环庚醇的制备

背景及概述

环烷醇是一类非常重要的有机合成中间体。近些年研究表明，环烷醇可作为潜在的酮烷基化试剂参与多种化学转化，实现将酮烷基片段引入到各种分子骨架中。通常，在单电子氧化条件下，环烷醇通过烷氧自由基驱动的 β-键均裂，生成含有羰基官能团的碳自由基，继而发生后续的加成或取代反应，形成碳-碳或碳-杂键。环庚醇英文名称：Cycloheptanol，中文别名：软木醇；環庚醇，CAS号：502-41-0，分子式：C7H14O，分子量：114.185，外观与性状：无色至淡黄色液体，密度：0.948 g/mL at 25 °C(lit.)，沸点：185 °C(lit.)，熔点：2ºC。

制备

采用金属卟啉钴为仿生催化剂，催化空气氧化环庚烷可制备环庚醇[1]。

图1 环庚醇的制备反应式

（1）催化剂的溶解

在常温下，准确称取定量催化剂 TDMPPCo，加入到固定质量比的环庚烷溶液中，充分震荡，静置一段时间，使催化剂 TDMPPCo 能够完全溶解在环庚烷溶液中。配制好的环庚烷溶液可进行催化氧化反应。

（2）环庚烷氧化物料的制备

在容积为 4L 的高压反应釜中，加入 1.5L 已配制的含有一定量 TDMPPCo 催化剂的均相环庚烷溶液，密闭反应体系（即关闭放空阀、出气阀、回流阀、通气阀）后，打开氮气入口阀通氮气置换釜内空气。当釜内气体中氧气为趋于 0 时，停止通氮气，关闭氮气入口阀。打开釜内搅拌轴冷却水和回流冷凝水，开启搅拌，转速为 400rpm，控制升温至规定的反应温度。当反应温度达到预定反应温度后，向釜内通入压缩空气至规定反应压力，调整搅拌器转速至 700 rpm。当釜内压力稳定后，打开出气阀、回流阀，调节备压阀控制空气（尾气）流量在 0.10～0.12m 3 /h。当反应温度、釜内压力、空气（尾气）流量稳定后开始计时，当反应达到规定的反应时间后，将温控仪调至 0℃，同时开启釜内冷却水使物料降温。待物料温度降至 70℃时，关闭釜上进气阀，缓慢打开放空阀釜上开始泄压。当压力降至0.4MPa时暂停泄压，待釜内物料温度降至50℃时，继续泄压至常压。当釜内外压力平衡时，打开釜底卸料阀，放出反应釜内的物料。釜内物料排净后，开釜，进行洗釜。

参考文献

[1] Journal of Chemical Research - Part S, , # 6 p. 322 - 323