鈀、銠、鉑、鎳等金屬配合物)來促使環(huán)丁硅烷裂解開環(huán),生成硅醚。然而,這些方法存在明顯的局限性:路易斯酸體系往往會產(chǎn)生具有腐蝕性的鹽酸副產(chǎn)物,對環(huán)境造成污染;而過渡金屬催化劑的價格相對昂貴且儲存稀少。隨著綠色化學(xué)理念的深入發(fā)展,開發(fā)一種環(huán)境友好型的硅醚合成方法已成為當(dāng)前研究的重點?;诖?,我們提出了一種有機電化學(xué)合成硅醚的新方法。電化學(xué)合成具有反應(yīng)條件溫和、高選擇性且可以通過調(diào)節(jié)電流密度和電極電位等參數(shù)來實現(xiàn)反應(yīng)過程的優(yōu)化和精確調(diào)控。這種方法不僅避免了傳統(tǒng)方法的環(huán)境污染問題,還大大提高了反應(yīng)的可控性和重復(fù)性,為硅醚的綠色合成提供了新的思路。
2、[(a)a.k.franz,p.d.dreyfuss,s.l.schreiber,j.am.chem.soc.,2007,129,1020-1021.(b)w.yuan,l.you,w.lin,j.ke,y.li,c.he,org.lett.,2021,23,1367-1372.(c)x.quan,l.xu,z.li,p.maienfisch,j.agric.food?chem.,2023,71,18188-18196.(d)w.-k.zhu,h.-j.zhu,x.-j.fang,f.ye,j.cao,z.xu,l.-w.xu,org.lett.,2023,25,7186-7191.(e)s.liu,y.-s.chen,y.wu,p.wang,sci.chi.chem.,2024,67,2661-2669.(f)j.j.dalton,a.bemal?sánchez,a.t.kelly,j.c.fettinger,a.k.franz,acs?catal.,2024,14,1005-1012.]
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊,而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。
2、(1)技術(shù)問題
3、本發(fā)明創(chuàng)造主要避免貴金屬、化學(xué)計量氧化劑或還原劑的使用,解決會產(chǎn)生不必要廢物的問題,以滿足日益增長的環(huán)境友好性和可持續(xù)性需求。
4、(2)技術(shù)方案
5、反應(yīng)瓶配備石墨氈及鉑片電極,石墨氈為陽極,鉑片為陰極。在氮氣保護下,反應(yīng)瓶中依次加入環(huán)丁硅烷0.2mmol,四丁基四氟硼酸銨鹽0.2mmol,超干甲醇0.4ml,三乙胺0.1mmol,乙腈4ml,電流8ma常溫攪拌1.0h。
6、上述環(huán)丁硅烷為1,1-二苯基硅代環(huán)丁烷、1,1-二對甲苯基硅代環(huán)丁烷、1,1-二(噻吩-2-基)硅代環(huán)丁烷、1,1-二(4-甲氧基苯基)硅代環(huán)丁烷、1,1-二(4-氯苯基)硅代環(huán)丁烷、1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基硅代環(huán)丁烷、1-(4-叔丁基苯基)-1-甲基硅雜環(huán)丁烷、1-甲基-1-(4-甲硫基苯基)硅代環(huán)丁烷、1-芐基-1-甲基硅代環(huán)丁烷、7-苯基-7-甲基-7-硅代雙環(huán)[4.2.0]辛-1,3,5-三烯中的一種;甲醇為超干甲醇;添加劑為三乙胺;電極材料為石墨氈和鉑片電極;電解質(zhì)為四丁基四氟硼酸銨鹽;溶劑為乙腈。
7、所述添加劑和環(huán)丁硅烷摩爾比為1:2;甲醇使用量為0.4毫升;所述電解質(zhì)的使用量為0.05摩爾每毫升;所述溶劑的用量為4毫升。
8、(3)有益效果以及創(chuàng)新性
9、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:
10、本發(fā)明創(chuàng)造主要避免貴金屬的使用,通過在溫和條件下利用電子作為氧化還原試劑來開發(fā)新的有機轉(zhuǎn)化,從而避免化學(xué)計量氧化劑或還原劑,減少不必要的廢物,以滿足日益增長的環(huán)境友好性和可持續(xù)性需求。
11、本發(fā)明簡單易操作,方法中所需物品毒性小,安全環(huán)保,底物拓展范圍廣,產(chǎn)率高。
1.在無水無氧條件下,在反應(yīng)瓶中加入環(huán)丁硅烷,甲醇,添加劑,電解質(zhì),溶劑,常溫下通電攪拌反應(yīng)1.0小時。
2.所述添加劑和環(huán)丁硅烷摩爾比為1:2;甲醇使用量為0.4毫升;所述電解質(zhì)的使用量為0.05摩爾每毫升;所述溶劑的用量為4毫升。
3.上述環(huán)丁硅烷為1,1-二苯基硅代環(huán)丁烷、1,1-二對甲苯基硅代環(huán)丁烷、1,1-二(噻吩-2-基)硅代環(huán)丁烷、1,1-二(4-甲氧基苯基)硅代環(huán)丁烷、1,1-二(4-氯苯基)硅代環(huán)丁烷、1-(4-甲氧基苯基)-1-甲基硅代環(huán)丁烷、1-(4-叔丁基苯基)-1-甲基硅雜環(huán)丁烷、1-甲基-1-(4-甲硫基苯基)硅代環(huán)丁烷、1-芐基-1-甲基硅代環(huán)丁烷、7-苯基-7-甲基-7-硅代雙環(huán)[4.2.0]辛-1,3,5-三烯中的一種;甲醇為超干甲醇;三乙胺0.1mmol;電極材料為石墨氈和鉑片電極;電解質(zhì)為四丁基四氟硼酸銨鹽;溶劑為乙腈。
4.反應(yīng)瓶配備石墨氈及鉑片電極,石墨氈為陽極,鉑片為陰極。在氮氣保護下,反應(yīng)瓶中依次加入環(huán)丁硅烷0.2mmol,四丁基四氟硼酸銨鹽0.2mmol,超干甲醇0.4ml,三乙胺0.1mmol,乙腈4ml,電流8ma常溫攪拌1.0h。