过酸酯是一种具有氧化性的有机物,简单地可以理解成过氧酸与相关的酯类化合物发生缩合反应形成的产物。常见的过酸酯有过氧乙酸叔丁酯,过苯甲酸叔丁酯。过酸酯的通式可以写成RCOOOR′。

简介过酸酯,英文名称为peresters;peroxyesters,一般可以认为是过酸与醇缩合而成的化合物。其中过氧酸的烃基酯,通式为RCOOOR′。过酸烃基酯的种类很多,例如:过氧乙酸叔丁酯CH3COOOBut,沸点50~51℃(1.99kPa);过氧三氟乙酸叔丁酯CF3COOOBut,沸点21℃(2.93kPa);过苯甲酸叔丁酯PhCOOOBut,沸点75~77℃(266Pa),熔点8℃。过酸酯属于易燃的有机物。较相应的非过氧酸的酯易于水解。通常用烷基氢过氧化物(ROOH)在碱性介质中与酰氯或酸酐反应制取。过酸酯的用途一般是用做聚合反应的引发剂。

相关研究N-氟代双苯磺酰胺介导的氮杂卡宾氧化催化合成过氧酯及酰胺的研究:在 N-氟代双苯磺酰胺(简称 NFSI)介导的氮杂卡宾催化体系下,首次实现了有机催化叔丁基过氧酯的合成,该反应同样可以用于合成酰胺。以不饱和醛为起始原料,在 5 mol%的氮杂卡宾以及 NFSI 的体系中以及室温的条件下最高能够得到大于 95%收率的叔丁基过氧酯.。该反应具有条件温和、低催化剂用量(最低可降至 2 mol%)、收率高、底物适用范围广等优点。1

2、配体促进下铜催化的由醛制备过酸叔丁酯及烯丙酯的反应研究:以碘化亚铜为催化剂、2,2'-联吡啶为配体, 发展了一种高效、温和且无溶剂参与的催化醛的 C—H 键活化,与过氧化叔丁醇(TBHP)反应生成过酸酯化合物的反应体系。在该催化体系中,双齿氮配体的加入显著增强了 Cu(I)催化剂的催化活性, 对该反应起到了关键的开关作用。与文献报道相比,该反应体系反应条件温和、时间短、无需溶剂且底物适应性优良。在此基础上,以上述反应混合物直接与环己烯反应,在较低温度下成功实现了烯丙酯的“一锅法”串联合成。2

相关推测机理醛和 TBHP 反应生成过酸酯的可能机理如图所示:

首先过氧化叔丁醇在 Cu(I)作用下形成叔丁氧自由基和氢氧根离子, 同时在这一过程中 Cu(I)被氧化为Cu(II);Cu(II)再次与另一分子过氧化叔丁醇作用得到叔丁基过氧自由基;形成的叔丁基氧自由基与醛作用,得到芳酰基自由基和叔丁醇。芳酰基自由基与叔丁基过氧自由基结合,即形成目标产物叔丁基过酸酯。联吡啶配体的加入可能有助于铜盐与TBHP之间的电子转移,促进了叔丁基过氧自由基或叔丁氧自由基的生成。2

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包申旭 - 副教授 - 武汉理工大学资源与环境工程学院