專利名稱：一種1-芳基-1-環(huán)己烯類化合物的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂作為固體堿、醋酸
鈀為催化劑，不使用有機膦配體和小分子有機胺或無機堿條件下，利用Heck反 應制備l-芳基-1-環(huán)己烯類化合物的合成方法。
(二)
背景技術(shù)：
芳環(huán)上連接有不飽和鍵、長鏈碳的羰基和長鏈碳的羥基化合物是天然物和 許多藥物的重要中間體，是一個具有多功能性的化合物，由該化合物進行天然 物的合成和新藥的開發(fā)或?qū)ο鄳幬镞M行傳統(tǒng)工藝的改造，有著重要的學術(shù)意 義和廣闊的應用前景。
Heck偶聯(lián)反應在C-C鍵形成反應中具有重要地位，通常是在金屬鈀催化下 由鹵代芳烴合成官能化芳烴化合物的重要方法，是Friedel-Crafts反應的一個 補充。在Heck偶聯(lián)反應中，我們在實驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)極性溶劑有利于反應的立體 選擇性，得到了高選擇性的末端烯烴化合物。由于極性溶劑在反應結(jié)束后回收 困難，難以達到減排的目的。新興的綠色化學溶劑離子液體與有機溶劑相比具 有不揮發(fā)，不易燃易爆，對有機物和無機物有良好的溶解性，使反應可在均相 進行，對水和空氣穩(wěn)定，便于反應操作和處理，易回收。因此，我們發(fā)明了利 用離子液體作為反應介質(zhì)，進行1-芳基-卜環(huán)己烯化合物的合成，提供了一種綠
色化學的合成技術(shù)。但是，在該反應中，使用的有機膦配體和小分子有機胺或 無機堿難以回收，難以進行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，也對環(huán)境有一定污染。
D301樹脂是一類球形大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂，該樹脂在苯乙 烯骨架上帶有叔胺基，能用堿再生。與強堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂和凝膠 型弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂相比，對有機分子有很好的吸附與解吸能力， 耐污染性好，再生成本低。近年來，該技術(shù)已廣泛應用于化工生產(chǎn)的各個技術(shù) 領(lǐng)域。因此，在本發(fā)明中利用大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂固體堿替代 有機胺，并且避免了使用有機膦化合物作為反應配體，提高了反應的活性。可 以解決化學反應過程出現(xiàn)的污染問題。便于反應操作和處理，離子交換樹脂易 回收，是一種有應用前景的的綠色化學合成技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種如式(I )或(II )所示的1-芳基-l-環(huán)己烯化合 物的綠色制備方法。
為達到發(fā)明目的本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
如式(III)或(IV)所示的鹵代烴與環(huán)己烯在非質(zhì)子極性溶劑中，在醋酸
鈀和如式(v)所示的大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂存在下，于5crc
15(TC下攪拌反應1 30小時，反應結(jié)束，反應液分離純化，得產(chǎn)物1-芳基-1-環(huán)己烯類化合物；所述的鹵代烴、環(huán)己烯、醋酸鈀、大孔弱堿性苯乙烯系陰離
子交換樹脂物質(zhì)的量之比為1: 1 5: 0.005 0.01: 1 2;<formula>formula see original document page 6</formula>(III) (IV) 其中式(I )、式(III)中，K為-H、 -CH0、 -CN、 -F、
<formula>formula see original document page 7</formula>
"(V)
-C0CH3、 —CF3、 —CH3、 _0CH3、
-0C2H5、 _0C3H7、 -0C0CH3、 -Ph， -OH或-NH2 ， X!為氯、溴或碘；式(II )、式(IV) 中尺2為-H、 -CHO、 -CN、 -F、 -C0CH3、 -CF3、 -CH3、 -0CH3、 -0C2H5、 -OC3H7、 -0C0CH3、 -Ph， -0H或-圖2， &為氯、溴或碘；式(V)中，R3、 R4各自獨立為甲基或氫， n表示聚合物大分子鏈上所含重復單元數(shù)目的平均值，為衡量聚合物分子大小的 指標。
本發(fā)明所述非質(zhì)子極性溶劑是二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二甲基砜、環(huán)
丁砜或l-甲基吡咯烷酮。
本發(fā)明所述的非質(zhì)子極性溶劑的體積用量按鹵代烴計為10 100mL/mmo1。 本發(fā)明所述的式(I )、式(III)中所述&優(yōu)選為-H、 -CHO、 -CN、 -COCH3、
-CH3、 -0CH3、 -Ph。
本發(fā)明所述的式(11)、式(IV)中所述R2優(yōu)選為-H、 -CHO、 -CN、 -COCH3、 -CH3、 -OCH3、 -Ph。
本發(fā)明所述大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂為Styrene-DVB D301型樹 脂，可采用市售Styrene-DVB (D301 R)、 Styrene-DVB (D301 T)、 Styrene-DVB (D301 G)、 Styrene-DVB (D392)或Styrene-DVB (D380)型號的樹脂。
本發(fā)明所述的反應溫度優(yōu)選為140°C，反應時間優(yōu)選為10小時。 本發(fā)明所述鹵代烴、環(huán)己烯、醋酸鈀、大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹
脂物質(zhì)的量之比為l: 2: 0.005: 1.5。
本發(fā)明所述反應液分離純化為反應液冷卻后，用甲苯萃取，萃取液用無
水硫酸鎂干燥、濃縮，濃縮物經(jīng)柱層析分離，得所述l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物。 具體的本發(fā)明所述的方法包括如下步驟如式(III)或(IV)所示的鹵代
烴與環(huán)己烯在非質(zhì)子極性溶劑中，在醋酸鈀和如式(V)所示的大孔弱堿性苯
乙烯系陰離子交換樹脂存在下，于50。C 15(TC下攪拌反應1 30小時，反應結(jié) 束，反應液冷卻后，用甲苯萃取，萃取液用無水硫酸鎂干燥、濃縮，濃縮物經(jīng) 柱層析分離，得所述l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物；所述的鹵代烴、環(huán)己烯、醋酸 鈀、大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂物質(zhì)的量之比為h 1 5: 0.005 0.0h 1 2;所述的非質(zhì)子極性溶劑是二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二甲基砜、環(huán)丁 砜或1-甲基吡咯垸酮，所述非質(zhì)子極性溶劑體積用量按鹵代烴計為50mL/mmo1。
本發(fā)明所述的大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂反應結(jié)束后，可回收再 生使用。
本發(fā)明技術(shù)方案相對于現(xiàn)有技術(shù)其有益效果體現(xiàn)為工藝新穎、成本低、易 操作、陰離子交換樹脂反應結(jié)束后可回收再生使用，對環(huán)境污染小。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明所述的的制備方法作進一步說明，但本發(fā)明 的保護范圍并不限于此。
實施例1
由溴苯制備l-苯基-l-環(huán)己烯
將溴苯157毫克(l毫摩爾)，環(huán)己烯410毫克(5毫摩爾)，醋酸鈀2.24 毫克(O.Ol毫摩爾)，Styrene-DVB (D301 R)樹脂0. 3克(1.5毫摩爾)，1-甲
基吡咯烷酮50毫升，置于200毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在140。C反應10個 小時。反應結(jié)束后，冷卻，用甲苯50毫升萃取三次，萃取液用無水硫酸鎂干燥， 過濾，濃縮，柱層析分離得產(chǎn)物l-苯基-l-環(huán)己烯142毫克，收率90%。沸點 251 253°C; MS(m/z) : 158(M+)。
實施例2
由氯苯制備1-苯基-1-環(huán)己烯
將氯苯113毫克(1毫摩爾)，環(huán)己烯410毫克(5毫摩爾)，醋酸鈀2.24 毫克(O.Ol毫摩爾)，Styrene-DVB (D301 R)樹脂0. 3克(1.5毫摩爾)，1-甲 基吡咯垸酮50毫升，置于200毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在140。C反應10個 小時。反應結(jié)束后，冷卻，用甲苯50毫升萃取三次，萃取液用無水硫酸鎂干燥， 過濾，濃縮，柱層析分離得產(chǎn)物l-苯基-l-環(huán)己烯128毫克，收率81%。
實施例3
由4-溴苯乙酮制備1-(4 '-乙?；交?-1-環(huán)己烯
將4-溴苯乙酮198毫克(l毫摩爾)，環(huán)己烯82毫克(l毫摩爾)，醋酸鈀 2.24毫克(O.Ol毫摩爾)，Styrene-DVB (D301 T)樹脂0. 4克(2毫摩爾)，二 甲基亞砜50毫升，置于200毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在14(TC反應30個小 時。反應結(jié)束后，冷卻，用二氯甲烷50毫升萃取三次，萃取液用無水硫酸鎂干 燥，過濾，濃縮，柱層析分離得產(chǎn)物1-(4'-乙?；交?-1-環(huán)己烯164毫克， 收率82%。'H麗R(CDC1》Sppm: 1. 65 1. 67 (m， 4H) ， 1. 95 1. 97 (m， 4H) ， 2.60(s，
3H) ， 5. 98 (dd， J = 6. 5Hz， 1H) ， 7. 43 7. 47 (m， 2H) ， 7. 83 7. 86 (m， 2H);
13C麗R (CDCl3)5ppm: 23.44， 26. 35， 26. 93， 29. 36， 31.22， 118.19， 123.35，
126.38， 128.78， 128.81， 135.48， 136.15， 143.92， 199.95;
MS (m/z) : 200 (M+)。
實施例4
利用回收Styrene-DVB (D301 R)樹脂0. 3克(1.5毫摩爾)，由溴苯制備1_苯 基-l-環(huán)己烯
Styrene-DVB (D301 R)樹脂由實施例1回收而得，其它反應物及其用量和 步驟同實施例l，得產(chǎn)物1-苯基-l-環(huán)己烯136毫克，收率86°/。。
實施例5
由溴苯制備l-苯基-l-環(huán)己烯
將溴苯157毫克(l毫摩爾)，環(huán)己烯164毫克(2毫摩爾)，醋酸鈀L2毫 克(0.005毫摩爾)，Styrene-DVB (D301 R)樹脂0. 3克(1.5毫摩爾)，二甲 基甲酰胺50毫升，置于200毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在14(TC反應10個小 時。反應結(jié)束后，冷卻，用甲苯50毫升萃取三次，萃取液用無水硫酸鎂干燥， 過濾，濃縮，柱層析分離得產(chǎn)物1-苯基-l-環(huán)己烯126毫克，收率80%。
實施例6
由3-溴苯乙腈制備1-(3 ,-氰基苯基)-l-環(huán)己烯
將3-溴苯乙腈182毫克(l毫摩爾)，環(huán)己烯164毫克(2毫摩爾)，醋酸鈀 1.2毫克(0. 005毫摩爾)，Styrene-DVB (D301 T)樹脂0. 3克(1.5毫摩爾)， 1-甲基吡咯烷酮100毫升，置于200毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在15(TC反應 30個小時。反應結(jié)束后，冷卻，用甲苯50毫升萃取三次，萃取液用無水硫酸鎂 干燥，過濾，濃縮，柱層析分離得產(chǎn)物1-(3'-氰基苯基)-:L-環(huán)己烯148毫克， 收率81%。
NMR(CDC13) Sppm: 1. 66 1. 67 (m， 4H) ， 1. 96 1. 97 (m， 4H) ， 5.98 (dd， J = 6. 5Hz， 1H) ， 7. 40 7. 42 (m， 2H) ， 7. 80 7. 826 (m， 2H);
13C NMR (CDCl3)S卯m: 23.36， 26. 35， 26. 95， 31. 20， 112.61， 115.91， 118.19， 129.35， 129.68， 130.78， 131.81， 135.48， 140.22;
MS(m/z) :183(M+)。
實施例7
由4-溴甲苯制備1-(4 '-甲基苯基)-l-環(huán)己烯
將4-溴甲苯171毫克(1毫摩爾)，環(huán)己烯164毫克(2毫摩爾)，醋酸鈀 1.2毫克(0. 005毫摩爾)，Styrene-DVB (D301 T)樹脂0. 24克(1毫摩爾)， 二甲基砜50毫升，置于200毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在150。C反應30個小 時。反應結(jié)束后，冷卻，用甲苯50毫升萃取三次，萃取液用無水硫酸鎂干燥， 過濾，濃縮，柱層析分離得產(chǎn)物1-(4'-甲基苯基)-l-環(huán)己烯153毫克，收率 89%。
^麗R(CDCl3) S卯m: 1. 65 1. 66(m， 4H) ， 1. 96 1. 97(m， 4H) ， 2.36(s， 3H) ， 5. 98 (dd， J = 6. 5Hz， 1H) ， 7. 03 7. 05 (m， 2H) ， 7. 18 7. 20 (m， 2H);
13CNMR (CDC13) S卯m: 23. 44, 24.31， 26.25,26.93,31.02， 118.19， 126.38， 126.39， 129.01， 129.10， 135.15， 136.42， 137.95;
MS(m/z) :172(M+)。
由2-溴萘制備1-(2 '-萘基)-l-環(huán)己烯
將2-溴萘207毫克(l毫摩爾)，環(huán)己烯164毫克(2毫摩爾)，醋酸鈀l. 2 毫克(0. 005毫摩爾)，Styrene-DVB (D 392)樹脂0. 3克(1.5毫摩爾)，1_甲 基吡咯垸酮50毫升，置于200毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在140。C反應1個 小時。反應結(jié)束后，冷卻，用甲苯50毫升萃取三次，萃取液用無水硫酸鎂干燥， 過濾，濃縮，柱層析分離得產(chǎn)物l-(2'-萘基)-l-環(huán)己烯198毫克，收率95%。 丄H麗R(CDC1》S卯m: 1. 65 1. 66 (m, 4H) ， 1. 96 1. 97 (m， 4H) ， 5.98 (dd， J = 6. 5Hz， 1H) ， 7. 33 7. 45 (m， 3H) ， 7. 68 7. 76 (m， 4H);
13CNMR (CDCl3)Sppm: 23.45， 26.35,26.93,31.12， 118.19， 123.58， 125.20， 126.10， 126.49， 127.81， 128.11， 128.21， 133.35， 133.65， 141.75;
MS (m/z) : 208 (M+)。
實施例9
由2-溴萘制備1-(2 '-萘基)-l-環(huán)己烯
將2-溴萘207毫克(l毫摩爾)，環(huán)己烯164毫克(2毫摩爾)，醋酸鈀l. 2 毫克(0. 005毫摩爾)，Styrene-DVB (D 301G)樹脂0. 4克(2毫摩爾)，l-甲 基吡咯垸酮50毫升，置于200毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在100。C反應10個
小時。反應結(jié)束后，冷卻，用甲苯50毫升萃取三次，萃取液用無水硫酸鎂干燥，
過濾，濃縮，柱層析分離得產(chǎn)物l-(2,-萘基)-l-環(huán)己烯187毫克，收率90%。 實施例10
由溴苯制備l-苯基-l-環(huán)己烯
將溴苯157毫克(l毫摩爾)，環(huán)己烯410毫克(5毫摩爾)，醋酸鈀2.24毫克 (0. Ol毫摩爾)，Styrene-DVB (D301 R)樹脂0. 3克(1. 5毫摩爾)，1-甲基吡 咯烷酮50毫升，置于200毫升三口燒瓶中，攪拌加熱，在50。C反應30個小時。 反應結(jié)束后，冷卻，用甲苯50毫升萃取三次，萃取液用無水硫酸鎂干燥，過濾， 濃縮，柱層析分離得產(chǎn)物1-苯基-1-環(huán)己烯126毫克，收率80。/0。
權(quán)利要求
1.一種式(I)或(II)所示1-芳基-1-環(huán)己烯類化合物的合成方法，其特征在于所述的方法包括如下步驟如式(III)或(IV)所示的鹵代烴與環(huán)己烯在非質(zhì)子極性溶劑中，在醋酸鈀和如式(V)所示的大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂存在下，于50℃～150℃下攪拌反應1～30小時，反應結(jié)束，反應液分離純化，得產(chǎn)物1-芳基-1-環(huán)己烯類化合物；所述的鹵代烴、環(huán)己烯、醋酸鈀、大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂物質(zhì)的量之比為1∶1～5∶0.005～0.01∶1～2；id="icf0001" file="S2007101570924C00011.gif" wi="152" he="39" top="5" left = "5" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>其中式(I)、式(III)中，R1為-H、-CHO、-CN、-F、-COCH3、-CF3、-CH3、-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、-OCOCH3、-Ph，-OH或-NH2，X1為氯、溴或碘；式(II)、式(IV)中R2為-H、-CHO、-CN、-F、-COCH3、-CF3、-CH3、-OCH3、-OC2H5、-OC3H7、-OCOCH3、-Ph，-OH或-NH2，X2為氯、溴或碘；式(V)中，R3、R4各自獨立為甲基或氫，n表示聚合物大分子鏈上所含重復單元數(shù)目的平均值，為衡量聚合物分子大小的指標。
2. 如權(quán)利要求l所述的l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物的合成方法，其特征在于所 述非質(zhì)子極性溶劑是二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二甲基砜、環(huán)丁砜或1-甲基吡咯垸酮。
3. 如權(quán)利要求l所述的l-芳基-卜環(huán)己烯類化合物的合成方法，其特征在于所述的非質(zhì)子極性溶劑的體積用量按鹵代烴計為10 100mL/mmo1。
4. 如權(quán)利要求1所述的l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物的合成方法，其特征在于所 述的式(I )、式(III)中所述&為-H、 -CHO、 -CN、 -COCH3、 -CH3、 -OCH3、 -Ph。
5. 如權(quán)利要求1所述的l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物的合成方法，其特征是在于 所述的式(11)、式(IV)中所述R2為
6. 如權(quán)利要求1所述的l-芳基-1-環(huán)己烯類化合物的合成方法，其特征是在于 所述的式(11)、式(IV)中所述R2為-H、 -CHO、 -CN、 -COCH3、 -CH3、 -0CH3、 -Ph。
7. 如權(quán)利要求1所述的l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物的合成方法，其特征在于所 述大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂為Styrene-DVB D301型樹脂。
8. 如權(quán)利要求6所述的l-芳基-1-環(huán)己烯類化合物的合成方法，其特征在于所 述Styrene-DVB D301型樹脂為Styrene-DVB (D301 R)、 Styrene-DVB (D301 T)、 Styrene-DVB (D301 G)、 Styrene-DVB (D392)或Styrene-DVB (D380)型號 的樹脂。
9. 如權(quán)利要求l所述的l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物的合成方法，其特征在于所 述的反應溫度為140°C，反應時間為10小時。
10. 如權(quán)利要求1所述的l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物的合成方法，其特征在于 所述的方法包括如下步驟如式(III)或(IV)所示的鹵代烴與環(huán)己烯在非 質(zhì)子極性溶劑中，在醋酸鈀和如式(V)所示的大孔弱堿性苯乙烯系陰離子 交換樹脂存在下，于5(TC 15(TC下攪拌反應1 30小時，反應結(jié)束，反應 液冷卻后，用甲苯萃取，萃取液用無水硫酸鎂干燥、濃縮，濃縮物經(jīng)柱層析 分離，得所述l-芳基-l-環(huán)己烯類化合物；所述的鹵代烴、環(huán)己烯、醋酸鈀、 大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂物質(zhì)的量之比為h 1 5: 0.005 0.01: 1 2;所述的非質(zhì)子極性溶劑是二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、二甲基砜、環(huán) 丁砜或1-甲基吡咯烷酮，所述非質(zhì)子極性溶劑體積用量按鹵代烴計為 50mL/mmol。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂作為固體堿、醋酸鈀為催化劑，不使用有機膦配體和小分子有機胺或無機堿條件下，利用Heck反應制備1-芳基-1-環(huán)己烯類化合物的合成方法，本發(fā)明技術(shù)方案為鹵代烴與環(huán)己烯在非質(zhì)子極性溶劑中，在醋酸鈀和大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂存在下，于50℃～150℃下攪拌反應1～30小時，反應結(jié)束，反應液分離純化，得產(chǎn)物1-芳基-1-環(huán)己烯類化合物；本發(fā)明技術(shù)方案相對于現(xiàn)有技術(shù)其有益效果體現(xiàn)為工藝新穎、成本低、易操作、陰離子交換樹脂反應結(jié)束后可回收再生使用，對環(huán)境污染小。
文檔編號C07C13/28GK101177376SQ20071015709
公開日2008年5月14日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)明者吳香梅, 莉 孫, 王艷峰, 文 裴, 黃君偉 申請人:浙江工業(yè)大學