如何制备酮类衍生物? ¹

概述^[1]

酮分子中直接插入氧原子生成酯的反应被称为Baeyer-Villiger反应(BV氧化反应)。BV氧化反应使用的氧化剂可以分为过氧酸类氧化剂、分子氧和过氧化氢氧化剂等。然而，过氧酸在氧化后会产生有机酸，处理起来麻烦且容易污染环境；同时，过氧酸在使用过程中不稳定，容易发生爆炸。分子氧由于其较弱的氧化能力，很难高转化率地将酮直接转化为酯。相比之下，过氧化氢因为绿色无污染，在使用过程中危险性较小，使用合适的催化剂可以提高该反应的转化率和选择性。4-氧杂三环[4.3.1.1(3,8)]十一烷-5-酮是一种常用的酮类衍生物，可用作化学试剂。

制备^[1]

4-氧杂三环[4.3.1.1(3,8)]十一烷-5-酮的制备方法如下：首先，在一个100mL的三口烧瓶中加入0.5g氧化石墨烯，并加入60mL的去离子水，通过超声条件将其完全分散。然后，向混合液中加入0.64g氯化铁和0.58g氯化亚铁，将加热温度设定为60℃，滴加氨水以保持混合液的pH值为10，反应时间为1小时。反应结束后，将沉淀固体离心分离，用去离子水洗涤至中性，干燥后得到氧化石墨烯负载纳米四氧化三铁催化剂。接下来，在一个50mL的三口烧瓶中，加入0.12g2-甲基环己酮、0.02g氧化石墨烯负载纳米四氧化三铁催化剂，滴加0.69g过氧化氢溶液(30wt％)，过氧化氢和2-甲基环己酮的摩尔比为6:1，在室温25℃下搅拌反应5小时。反应结束后，加入6mL乙酸乙酯，用磁铁直接将催化剂吸出，洗涤干燥后可重复利用。用6mL乙酸乙酯萃取3次，分离出有机相后，取3mL的5％碳酸氢钠溶液洗涤有机相3次，再用去离子水将有机相洗涤至中性。用5％的碳酸氢钠溶液将水相调节到弱碱性，将乙酸乙酯的萃取液与有机相合并，真空旋蒸后得到有机物，称重并进行气相色谱分析。

重复上述实验方法和处理步骤，使用干燥好的催化剂进行第二次实验，得到相应的转化率和产率。实验结果显示，第一次使用催化剂时，2-甲基环己酮的转化率为85.0％，内酯产率为84.5％；第二次使用催化剂时，2-甲基环己酮的转化率为85.0％，4-氧杂三环[4.3.1.1(3,8)]十一烷-5-酮内酯产率为84.4％。

主要参考资料

[1]CN201811546851.0氧化石墨烯负载纳米四氧化三铁在BV氧化反应中的应用