功能化化合物的反应产物的回收方法技术

提供了用于回收官能化化合物的反应产物的方法，该方法包括：使(i)包含主族元素的氧化亲电体和(ii)包含至少一个C‑H键的化合物在酸性介质中接触以形成包含官能化化合物的反应产物的反应环境，使该反应环境与水不混溶有机溶剂接触，将水不混溶有机溶剂与反应环境分离，其中官能化化合物的反应产物溶解于水不混溶有机溶剂中，以及将官能化化合物的反应产物和水不混溶有机溶剂分离。水不混溶萃取溶剂可以是与包含至少一个C‑H键的化合物相同的化合物，例如丙烷或正丁烷。

Process for recovering reaction products of functionalized compounds

A method for recovery of reaction product functional compounds are provided, the method includes: (I) contains the oxidation of the main group elements and electrophiles (II) reaction of compounds containing at least one C H key contact to form a reaction product containing functional compounds in acidic medium, the the reaction environment with a water immiscible organic solvent, water immiscible organic solvent and reaction separation, the functionalized compounds dissolved in the reaction product of a water immiscible organic solvent, and functional compounds and a reaction product of a water immiscible organic solvent separation. Water can be mixed and compound containing at least one C H key of the same solution extraction solvent, such as propane or butane.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功能化化合物的反应产物的回收方法相关申请的交叉引用本专利申请要求于2014年8月26日提交的美国临时专利申请号62/042,099的权益，该申请通过引用的方式以其全文并入本文。专利技术背景在国际专利申请号PCT/US2014/018175(WO2014/130987)中，描述了在酸性介质中用包含主族元素的氧化亲电体氧化诸如烷烃的烃的方法，该申请通过引用的方式以其全文并入本文。在美国临时专利申请号62/041,270和62/042,101中描述了在酸性介质中使用氧化亲电体氧化杂烷烃和芳烃的方法，这两篇专利也通过引用的方式以其全文并入本文。在本专利技术的方法中，诸如烷烃、杂烷烃或芳烃的化合物(RH)与包含反应性主族元素的氧化亲电体(例如，式MXn的化合物，其中M为氧化形式或氧化态的主族元素，诸如铊、铅、铋、锑、硒、碲或碘，并且X为带负电荷的反离子)接触。作为盐的氧化形式的反应性主族元素被称为氧化亲电体(例如，软氧化亲电体)。不希望受到任何特定理论的限制，据信这一反应生成反应性有机金属中间体(RMX(n-1))，在至少一些实施方式中，其衍生自sp3-或sp2-杂化碳原子的碳键合的氢原子被反应性主族元素亲电取代。然后，其中在烃基基团和主族元素之间存在新形成的键的反应性有机金属中间体能诸如与含氧酸(如羧酸)反应以生成官能化的烃，例如羧酸的烃基酯。因此，总体反应是化合物的C-H键上的氢原子被诸如酯基团的官能团替代的反应。氧化亲电体的副产物(称为亲电体还原产物)包含氧化态相对于反应性氧化亲电体中的主族元素的氧化态更低的主族元素M。在一个实施方式中，反应在酸性介质中进行，其得到反应产物和来自反应性有机金属中间体的亲电体还原产物，其中主族元素M已经历还原反应至较低的氧化态，并且底物已被转化成官能化的(例如氧化的)烃。在一些实施方式中，反应产物(即氧化产物)是起始化合物的氧合物(oxygenate)，诸如醇、酮、醛、酯或羧酸。当酸性介质包含羧酸(例如乙酸、三氟乙酸等)时，氧化产物必须与酸性介质以及与亲电体还原产物分离。亲电体还原产物能通过氧化步骤再循环回到氧化亲电体，并且酸性介质的组分能再循环回到反应环境中。然而，氧化产物需要经济地以足够纯的形式回收以便提供高效的和/或成本效益的总体官能化(例如氧化)反应方法。专利技术简述本专利技术提供用于回收官能化化合物的反应产物的方法，该方法包括：使(i)包含主族元素的氧化亲电体和(ii)包含至少一个C-H键的化合物在酸性介质中接触以形成包含官能化化合物的反应产物的反应环境，使该反应环境与水不混溶有机溶剂接触，使水不混溶有机溶剂与反应环境分离，其中官能化化合物的反应产物溶解于水不混溶有机溶剂中，以及使官能化化合物的反应产物和水不混溶有机溶剂分离以回收官能化化合物的反应产物。专利技术详述本专利技术涉及用于回收官能化化合物的反应产物的方法，该方法包括：使(i)包含主族元素的氧化亲电体和(ii)包含至少一个C-H键的化合物在酸性介质中接触以形成包含官能化化合物的反应产物的反应环境，使该反应环境与水不混溶有机溶剂接触，使水不混溶有机溶剂与反应环境分离，其中官能化化合物的反应产物溶解于水不混溶有机溶剂中，以及使官能化化合物的反应产物和水不混溶有机溶剂分离。在该方法中，包含至少一个C-H键的化合物(即待被官能化的化合物)是如本文所述的烷烃、杂烷烃或芳烃。“烷烃”是包括至少一个sp3-杂化碳原子的化合物，其中该碳原子的至少一个取代基是氢原子以使C-H键存在。烷烃可以是含有例如约1至约16个碳原子(例如，约1至约12个碳原子、约1至约10个碳原子、约1至约8个碳原子、约1至约6个碳原子或约1至约4个碳原子)的直链或支链烷烃。烷基的实例包括甲烷、乙烷、正丙烷、异丙烷、正丁烷、仲丁烷、异丁烷、叔丁烷、正戊烷、异戊烷、正己烷等。“杂烷烃”是包括至少一个sp3-杂化碳原子的化合物，其中该碳原子的至少一个取代基是氢原子以使C-H键存在。杂烷烃的烷烃部分暗指含有例如约1至约16个碳原子(例如，约1至约12个碳原子、约1至约10个碳原子、约1至约8个碳原子、约1至约6个碳原子或约1至约4个碳原子)的直链或支链烷基取代基。杂烷烃还包含至少一个“杂原子”，即不是碳或氢的原子。杂原子的实例包括诸如氧、硫、氮、卤素(例如氯)和/或金属(例如锡)的元素的原子。因为，杂烷烃物质作为本文中使用的术语可以是例如烷基甲醇、烷基胺、烷基硫醇、卤碳或有机金属化合物。可用于实践本专利技术方法的杂烷烃物质的实例包括醇(例如正丙醇或正丁醇)和包含醚氧、酯或酰胺基团的化合物。例如，本专利技术的方法能用于提供杂烷烃(诸如丁醇、卤代丁烷和丁酰基化合物诸如酯和酰胺)的反应产物。“芳烃”作为本文使用的术语是指包含至少一个带有氢原子的sp2-杂化碳原子的有机化合物，其中芳烃化合物可进一步包含(i)一个或多个sp3-杂化碳原子，(ii)一个或多个杂原子，或者(iii)(i)和(ii)这两者。术语“芳烃”涵盖“芳基”和“杂芳基”环体系。术语“芳基”是指如本领域中通常所理解的未取代的或取代的芳香性碳环部分，并包括单环和多环芳香性化合物，举例来说，诸如苯、联苯、萘、蒽、芘等。芳基部分通常含有例如6至30个碳原子、6至18个碳原子、6至14个碳原子或6至10个碳原子。可以理解术语芳基包括根据Hückel规则为平面的并且包含4n+2π个电子的碳环部分，其中n＝1、2或3。芳基可以是取代的或未取代的，如本文中所述。术语“杂芳基”是指在至少一个环中具有至少一个杂原子(O、S或N)的芳香性5元或6元单环基团、9元或10元双环基团、以及11至14元三环基团。含有杂原子的杂芳基基团的每个环能含有一个或两个氧或硫原子和/或一个至四个氮原子，条件是每个环中杂原子的总数目为四个或更少并且每个环具有至少一个碳原子。完成双环和三环基团的稠环可以仅含有碳原子并且可以是饱和的、部分饱和的或不饱和的。氮原子和硫原子可以任选地被氧化，并且氮原子可以任选地被季铵化。双环或三环杂芳基基团必须包括至少一个完全芳香性的环并且另一个或多个稠环可以是芳香性的或非芳香性的。杂芳基可以在任何环的任何可用的氮或碳原子处连接。杂芳基的示例性实例是喹啉、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、苯并咪唑、三嗪、咪唑、(1,2,3)-三唑和(1,2,4)-三唑、吡嗪、四唑、呋喃、吡咯、噻吩、异噻唑、噻唑、异唑和二唑。杂芳基可以是取代的或未取代的，如本文所述。合适的芳烃底物的实例包括芳基化合物，诸如苯、酚、酚醚、苯胺的衍生物、卤代芳基化合物、萘等。合适的芳烃底物的其他实例包括杂芳基化合物，诸如吡啶、喹啉、吡咯、吲哚、噻吩等。在一个实施方式中，芳烃是苯、吡啶、喹啉或萘，其各自是任选取代的。取代的芳烃通常包含在任何合适位置(例如，1位、2位、3位、4位、5位或6位等)的至少一个取代基(例如，1个、2个、3个、4个、5个、6个等)。合适的取代基包括例如卤代、烷基、烯基、炔基、羟基、硝基、氰基、氨基、烷基氨基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、羧基、羧基烷基、羧基烷基氧基、酰氨基、烷基酰氨基、卤代烷基酰氨基、芳基、杂芳基和杂环烷基。在一个实施方式中，芳烃可被一个或多个杂原子和/或一个或多个烷基取代。杂原子的实例包括诸如氧、氮、硫、卤素(例如氯)和/或金属(例如锡)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于回收官能化化合物的反应产物的方法，包括：使(i)包含主族元素的氧化亲电体和(ii)包含至少一个C‑H键的化合物在酸性介质中接触以形成包含官能化化合物的反应产物的反应环境，使所述反应环境与水不混溶有机溶剂接触，使所述水不混溶有机溶剂与所述反应环境分离，其中所述官能化化合物的反应产物溶解于所述水不混溶有机溶剂中，以及使所述官能化化合物的反应产物和所述水不混溶有机溶剂分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.26 US 62/042,0991.一种用于回收官能化化合物的反应产物的方法，包括：使(i)包含主族元素的氧化亲电体和(ii)包含至少一个C-H键的化合物在酸性介质中接触以形成包含官能化化合物的反应产物的反应环境，使所述反应环境与水不混溶有机溶剂接触，使所述水不混溶有机溶剂与所述反应环境分离，其中所述官能化化合物的反应产物溶解于所述水不混溶有机溶剂中，以及使所述官能化化合物的反应产物和所述水不混溶有机溶剂分离。2.权利要求1所述的方法，其中所述包含至少一个C-H键的化合物是烷烃、杂烷烃或芳烃，其中所述杂烷烃包含至少一个带有氢原子的sp3-杂化碳原子和至少一个不是碳或氢原子的杂原子，并且所述芳烃包含至少一个带有氢的sp2-杂化碳原子。3.权利要求2所述的方法，其中所述包含至少一个C-H键的化合物是烷烃，优选甲烷、乙烷、丙烷、丁烷，或其混合物。4.权利要求2所述的方法，其中所述包含至少一个C-H键的化合物是杂烷烃，优选醇。5.权利要求2所述的方法，其中所述包含至少一个C-H键的化合物是芳烃，优选芳基环体系或杂芳基环体系。6.权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述酸性介质包含含水羧酸，优选乙酸或三氟乙酸。7.权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述官能化化合物的反应产物是氧化反应产物。8.权利要求7所述的方法，其中所述氧化反应产物是酯或二酯。9.权利要求8所述的方法，其中所述包含至少一个C...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·考巴，S·皮奇，
申请(专利权)人：斯克利普斯研究所，
类型：发明
国别省市：美国,US