一種合成偕二鹵化合物的新方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種合成偕二鹵化合物的新方法,屬于精細(xì)化工中間體合成領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)鹵代物在構(gòu)建各種碳鍵結(jié)構(gòu)中起著非常的作用。在所有這些鹵代物中,結(jié)構(gòu) 特殊的偕二鹵代物可以用來合成乙炔化合物、a-鹵代有機(jī)金屬和羰基烯基化試劑。
[0003] 目前已有的合成偕二鹵代化合物的方法中,主要有兩種: 第一種為羰基化合物與五鹵化磷或氯化亞砜或三溴化硼反應(yīng)形成偕二鹵化物。該方法 的主要缺點(diǎn)是:反應(yīng)形成的偕二鹵化物中伴隨著明顯量的副產(chǎn)物烯基鹵,或是只能用于沒 有P氫或結(jié)構(gòu)特殊的醛或酮。
[0004] 第二種為醛或酮與水合肼反應(yīng)應(yīng)生成腙,隨后再鹵化銅/堿條件下合成偕二鹵化 物。該方法的缺點(diǎn)為:第一步合成的腙穩(wěn)定性差,第二步中所用大過量的鹵化銅,處理后產(chǎn) 生大量廢固。
[0005] 以上兩種方法由于各自原料的限制,都很難用來合成偕二碘代物。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 為克服上述缺點(diǎn),本發(fā)明采用市場(chǎng)上很容易獲得的原料醛或酮、芳基磺酰肼以及N-鹵代琥珀酰亞胺經(jīng)過簡(jiǎn)單的兩步反應(yīng)后得到偕二鹵代物。
[0007] 本發(fā)明涉及一種合成偕二鹵化合物的新方法,其特征在于包括以下步驟: 第一步:將醛或酮與芳基磺酰肼在醇中回流反生縮合脫水,旋干溶劑后,正己烷打漿 后過濾干燥后得到固體腙。
[0008] 第二步:控溫〇°C至30°C將腙在溶劑中與N-鹵代琥珀酰亞胺反應(yīng)。反應(yīng)完畢,將 反應(yīng)液旋干,加入低極性溶劑后過濾,蒸干溶劑后,柱層析得到偕二鹵化合物。
[0009] 進(jìn)一步地,在上述技術(shù)方案中,所述第一步中,醛為:脂肪醛或芳香醛。酮為開鏈烷 基酮、芳基烷基酮、二芳酮或環(huán)狀烷基酮。所述醛或酮中碳原子數(shù)小于8個(gè)。
[0010] 進(jìn)一步地,在上述技術(shù)方案中,所述第一步芳基磺酰肼中,芳基為:苯基、對(duì)甲苯基 或2, 4, 6-三異丙苯基。
[0011] 進(jìn)一步地,在上述技術(shù)方案中,所述第一步中,醛或酮與芳基磺酰肼的摩爾比為1: 0?98-1〇
[0012] 進(jìn)一步地,在上述技術(shù)方案中,所述第一步中,醇為:甲醇、乙醇或異丙醇。
[0013] 進(jìn)一步地,在上述技術(shù)方案中,所述第二步中,溶劑為:二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、 四氫呋喃、乙腈、甲基叔丁基醚或乙二醇二甲醚。該步反應(yīng)溫度為〇°C至30°C。
[0014] 進(jìn)一步地,在上述技術(shù)方案中,所述第二步N-鹵代琥泊酰亞胺中,鹵為:氯、溴或 碘。
[0015] 進(jìn)一步地,在上述技術(shù)方案中,所述第二步中,腙與N-鹵代琥珀酰亞胺的摩爾比 為 1: 2_5〇
[0016]進(jìn)一步地,在上述技術(shù)方案中,所述第二步中,低極性溶劑為:正己烷、正庚烷、甲 苯或甲基叔丁基醚。
[0017]發(fā)明有益效果 本發(fā)明所采用的方法簡(jiǎn)單,原料易得,條件溫和,后處理簡(jiǎn)單。通過兩步反應(yīng)完成,第 一步原料在醇類溶劑中脫水,產(chǎn)物幾乎都為晶狀固體,反應(yīng)完可以直接過濾后得到。第二步 反應(yīng)過程中副產(chǎn)物為氮?dú)?,過程安全可靠,可以通過觀察氮?dú)獾姆懦隽靠刂品磻?yīng)速度。由于 N-鹵代琥珀酰亞胺為市場(chǎng)常見原料,因而可以很容易得到偕二氯、溴和碘三種化合物,彌補(bǔ) 了以往方法的缺陷。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 實(shí)施例1:
環(huán)己基對(duì)甲苯磺酰腙的合成: 在裝有機(jī)械攪拌的三口瓶?jī)?nèi),依次加入無水乙醇、環(huán)己酮(〇. 1摩爾)和對(duì)甲苯磺酰肼 (0.1摩爾)。加入后,攪拌過程中逐漸升溫至回流反應(yīng)1-2小時(shí),TLC檢測(cè)反應(yīng)完畢。旋蒸 干溶劑,正己烷打漿后,過濾得到白色晶狀固體。HNMR顯示結(jié)構(gòu)符合,純度大于99%。
[0019] 1,1-偕二溴環(huán)己烷的合成: 氮?dú)獗Wo(hù)下,在三口瓶?jī)?nèi),將環(huán)己基對(duì)甲苯磺酰腙加入二氯甲烷120毫升,攪拌均勻 后。反應(yīng)液降溫至(TC,分6批加入NBS固體(0. 45摩爾),整個(gè)過程中控制溫度不超過30°C。 當(dāng)加入第一批NBS后,攪拌下約5-10分鐘,反應(yīng)引發(fā),開始有氣泡生成,待氣泡基本消失后, 再接著繼續(xù)補(bǔ)加第二批。加畢,室溫?cái)嚢柽^夜,此時(shí)體系為淺黃色澄清溶液。TLC檢測(cè)原料 點(diǎn)消失,停止反應(yīng)。將反應(yīng)混合物旋干,加入正庚烷后,攪拌過濾,濾液減壓下旋轉(zhuǎn)至干,有 機(jī)層旋干,快速柱層析(正己烷與乙酸乙酯比例從50:1-10:1)后得到1,1-偕二溴環(huán)己烷 15克,收率62%,GC:97. 9%,HNMR結(jié)構(gòu)符合。
[0020] 實(shí)施例2:
芐基對(duì)甲苯磺酰腙的合成: 在裝有機(jī)械攪拌的三口瓶?jī)?nèi),依次加入無水甲醇、苯甲醛(〇. 1摩爾)和對(duì)甲苯磺酰肼 (0.1摩爾)。加入后,攪拌過程中逐漸升溫至回流反應(yīng)1-2小時(shí),TLC檢測(cè)反應(yīng)完畢。旋蒸 干溶劑,正己烷打漿后,過濾得到白色晶狀固體。HNMR顯示結(jié)構(gòu)符合,純度大于97%。
[0021] 芐基-1,1-偕二氯的合成: 氮?dú)獗Wo(hù)下,在三口瓶?jī)?nèi),將芐基對(duì)甲苯磺酰腙加入乙腈150毫升,攪拌均勻后。將反 應(yīng)液降溫至l〇°C,分6批加入NCS固體(0. 35摩爾),整個(gè)過程控制溫度不超過20°C。當(dāng)加 入第一批NCS后,攪拌下約5-10分鐘,反應(yīng)引發(fā),開始有氣泡生成,待氣泡基本消失后,再接 著繼續(xù)補(bǔ)加第二批。加畢,室溫?cái)嚢柽^夜。TLC檢測(cè)原料點(diǎn)消失,停止反應(yīng)。將反應(yīng)混合物 旋干,加入甲苯后,攪拌過濾,濾液減壓下旋轉(zhuǎn)至干,快速柱層析(正己烷與乙酸乙酯比例 從50:1-10:1)后得到芐基-1,1-偕二氯9. 4克,收率58%,GC:97. 0%,HNMR結(jié)構(gòu)符合。
[0022] 實(shí)施例3:
四氫吡喃-4-苯磺酰腙的合成: 在裝有機(jī)械攪拌的三口瓶?jī)?nèi),依次加入異丙醇、四氫P比喃-4-酮(0.1摩爾)和苯 磺酰肼(0.1摩爾)。加入后,攪拌過程中逐漸升溫至回流反應(yīng)1-2小時(shí),TLC檢測(cè)反 應(yīng)完畢。旋蒸干溶劑,正己烷打漿后,過濾得到白色固體。HNMR顯示結(jié)構(gòu)符合,純度大于 99% 〇
[0023] 4, 4-偕二碘四氫吡喃的合成: 氮?dú)獗Wo(hù)下,在三口瓶?jī)?nèi),將NIS(0. 25摩爾)加入四氫呋喃中220毫升,攪拌均勻 后。將反應(yīng)液降溫至0 °C,分5批加入四氫吡喃-4-苯磺酰腙固體,整個(gè)過程中控制溫 度不超過20 °C。當(dāng)加入第一批四氫吡喃-4-苯磺酰腙后,攪拌下約5-10分鐘,反應(yīng)引 發(fā),開始有氣泡生成,待氣泡基本消失后,再接著繼續(xù)補(bǔ)加第二批。加畢,室溫?cái)嚢柽^夜,此 時(shí)體系為深紅色澄清溶液。TLC檢測(cè)原料點(diǎn)消失,停止反應(yīng)。將反應(yīng)混合物旋干,加入甲 基叔丁基醚后,攪拌過濾,濾液減壓下旋轉(zhuǎn)至干,快速柱層析(正己烷與乙酸乙酯比例從 60:1-10:1)后得到4,4-偕二碘四氫吡喃15. 2克,收率45%,HNMR結(jié)構(gòu)符合,純度 97% 〇
異丙基-2, 4, 6-三異丙基苯磺酰肼的合成: 在裝有機(jī)械攪拌的三口瓶?jī)?nèi),依次加入乙醇、丙酮(0.1摩爾)和2, 4, 6-三異丙 基苯磺酰肼(0.98摩爾)。加入后,攪拌過程中逐漸升溫至回流反應(yīng)1-2小時(shí),TLC檢 測(cè)反應(yīng)完畢。旋蒸干溶劑,正己烷打漿后,過濾得到白色晶狀固體。HNMR顯示結(jié)構(gòu)符合, 純度大于98%。
[0025] 2, 2-偕二溴丙烷的合成: 氮?dú)獗Wo(hù)下,在三口瓶?jī)?nèi),將NBS(0. 30摩爾)加入180毫升1,2-二氯乙烷中,攪 拌均勻后。將反應(yīng)液降溫至10 °C,分5批加入異丙基-2, 4, 6-三異丙基苯磺酰肼固體, 整個(gè)過程中控制溫度不超過30 °C。當(dāng)加入第一批環(huán)戊基-2, 4, 6-三異丙基苯磺酰肼后, 攪拌下約3-5分鐘,反應(yīng)引發(fā),開始有氣泡生成,待氣泡基本消失后,再接著繼續(xù)補(bǔ)加第二 批。加畢,室溫?cái)嚢柽^夜,此時(shí)體系為深紅色澄清溶液。TLC檢測(cè)原料點(diǎn)消失,停止反應(yīng)。 將反應(yīng)混合物低真空下旋干,加入甲基叔丁基醚后,攪拌過濾,濾液低真空下減壓旋轉(zhuǎn)至 干,快速柱層析(正己烷與乙酸乙酯比例從80:1-20:1)后得到2,2-偕二溴丙烷12.4 克,收率63%,HNMR結(jié)構(gòu)符合,純度98%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種合成偕二鹵化合物的新方法,其特征在于包括以下步驟: 第一步:將醛或酮與芳基磺酰肼在醇中回流反應(yīng)縮合脫水,旋干溶劑后,正己烷打漿 后過濾干燥后得到固體腙; 第二步:控溫0-30°C將腙在溶劑中與N-鹵代琥珀酰亞胺反應(yīng);反應(yīng)完畢,將反應(yīng)液旋 干,加入低極性溶劑后過濾,蒸干溶劑后,柱層析得到偕二鹵化合物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種合成偕二鹵化合物的新方法,其特征在于:所述第一步中, 醛選自脂肪醛或芳香醛;酮選自開鏈烷基酮、芳基烷基酮、二芳酮或環(huán)狀烷基酮;所述醛或 酮中碳原子數(shù)小于8個(gè)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種合成偕二鹵化合物的新方法,其特征在于:所述第一步芳 基磺酰肼中,芳基為:苯基、對(duì)甲苯基或2, 4, 6-三異丙苯基。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種合成偕二鹵化合物的新方法,其特征在于:所述第一步中, 醛或酮與芳基磺酰肼的摩爾比為1:0. 98-1。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種合成偕二鹵化合物的新方法,其特征在于:所述第一步中, 醇為:甲醇、乙醇或異丙醇。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種合成偕二鹵化合物的新方法,其特征在于:所述第二步中, 溶劑為:二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氫呋喃、乙腈、甲基叔丁基醚或乙二醇二甲醚。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種合成偕二鹵化合物的新方法,其特征在于:所述第二步 N-鹵代琥珀酰亞胺中,鹵素為:氯、溴或碘。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種合成偕二鹵化合物的新方法,其特征在于:所述第二步中, 腙與N-鹵代琥珀酰亞胺的摩爾比為1: 2-5。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種合成偕二鹵化合物的新方法,其特征在于:所述第二步中, 低極性溶劑為:正己烷、正庚烷、甲苯或甲基叔丁基醚。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種合成偕二鹵化合物的新方法:將醛或酮與芳基磺酰肼在醇中回流反應(yīng)反生縮合脫水,過濾干燥后得到固體腙。隨后將腙在溶劑中與N-鹵代琥珀酰亞<u>胺</u>反應(yīng),反應(yīng)完畢后,柱層析得到羰基轉(zhuǎn)變成偕二鹵化合物。該方法普適性廣,條件溫和,操作簡(jiǎn)單,反應(yīng)收率高,提供了該類化合物的最簡(jiǎn)單有效的制備途徑。
【IPC分類】C07C23/10, C07C19/075, C07C22/04, C07C17/093, C07D309/08
【公開號(hào)】CN105001038
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510321197
【發(fā)明人】冷延國, 桂遷, 高俊剛
【申請(qǐng)人】滄州普瑞東方科技有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年6月12日