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酮分子中直接插入氧原子生成酯的反應(yīng)稱為Baeyer-Villiger反應(yīng)(BV氧化反應(yīng))。BV氧化反應(yīng)使用的氧化劑，可分為過氧酸類氧化劑，分子氧，過氧化氫氧化劑等。過氧酸在氧化后會產(chǎn)生有機酸，廢酸的處理麻煩，容易污染環(huán)境；并且過氧酸在使用處理過程中不穩(wěn)定，容易發(fā)生爆炸。分子氧，由于較弱的氧化能力，很難高轉(zhuǎn)化率地將酮直接轉(zhuǎn)化為酯。過氧化氫因為綠色無污染，使用過程中危險很小，使用合適的催化劑可以提高該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性。4-氧雜三環(huán)[4.3.1.1(3,8)]十一烷-5-酮為酮類衍生物，可用作化學(xué)試劑。
4-氧雜三環(huán)[4.3.1.1(3,8)]十一烷-5-酮制備如下：在100mL三口燒瓶中加入0.5g氧化石墨烯，再加入60mL的去離子水，在超聲條件下將其完全分散。隨后將0.64g氯化鐵和0.58g氯化亞鐵加入到混合液中，設(shè)置加熱溫度為60℃，滴加氨水保持混合液pH為10，反應(yīng)時間為1h。反應(yīng)結(jié)束后，將沉淀固體離心分離，用去離子水洗滌至中性，干燥后制得氧化石墨烯負載納米四氧化三鐵催化劑。在50mL的三口燒瓶中，加入0.12g2-甲基環(huán)己酮，0.02g氧化石墨烯負載納米四氧化三鐵催化劑，滴加0.69g過氧化氫溶液(30wt％)，過氧化氫和2-甲基環(huán)己酮的的摩爾比為6:1，在室溫25℃下攪拌反應(yīng)5h。反應(yīng)結(jié)束后加入6mL乙酸乙酯，用磁鐵直接將催化劑吸出，洗滌干燥后用于下一次的催化劑重復(fù)利用實驗。用6mL的乙酸乙酯萃取3次，分離出有機相后，取3mL的5％碳酸氫鈉溶液洗滌有機相3次，再用去離子水將有機相洗滌到中性。用5％的碳酸氫鈉溶液將水相調(diào)節(jié)到弱堿性，把乙酸乙酯的萃取液與有機相合并，真空旋蒸后得到有機物，稱重并對產(chǎn)物進行氣相色譜分析。
將干燥好的催化劑用上述實驗方法和處理步驟重復(fù)一次實驗，得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率。實驗測得第一次使用催化劑：2-甲基環(huán)己酮的轉(zhuǎn)化率為85.0％，內(nèi)酯產(chǎn)率為84.5％；第二次使用催化劑：2-甲基環(huán)己酮的轉(zhuǎn)化率為85.0％，4-氧雜三環(huán)[4.3.1.1(3,8)]十一烷-5-酮內(nèi)酯產(chǎn)率為84.4％。
[1]CN201811546851.0氧化石墨烯負載納米四氧化三鐵在BV氧化反應(yīng)中的應(yīng)用