一种制备烷基取代芳烃的方法转让专利
申请号 : CN201310483861.5
文献号 : CN103497083A
文献日 : 2014-01-08
发明人 : 孙宏枚 , 李壮 , 解存飞
申请人 : 苏州大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种制备烷基取代芳烃的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在无水无氧条件下,在惰性气氛或者氮气气氛中,依次将催化剂、金属镁和溶剂四氢呋喃加到反应器中,于0~30℃搅拌15~30分钟;所述催化剂的分子式为Fe(PPh3)2Cl3,由下列化学结构式表达:(2)再向反应器中加入卤代芳烃和含β-H的伯、仲烷基卤代烃,先于-10~10℃反应
1~3小时;然后于0~40℃反应0~4小时,用饱和氯化铵的水溶液终止反应;所述含β-H的伯、仲烷基卤代烃为含β-H的伯、仲烷基溴代烃或者含β-H的伯、仲烷基氯代烃;
(3)反应产物用乙酸乙酯萃取,分离提纯,得到所述的烷基取代芳烃。
2.根据权利要求1所述制备烷基取代芳烃的方法,其特征在于:所述惰性气氛为氩气气氛。
3.根据权利要求1所述制备烷基取代芳烃的方法,其特征在于:所述含β-H的伯、仲烷基卤代烃为烷基溴代烃,以物质的量计,含β-H的伯、仲烷基溴代烃的用量是卤代芳烃的1.2 倍,金属镁的用量是卤代芳烃的1.2 倍,催化剂用量为卤代芳烃的5 %;步骤(2)中,反应时间为3小时,温度为0℃。
4.根据权利要求3所述制备烷基取代芳烃的方法,其特征在于:步骤(1)中,搅拌时间为20分钟,温度为室温。
5.根据权利要求1所述制备烷基取代芳烃的方法,其特征在于:所述含β-H的伯、仲烷基卤代烃为含β-H的伯、仲烷基氯代烃,以物质的量计,卤代芳烃的用量是含β-H的伯、仲烷基氯代烃的1.2 倍,金属镁的用量是含β-H的伯、仲烷基氯代烃的1.2 倍,催化剂用量为含β-H的伯、仲烷基氯代烃的5 %;步骤(2)中,先于0℃反应1小时;然后于20℃反应3小时。
6.根据权利要求5所述制备烷基取代芳烃的方法,其特征在于:步骤(1)中,搅拌时间为20分钟,温度为室温。
7.根据权利要求1所述制备烷基取代芳烃的方法,其特征在于:产物通过柱层析分离提纯。
8.根据权利要求1所述制备烷基取代芳烃的方法,其特征在于:所述金属镁是镁屑。
说明书 :
一种制备烷基取代芳烃的方法
技术领域
背景技术
发明内容
(1)在无水无氧条件下,在惰性气氛或者氮气气氛中,依次将催化剂、金属镁和溶剂四氢呋喃加到反应器中,于0~30℃搅拌15~30分钟;所述催化剂的分子式为Fe(PPh3)2Cl3,由下列化学结构式表达:
(2)再向反应器中加入卤代芳烃和含β-H的伯、仲烷基卤代烃,先于-10~10℃反应
1~3小时;然后于0~40℃反应0~4小时,用饱和氯化铵的水溶液终止反应;所述含β-H的伯、仲烷基卤代烃为含β-H的伯、仲烷基溴代烃或者含β-H的伯、仲烷基氯代烃;
(3)反应产物用乙酸乙酯萃取,分离提纯,得到所述的烷基取代芳烃。
2.本发明首次采用铁(III)配合物作为催化剂,在金属镁的存在下,催化卤代芳烃和含β-H的伯、仲烷基卤代烃的交叉偶联反应制得烷基取代芳烃,反应条件温和,产物收率高;
3.本发明公开的制备方法对多种反应底物具有普适性,不仅对卤代芳烃和含β-H的伯、仲烷基溴代烃的交叉偶联反应具有高的催化活性,与目前报道的三氯化铁体系的最高催化活性相当或更高,而且可以高效的催化卤代芳烃和含β-H的伯、仲烷基氯代烃的交叉偶联反应;并且原料来源相对容易、成本低,操作简便,有利于烷基取代芳烃的工业化生产。
具体实施方式
在无水无氧条件下,在氩气气氛中,依次将0.0343克Fe(PPh3)2Cl3(0.05毫摩尔)、
0.0288克的镁屑(1.2毫摩尔)、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中,在室温条件下搅拌20分钟。
随后依次加入148微升的对溴甲苯(1.2毫摩尔)和119微升的氯代环己烷(1.0毫摩尔),在0℃反应1小时,后在20 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂),产率为92%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.28-1. 47 (5H, m), 1.74-1.88 (5H, m),
2.31 (3H, s), 2.46 (1H, m), 7.14 (4H, m)。
随后依次加入148微升的对溴甲苯(1.2毫摩尔)和107微升的2-氯丁烷(1.0毫摩尔),在
0℃反应1小时,后在20℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂),产率为84%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):0.81 (3H, t), 1.21 (3H, d), 1.56 (2H, m), 2.32 (3H, s), 2.56 (1H, m), 7.00 (4H, m)。
随后依次加入148微升的对溴甲苯(1.2毫摩尔)和170微升的1-氯辛烷(1.0毫摩尔),在
0℃反应1小时,后在30℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂),产率为65%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):0.88 (3H, t), 1.27 (10H, m), 1.56 (2H, m), 2.31 (3H, s), 2.56 (2H, t), 7.17 (4H, m)。
随后依次加入148微升的对溴甲苯(1.2毫摩尔)和132微升的氯代环庚烷(1.0毫摩尔),在0℃反应1小时,后在20℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂),产率为88%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.45-1.95 (12H, m), 2.30 (3H, s), 2.61 (1H, m), 7.17 (4H, m)。
随后依次加入148微升的对溴甲苯(1.2毫摩尔)和105微升的氯代环戊烷(1.0毫摩尔),在0℃反应2小时,后在20℃反应2小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶80的混合溶剂为展开剂),产率为70%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.50-1.73 (8H, m), 2.32 (3H, s), 2.95 (1H, m), 7.11 (4H, m)。
随后依次加入150微升的4-溴苯甲醚(1.2毫摩尔)和119微升的氯代环己烷(1.0毫摩尔),在10 ℃反应1小时,后在30 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶50的混合溶剂为展开剂),产率为86%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.28-1.47 (5H, m), 1.74-1.88 (5H, m),
2.44 (1H, m), 3.78 (3H, s), 7.00 (4H, m)。
随后依次加入150微升的4-溴苯甲醚(1.2毫摩尔)和107微升的2-氯丁烷(1.0毫摩尔),在10 ℃反应1小时,后在40 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶50的混合溶剂为展开剂),产率为54%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):0.80 (3H, t), 1.21 (3H, d), 1.56 (2H, m), 2.54 (1H, m), 3.82 (3H, s), 7.00 (4H, m)。
随后依次加入150微升的4-溴苯甲醚(1.2毫摩尔)和170微升的1-氯辛烷(1.0毫摩尔),在0 ℃反应1小时,后在10 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶50的混合溶剂为展开剂),产率为43%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):0.87 (3H, t), 1.27 (10H, m), 1.56 (2H, m), 2.56 (2H, t), 3.82 (3H, s), 7.00 (4H, m)。
随后依次加入144微升的2-溴甲苯(1.2毫摩尔)和119微升的氯代环己烷(1.0毫摩尔),在0 ℃反应1小时,后在20 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂),产率为93%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.20-1. 47 (5H, m), 1.74-1.88 (5H, m),
2.33 (3H, s), 2.92 (1H, m), 7.14 (4H, m)。
随后依次加入168微升的1-溴萘(1.2毫摩尔)和119微升的氯代环己烷(1.0毫摩尔),在
0 ℃反应1小时,后在40 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂),产率为80%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.26-1.70 (5H, m), 1.79-2.19 (5H, m),
3.42 (1H, m), 7.54 (4H, m), 7.75 (1H, d), 7.92 (1H, m), 8.11 (1H, d)。
0.0288克的镁屑(1.2毫摩尔)、3毫升四氢呋喃加到反应瓶中,在室温条件下搅拌20分钟。
随后依次加入200微升的2-甲基-2-(4-溴苯基)-1,3-二氧戊环(1.2毫摩尔)和119微升的氯代环己烷(1.0毫摩尔),在0 ℃反应1小时,后在20 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为
1∶20的混合溶剂为展开剂),产率为82%。
仪上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.28-1.47 (5H, m), 1.61(3H, s),
1.75-1.88 (5H, m), 2.42 (1H, m), 3.72(2H, t), 3.96 (2H, t), 7.20 (4H, m)。
随后依次加入114微升的2-溴吡啶(1.2毫摩尔)和119微升的氯代环己烷(1.0毫摩尔),在0 ℃反应1小时,后在20 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂),产率为70%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.25-1. 47 (5H, m), 1.74-1.96 (5H, m),
2.69 (1H, m), 7.10 (2H, m), 7.59 (1H, m), 8.51 (1H, d)。
随后依次加入113微升的2-氯吡啶(1.2毫摩尔)和119微升的氯代环己烷(1.0毫摩尔),在0 ℃反应1小时,后在30 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂),产率为40%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.25-1. 47 (5H, m), 1.74-1.96 (5H, m),
2.69 (1H, m), 7.10 (2H, m), 7.59 (1H,m), 8.51 (1H, d)。
随后依次加入123微升的对溴甲苯(1.0毫摩尔)和148微升的溴代环己烷(1.2毫摩尔),在
0 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂),产率为94%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.28-1. 47 (5H, m), 1.74-1.88 (5H, m),
2.35 (3H, s), 2.50 (1H, m), 7.14 (4H, m)。
随后依次加入123微升的对溴甲苯(1.0毫摩尔)和131微升的2-溴丁烷(1.2毫摩尔),在
0 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂),产率为86%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):0.81 (3H, t), 1.22 (3H, d), 1.56 (2H, m), 2.32 (3H, s), 2.56 (1H, m), 7.02 (4H, m)。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):0.89 (3H, t), 1.28 (10H, m), 1.56 (2H, m), 2.33 (3H, s), 2.56 (2H, t), 7.16 (4H, m)。
随后依次加入125微升的4-溴苯甲醚(1.0毫摩尔)和131微升的2-溴丁烷(1.2毫摩尔),在0 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶50的混合溶剂为展开剂),产率为84%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):0.81 (3H, t), 1.21 (3H, d), 1.57 (2H, m), 2.54 (1H, m), 3.82 (3H, s), 7.02 (4H, m)。
随后依次加入148微升的1-溴萘(1.0毫摩尔)和148微升的溴代环己烷(1.2毫摩尔),在
0 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃取,柱层析提纯(以乙酸乙酯/石油醚体积比为1∶100的混合溶剂为展开剂),产率为88%。
上测定表征。H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS):1.26-1.70 (5H, m), 1.79-2.19 (5H, m),
3.42 (1H, m), 7.54 (4H, m), 7.75 (1H, d), 7.92 (1H, m), 8.11 (1H, d)。
1小时,后在20 ℃反应3小时。用饱和氯化铵的水溶液终止反应,反应产物用乙酸乙酯萃