【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机电化学合成领域，具体涉及一种通过对异丙基甲苯可控转化为相应醛和酮的恒电流电解方法。
技术介绍
1、对异丙基甲苯(p-isopropyltoluene，pit)，俗称对伞花烃，分子中存在不同类型的c-h键，通过对其可控转化，可相应转化为重要的精细化学中间体对异丙基苯甲醛(p-isopropylbenzaldehyde,piba)和对甲基苯乙酮(p-methylacetophenon，pmap)。piba除了用作香料，还因其具有抗微生物、抗炎、抗真菌、降血糖和抗癌功能而被应用于医疗行业(life sciences,2022,298:120525.)。pmap既可用作调味剂，还可作为中间体用于生产活性药物、香水和化妆品(the journal of chemical thermodynamics,2023,185:107108.)。通过c-h键氧化转化为相应的醛或酮受到了有机化学界的广泛关注，其中对c-h键的直接官能化很有吸引力，但也具有挑战性，尤其是对具有高的键能和低的极性c(sp3)-h键的官能化(nature,2016,533(7602):230-234.)。传统的化学氧化方法通常需要苛刻的条件，如高温、高压，化学氧化剂(o2、h2o2等)，同时需要一些过渡金属作为催化剂，三废严重。romanv.ottenbacher等人采用以mn为基底的催化剂，在h2o2条件下催化pit，转化率最高为52％，其中pmap的产率为6％(acs catal.2021,11,5517-5524)。电化学氧化法不仅清洁高效，且能通过
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供了一种恒电流电解氧化法，对对异丙基苯甲醛可控转化为对异丙基苯甲醛(piba)和对甲基苯乙酮(pmap)的方法，以提高产物总收率。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种对c-h键直接电化学氧化可控转化为醛和酮的方法，所述方法为：在无隔膜电解槽中加入对异丙基甲苯、支持电解质和溶剂组成电解液，阳、阴两极电极材料分别为c/c、c/pb、pt/c、pt/pt和pt/pb，通过恒电流电解生成对异丙基苯甲醛和对甲基苯乙酮；所述的溶剂为ch3cn和h2o的混合溶剂，其中h2o的含量为10％～20％，所述支持电解质为nabf4、liclo4或sds；所述的恒电流电解条件为：温度为20～60℃、电流密度为16～34ma/cm2、转速≥500rpm，电解时间为2～12h。
4、作为优选，所述电解反应温度为50℃～60℃。
5、作为优选，所述阴、阳两极电极材料分别为c/pb、pt/c、pt/pt或pt/pb。
6、作为优选，所述电流密度为22～34ma/cm2，进一步优选为28ma/cm2。
7、作为优选，所述反应转速为500rpm～1500rpm，进一步优选为1500rpm。
8、作为优选，所述电解反应时间为12h。
9、本专利技术提供的对异丙基苯甲醛的c-h键直接电化学氧化可控转化为对异丙基苯甲醛和对甲基苯乙酮的方法，在电解结束后，所得反应混合液经旋蒸、萃取，柱层析纯化即可得到目标产物对异丙基苯甲醛和对甲基苯乙酮。
10、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
11、(1)本专利技术使用电化学方法，其中水提供氧源，无需添加额外的化学氧化剂，是一种环境友好的方法。
12、(2)本专利技术采用恒电流电解的方法，相比恒电位电解，对目标产物的选择性更高，更适合于工业化。
13、(3)本专利技术中阴、阳两极的电极材料采用c、pb、pt，无需进行特殊的改性和预处理。
14、(4)本专利技术不需加入酸或碱作为添加剂，不使用贵金属作为电极，成本低，操作简便，且安全，更有利于工业化。
15、(5)本专利技术所述方法，反应物转化率高，在12个小时，几乎全部转化。
16、(6)本专利技术提供的对c-h键直接电化学氧化可控转化为醛和酮的方法，目标产物对异丙基苯甲醛和对甲基苯乙酮的产率高。
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1.一种对C-H键直接电化学氧化可控转化为醛和酮的方法，其特征在于：所述方法为：在无隔膜电解槽中加入对异丙基甲苯、支持电解质和溶剂组成电解液，阳、阴两极电极材料分别为C/C、C/Pb、Pt/C、Pt/Pt和Pt/Pb，通过恒电流电解生成对异丙基苯甲醛和对甲基苯乙酮；所述的溶剂为CH3CN和H2O的混合溶剂，其中H2O的含量为10％～20％，所述支持电解质为NaBF4、LiClO4或SDS；所述的恒电流电解条件为：温度为20～60℃、电流密度为16～34mA/cm2、转速≥500rpm，电解时间为2～12h。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电解反应温度为50℃～60℃。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述阴、阳两极电极材料分别为C/Pb、Pt/C、Pt/Pt或Pt/Pb。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电流密度为22～34mA/cm2。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述电流密度为28mA/cm2。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应转速为500rpm～1500
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述反应转速为1500rpm。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电解反应时间为12h。
...【技术特征摘要】
1.一种对c-h键直接电化学氧化可控转化为醛和酮的方法，其特征在于：所述方法为：在无隔膜电解槽中加入对异丙基甲苯、支持电解质和溶剂组成电解液，阳、阴两极电极材料分别为c/c、c/pb、pt/c、pt/pt和pt/pb，通过恒电流电解生成对异丙基苯甲醛和对甲基苯乙酮；所述的溶剂为ch3cn和h2o的混合溶剂，其中h2o的含量为10％～20％，所述支持电解质为nabf4、liclo4或sds；所述的恒电流电解条件为：温度为20～60℃、电流密度为16～34ma/cm2、转速≥500rpm，电解时间为2～12h。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电解反应温度为...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱英红，陈珂，周敏玲，彭武金，王孟辉，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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