【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种碳环化合物开环的方法，具体是一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法。
技术介绍
1、高效碳-碳(c-c)键裂解被认为是有机合成中一种极有吸引力的解构策略，因为它可以直接将c-c单键精化成其他有价值的官能团。在这种情况下，已经报道了许多c-c单键断裂的方法，这些方法通常利用环应变、相邻杂原子或其他激活功能。然而，由于固有的环应变张力的缺乏，非应变c-c键裂解是相对更有挑战性的。
2、环烷酮，特别是环戊酮和环己酮，很容易在天然产物中发现。环烷酮的开环反应引起了广泛的关注，通常采用baeyer-villiger氧化/水解/醇氧化三步反应开环，最终得到酮酸，其他的一些方法也主要集中在过渡金属活化碳-碳键上。然而，过渡金属价格昂贵，导致开环反应成本较高，且反应产率低，选择性差，反应副产物较多，因此，寻找一种无金属条件下催化环状酮类化合物中碳-碳单键断裂得到羧酸的绿色合成方法具有重要的价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有过渡金属活化碳-碳键方法存在的成本高、产率低的技术问题，提供一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法。
2、本专利技术提供的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环的方法，以氮杂环卡宾（nhc）作为催化剂，在氧气气氛及加热的条件下，实现了环状酮类化合物开环生成羧酸的高效转化；其技术方案具体包括以下步骤：
3、（1）取氮杂环卡宾、无机碱以及溶剂置于反应容器中，于室温下搅拌30-
4、
5、其中，式中：r基团为苯基、卤素取代的苯基、c1-c6烷氧基取代的苯基或c1-c6卤烷基取代的苯基；
6、（2）通入氧气，在90℃下反应72h；
7、（3）将反应体系用水淬灭，加入乙酸乙酯萃取，得到萃取液；
8、（4）将步骤（3）中萃取液用饱和食盐水洗涤、干燥，然后进行旋蒸浓缩，浓缩液通过硅胶柱层析分离，得到羧酸产物。
9、作为本专利技术技术方案的进一步优选，所述卤烷基为三氟甲基。
10、进一步地，步骤（1）中，所述氮杂环卡宾与环状酮类化合物的摩尔比为0.1:1。
11、进一步地，步骤（1）中，所述无机碱为醋酸钠，其与环状酮类化合物的摩尔比为0.2:1。
12、进一步地，步骤（1）中，所述溶剂为1，4-二氧六环，其加入量为10 ml/mmol环状酮类化合物。
13、进一步地，步骤（2）中，氧气由反应管上套氧气球持续供应，氧气流量1ml/min。
14、进一步地，步骤（3）中，所述乙酸乙酯的加入量为20ml，进行2次萃取。
15、进一步地，步骤（4）中，所述旋蒸，其转速为100-300rpm， 温度为40-45℃，真空为0.08-0.12mpa，旋蒸时间为3-5min。
16、进一步地，步骤（4）中，所述硅胶柱中硅胶为200目柱层析硅胶，层析展开剂为石油醚:乙酸乙酯= 1-5:1。
17、进一步地，所述氮杂环卡宾为1，3-双（2，4，6-三甲基苯基）氯化咪唑鎓。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
19、1、本专利技术以nhc作为催化剂，在氧气气氛及加热的条件下，实现了环状酮类化合物开环生成羧酸的高效转化，成本低廉。
20、2、避免了传统方法中过渡金属或强氧化剂的使用，使得反应更加绿色安全。
21、3、底物范围广，各类烷基，苯基取代底物均能顺利反应。
22、4、无副产物，产物纯净度高，产率高。
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1.一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征在于，所述卤烷基为三氟甲基。
3.如权利要求2所述的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述氮杂环卡宾与环状酮类化合物的摩尔比为0.1:1。
4.如权利要求3所述的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述无机碱为醋酸钠，其与环状酮类化合物的摩尔比为0.2-1。
5.如权利要求4所述的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述溶剂为1，4-二氧六环，其加入量为10 mL/mmol环状酮类化合物。
6.如权利要求2所述的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征在于，步骤（2）中，氧气由反应管上套氧气球持续供应，氧气流量1ml/min。
7.如权利要求2所述的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物
8.如权利要求2所述的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征在于，步骤（4）中，所述旋蒸，其转速为100-300rpm， 温度为40-45℃，真空为0.08-0.12Mpa，旋蒸时间为3-5min。
9.如权利要求8所述的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征在于，步骤（4）中，所述硅胶柱中硅胶为200目柱层析硅胶，层析展开剂为石油醚:乙酸乙酯=5:1。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征在于，所述氮杂环卡宾为1，3-双（2，4，6-三甲基苯基）氯化咪唑鎓。
...【技术特征摘要】
1.一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征在于，所述卤烷基为三氟甲基。
3.如权利要求2所述的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述氮杂环卡宾与环状酮类化合物的摩尔比为0.1:1。
4.如权利要求3所述的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述无机碱为醋酸钠，其与环状酮类化合物的摩尔比为0.2-1。
5.如权利要求4所述的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述溶剂为1，4-二氧六环，其加入量为10 ml/mmol环状酮类化合物。
6.如权利要求2所述的一种氮杂环卡宾催化环状酮类化合物氧化开环制备羧酸的方法，其特征...
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