1.本发明涉及机械化学有机合成技术领域，特别涉及一种苯甲酰基化合物的机械化学合成方法。
背景技术：
2.机械化学合成方法是利用反应物粉体在研磨(如通过球磨等)过程中高强度碰撞瞬间产生的温度和压力，引发局部、非均相反应。或者说在机械能的作用下发生化学反应的一种方法。由于没有溶剂分子的介入，反应的微环境不同于常规的溶液体系，反应部位分子排列有序，反应选择性高，由于反应物的浓度可达100％，反应效率得到明显提高。目前，机械化学合成方法应用于多种化合物的合成、降解等，例如，发明专利cn110256255a公开了一种1,4-双(4-硝基苯氧基)苯的机械化学合成方法；发明专利cn101463044b公开了草甘膦铵盐制剂的机械化学合成方法，发明专利cn110251877a公开了一种以碳化硅为催化剂的机械化学法降解六氯苯的方法等。
3.苯甲酰基化合物作为一种重要的有机合成中间体，已被广泛应用于药物、化工原料及香料的合成中。其中，在苯乙酮的传统合成方法上，主要是通过friedel-crafts酰基化产生，通常采用卤化物或酸酐作为试剂，化学计量的al2o3作为催化剂，这种合成方法中不仅需要化学计量量的催化剂，而且还会产生的大量有毒且具有腐蚀性的废物，使之难以应用于实际生产中。目前工业合成苯乙酮的主要工艺是基于烷基苯的氧化，通常需要加入化学计量氧化剂，如高锰酸盐、铬酸、重铬酸钾或硝酸等，但从经济和环境角度来看，过氧化氢或氧气等作为氧化剂稍有优势。目前，制药和精细化学品的合成中常伴随高温高压的反应条件，不但会影响反应的选择性以及产品的质量，而且还存在一定的安全隐患。另外，木质素作为最丰富的天然有机材料之一，以往对木质素的氧化裂解一直被广泛研究。然而通过对木质素分子的苄位进行氧化从而构建出还原胺化位点，对木质素资源的利用是具有重要意义的。因此，从可持续和环境保护的角度来看，合成苯甲酰基化合物的合成方法仍有很大的开发价值。
4.另外，本领域并没有任何文献公开利用机械化学合成法制备苯甲酰基化合物，亦没有任何技术启示，发明人在研究的过程中，意外的发现了一种苯甲酰基化合物的机械化学合成方法，所述的方法利用研磨技术，不需要对原料进行预处理，反应条件温和，在室温下进行，操作简单，没有低温或高温等苛刻的反应条件，而且还具有反应时间短，后处理简单，产品产率高等优点。该反应不需要添加溶剂，按照化学计量比反应，原子经济性高；常温常压下反应，节省成本。本发明可实现木质素分子的苄位氧化从而构建出还原胺化位点，这对木质素资源的利用具有重要价值。
技术实现要素：
5.针对上述技术问题，本发明提供了一种苯甲酰基化合物的机械化学合成方法，所述的方法包括如下步骤：
6.在研磨设备中加入式(i)所示的苄基类化合物，再加入压电材料、催化剂、氧化剂和添加剂，进行机械化学反应，反应结束后，用有机溶剂洗脱，减压蒸干，用色谱柱进行分离，得到式(ii)所示苯甲酰基化合物；
[0007][0008]
其中：n≥0；
[0009]
ar为取代(包括单取代、多取代)或非取代的芳香环，包括但不限于苯环、吡啶环、吡咯环、呋喃环、吡喃环；
[0010]
r'包括但不限于氢原子、烷基、羟基、-ch
2-nh-r；r为烷基。
[0011]
优选的，所述的苄基类化合物为甲苯、乙苯、邻甲氧基苯甲醇、间甲氧基苯甲醇、对甲氧基苯丙醇、3-(2,4-二甲氧基苯基)丙-1-醇和3-(3,5-二甲氧基苯基)丙-1-醇。
[0012]
优选的，所述的压电材料为：钛酸钡、铌酸锂、氧化锌和γ-三氧化二铝中的任一种，所述的苄基类化合物与压电材料的摩尔比为1：5。
[0013]
优选的，所述的催化剂为pd/θ-al2o3、pd-mcf、ni-mcf、pd/c、pd-isatin schiff base@kit-6、gan、m-gan、lafe
x
mnypd
(1-x-y)
o3、lacoo3、laco
x
niypd
(1-x-y)
o3、pd-kit-6-n、coo
x
@sio2、lamn
x
co
(1-x)
o/sio2、nio
x
@sio2、pdo
x
@sio2、biocl、cds、cds/sba-15、cds/mcf和biocl/nanbo3中的任一种，用量为30mg。
[0014]
优选的，所述的氧化剂为tbhp或h2o2(30％in h2o)。
[0015]
优选的，所述的氧化剂为tbhp，用量为5当量。
[0016]
优选的，所述的添加剂为醋酸盐。
[0017]
优选的，所述的添加剂为醋酸钠或醋酸钾。
[0018]
优选的，所述的反应温度是室温，在空气中进行。
[0019]
优选的，所述的研磨设备为行星式球磨机或筒状球磨机或捏合机。
[0020]
优选的，所述的研磨设备的研磨罐为聚四氟乙烯材料所制，研磨球为5mm的钢球。
[0021]
优选的，所述的研磨频率为40hz。
[0022]
相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：
[0023]
(1)本发明提供了一种苯甲酰基化合物的合成方法，该方法利用研磨技术，不需要对原料进行预处理，反应条件温和，在室温下进行，操作简单，没有低温或高温等苛刻的反应条件，而且还具有反应时间短，后处理简单，产品产率高等优点。
[0024]
(2)该反应不需要添加溶剂，按照化学计量比反应，原子经济性高；常温常压下反应，节省成本。
[0025]
(3)本发明可实现木质素分子的苄位氧化从而构建出还原胺化位点，这对木质素资源的利用具有重要价值。
具体实施方式
[0026]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027]
实施例1：甲苯氧化生成苯甲醛
[0028][0029]
使用甲苯作为初始反应物：在室温下，在5ml的研磨罐中依次加入压电材料(0.5mmol)，催化剂(30mg)，醋酸盐(0.1mmol)，tbhp(0.5mmol)和甲苯(0.1mmol)，空气条件下，在频率40hz的研磨条件下，研磨6小时后，将反应体系利用乙酸乙酯洗脱，减压蒸干后，用色谱柱进行分离。
[0030]
实施例2：乙苯氧化生成苯乙酮
[0031][0032]
使用乙苯作为初始反应物：在室温下，在5ml的研磨罐中依次加入压电材料(0.5mmol)，催化剂(30mg)，醋酸盐(0.1mmol)，tbhp(0.5mmol)和乙苯(0.1mmol)，空气条件下，在频率40hz的研磨条件下，研磨6小时后，将反应体系利用乙酸乙酯洗脱，减压蒸干后，用色谱柱进行分离。
[0033]
实施例3：邻甲氧基苯丙醇氧化生成3-羟基-1-(2-甲氧基苯基)丙-1-酮
[0034][0035]
使用邻甲氧基苯丙醇作为初始反应物：在室温下，在5ml的研磨罐中依次加入压电材料(0.5mmol)，催化剂(30mg)，醋酸盐(0.1mmol)，tbhp(0.5mmol)和邻甲氧基苯丙醇(0.1mmol)，空气条件下，在频率40hz的研磨条件下，研磨6小时后，将反应体系利用乙酸乙酯洗脱，减压蒸干后，用色谱柱进行分离。
[0036]
实施例4：间甲氧基苯丙醇氧化生成3-羟基-1-(3-甲氧基苯基)丙-1-酮
[0037][0038]
使用间甲氧基苯丙醇作为初始反应物：在室温下，在5ml的研磨罐中依次加入压电材料(0.5mmol)，催化剂(30mg)，醋酸盐(0.1mmol)，tbhp(0.5mmol)和间甲氧基苯丙醇(0.1mmol)，空气条件下，在频率40hz的研磨条件下，研磨6小时后，将反应体系利用乙酸乙酯洗脱，减压蒸干后，用色谱柱进行分离。
[0039]
实施例5：对甲氧基苯丙醇氧化生成3-羟基-1-(4-甲氧基苯基)丙-1-酮
[0040][0041]
使用对甲氧基苯丙醇作为初始反应物：在室温下，在5ml的研磨罐中依次加入压电材料(0.5mmol)，催化剂(30mg)，醋酸盐(0.1mmol)，tbhp(0.5mmol)和对甲氧基苯丙醇(0.1mmol)，空气条件下，在频率40hz的研磨条件下，研磨6小时后，将反应体系利用乙酸乙酯洗脱，减压蒸干后，用色谱柱进行分离。
[0042]
实施例6：3-(3,4-二甲氧基苯基)丙-1-醇氧化生成1-(3,4-二甲氧基苯基)-3-羟基丙-1-酮
[0043][0044]
使用3-(3,4-二甲氧基苯基)丙-1-醇作为初始反应物：在室温下，在5ml的研磨罐中依次加入压电材料(0.5mmol)，催化剂(30mg)，醋酸盐(0.1mmol)，tbhp(0.5mmol)和3-(3,4-二甲氧基苯基)丙-1-醇(0.1mmol)，空气条件下，在频率40hz的研磨条件下，研磨6小时后，将反应体系利用乙酸乙酯洗脱，减压蒸干后，用色谱柱进行分离。
[0045]
实施例7：3-(3,5-二甲氧基苯基)丙-1-醇氧化生成1-(3,5-二甲氧基苯基)-3-羟基丙-1-酮
[0046][0047]
使用3-(3,5-二甲氧基苯基)丙-1-醇作为初始反应物：在室温下，在5ml的研磨罐中依次加入压电材料(0.5mmol)，催化剂(30mg)，醋酸盐(0.1mmol)，tbhp(0.5mmol)和3-(3,5-二甲氧基苯基)丙-1-醇(0.1mmol)，空气条件下，在频率40hz的研磨条件下，研磨6小时后，将反应体系利用乙酸乙酯洗脱，减压蒸干后，用色谱柱进行分离。
[0048]
实施例8：n-甲基-2-苯乙烷-1-胺氧化生成2-(甲氨基)-1-苯乙烷-1-酮
[0049][0050]
使用n-甲基-2-苯乙烷-1-胺作为初始反应物：在室温下，在5ml的研磨罐中依次加入压电材料(0.5mmol)，催化剂(30mg)，醋酸盐(0.1mmol)，tbhp(0.5mmol)和n-甲基-2-苯乙烷-1-胺(0.1mmol)，空气条件下，在频率40hz的研磨条件下，研磨6小时后，将反应体系利用乙酸乙酯洗脱，减压蒸干后，用色谱柱进行分离。
[0051]
实施例9：2-(4-甲氧基苯基)-n-甲基乙烷-1-胺氧化生成1-(4-甲氧基苯基)-2-(甲氨基)乙烷-1-酮
[0052][0053]
使用2-(4-甲氧基苯基)-n-甲基乙烷-1-胺作为初始反应物：在室温下，在5ml的研磨罐中依次加入压电材料(0.5mmol)，催化剂(30mg)，醋酸盐(0.1mmol)，tbhp(0.5mmol)和2-(4-甲氧基苯基)-n-甲基乙烷-1-胺(0.1mmol)，空气条件下，在频率40hz的研磨条件下，研磨6小时后，将反应体系利用乙酸乙酯洗脱，减压蒸干后，用色谱柱进行分离。
[0054]
实施例10：2-(3,4-二甲氧基苯基)-n-甲基乙烷-1-胺氧化生成1-(3,4-二甲氧基苯基)-2-(甲氨基)乙烷-1-酮
[0055][0056]
使用2-(3,4-甲氧基苯基)-n-甲基乙烷-1-胺作为初始反应物：在室温下，在5ml的研磨罐中依次加入压电材料(0.5mmol)，催化剂(30mg)，醋酸盐(0.1mmol)，tbhp(0.5mmol)和2-(3,4-甲氧基苯基)-n-甲基乙烷-1-胺(0.1mmol)，空气条件下，在频率40hz的研磨条件下，研磨6小时后，将反应体系利用乙酸乙酯洗脱，减压蒸干后，用色谱柱进行分离。
[0057]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。