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利用[ChCl][ZnCl2]2催化制备三芳基甲烷类化合物制造技术

技术编号:12352661 阅读:390 留言:0更新日期:2015-11-19 03:03
本发明专利技术涉及一种催化制备三芳基甲烷类化合物的方法,特别涉及一种利用深共熔溶剂([ChCl][ZnCl2]2)通过Friedel-Crafts烷基化反应催化生成对三芳基甲烷类化合物的方法。以富电子芳烃及二芳基甲醇为底物,[ChCl][ZnCl2]2兼做反应溶剂与催化剂,通过Friedel-Crafts烷基化反应来制备三芳基甲烷类化合物。本发明专利技术中所使用的[ChCl][ZnCl2]2催化活性高,选择性高,反应产率高,可以有效减少其他有机溶剂和有毒催化剂的使用,降低了催化剂对设备的腐蚀性,并且后处理简单方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种催化制备三芳基甲烷类化合物的方法,更具体地说,涉及一种利 用深共恪溶剂通过Friedel-CraftS烷基化反应催化生成对三芳基甲烧类化合物的方法。
技术介绍
三芳基甲烷类化合物是医药,燃料和材料化学方面的重要中间体。例如,碱性品红 是一种三芳基甲烷类化合物,可用来染色胶原纤维等物质。三芳基甲烷类化合物西替利嗪 是一类有用的抗过敏药物等。此外,一些三芳基甲烷类化合物还具有一定的生物活性,在抗 病毒,抗肿瘤方面具有重要应用。 由于三芳基甲烷类化合物具有多种用途,其合成方法有很多报道。目前主要合成 方法有:Friedel-Crafts烷基化反应、偶联反应、还原反应等。其中,由于Friedel-Crafts 烷基化反应具有较高的原子利用率以及只有水为副产物,是一种常用的制备三芳基甲烷类 化合物的方法。目前催化剂的选择是制约Friedel-Crafts烷基化反应的关键问题,传统的 催化剂一般为质子酸或路易斯酸,例如AlCl3, AuCl3, SnCl4, TfOH,Yb (OTf) 3等。然而这类催 化剂具有一些不可避免的缺点,如,无法回收利用、需要使用易挥发有机溶剂、后处理复杂、 过程中产生腐蚀性气体及大量废液、对环境造成严重污染等。 寻找绿色清洁的介质来代替传统的溶剂和催化剂进行有机合成及催化反应 越来越受到人们的重视。近年来,一种新型绿色溶剂--深共恪溶剂(Deep Eutectic S〇lventS,DES),受到了科学家们的关注重视。深共熔溶剂是由两种或三种物质通过分子间 氢键相互缔合熔融而形成的稳定溶剂,其熔点低于原料熔点。与传统有机溶剂相比,具有价 格低廉、制备简单、不易挥发、不易燃、易储存、无毒等诸多优点。 本专利中,发展了一种使用绿色溶剂催化Friedel-Crafts烷基化反应制备三芳 基甲烷类化合物的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是发展一种新的环境友好型反应体系用于Friedel-Crafts烷基化 反应,该反应体系使用DES( 2)作为反应介质,避免了使用易挥发性有机溶 剂,对环境有害的传统催化剂,专利技术了一种安全便宜、环境友好的三芳基甲烷类化合物的制 备方法。该体系适用范围广、操作简单、廉价安全、产率较高、对环境友好。 本专利技术的一种三芳基甲烷类化合物的合成方法,使用富电子芳烃和二芳基甲醇作 为反应物,通过Friedel-Crafts烷基化反应合成三芳基甲烧类化合物,其特征在于,反应 过程中使用DES( 2)作为催化剂。 根据以上所述的方法中,优选,所述的富电子芳烃包括:1,2, 4-三甲氧基苯、间 甲氧基苯、邻甲氧基苯、对甲氧基苯、2-羟基苯甲醚、3-溴苯甲醚、苯甲醚、4-溴苯酚、苯 酚、二苯醚,所述二芳基甲醇包括:二苯基甲醇、2, 3, 5-三甲氧基二苯甲醇、4-甲氧基苯 基-(2,3,5-三甲氧基苯基)甲醇,所述DES(2)为氯化胆碱(ChCl) :氯化锌 (ZnCl2)摩尔比等于1:2的深共熔溶剂。 根据以上所述的方法中,优选,基于1摩尔富电子芳烃类化合物为标准,所述的 DES ( 2)用量为0. 5 - 2. 5摩尔,更优选为2. 0摩尔,所述的二芳基甲醇的量 为1摩尔,反应温度为40-120°C,更优选为80°C,反应时间为0. 5-3h。 根据以上所述的方法中,优选,所述的DES( 2)既作反应溶剂又作反 应催化剂。 根据以上所述的方法中,优选,所述的DES( 2)能够重复使用4次。 根据以上所述的方法中,优选,所述反应后处理简单,直接萃取,干燥,减压蒸馏, 柱分离即可获得三芳基甲烷类化合物。 本专利技术以富电子芳烃及二芳基甲醇为底物,DES( 2)兼做反应溶剂与 催化剂,通过Friedel-Crafts烷基化反应来制备三芳基甲烧类化合物。反应通式如下: I为富电子芳烃类化合物,II为二芳基甲醇类化合物,III为三芳基甲烷类化合 物,DES 为 2。 与传统技术方法相比,本专利技术的有益效果主要体现在: (1)反应条件温和,易操作。本专利技术在40 - 120°C下即可进行Friedel-Crafts烷 基化反应,对于活性较好的富电子芳烃与二芳基甲醇化合物,反应Ih即可得到高产率的三 芳基甲烷类产物。 (2)催化剂制作简单,安全方便,可重复利用。与传统的路易斯酸或质子酸催化剂 相比,本专利技术所用催化剂原料廉价易得,在水中稳定,可生物降解,无毒,对环境友好,在催 化Friedel-Crafts烷基化反应来制备三芳基甲烧类化合物时能够重复使用4次。 (3)整个过程对环境友好,无污染,后处理简单。传统的使用Friedel-Crafts烷 基化制备三芳基甲烷化合物的方法,反应过程中需要加入有毒、易挥发性有机溶剂作为反 应溶剂,后处理麻烦且会产生大量废液,对环境造成一定的危害,本专利技术提供的方案中使用 的DES既作反应溶剂又作反应催化剂,避免了使用有机溶剂,反应后处理时,不需要加酸酸 化,直接萃取,干燥,减压蒸馏,柱分离即可获得三芳基甲烷类化合物,是一种绿色环保的合 成方法。【具体实施方式】 本专利技术用以下实施例说明,但本专利技术并不限于下述实施例,在不脱离前后所述宗 旨的范围下,变化实施都包含在本专利技术的技术范围内。 实施例1 实验方法:取25mL圆底烧瓶,依次加入336mg(2. Ommol) 1,2, 4-三甲氧基苯和 368mg(2.0mmol)二苯甲醇,磁力搅拌,油浴控制温度80°C下搅拌,用薄层色谱法监测反应 的进度。发现没有产物生成,即在没有DES存在条件下反应不进行。 反应方程式: 实施例2 实验方法:取25mL圆底烧瓶,依次加入336mg(2. Ommol) 1,2, 4-三甲氧基苯和 368mg(2. Ommol)二苯甲醇,再加入 I. 65g(4. Ommol) 2,磁力搅拌,油浴控制温 度80°C下搅拌,用薄层色谱法监测反应的进度,反应Ih后停止反应。基于1摩尔富电子芳 烃类化合物为标准,DES( 2)用量为2摩尔,所述的二芳基甲醇的量为1摩尔, 反应温度为80 °C,反应时间为Ih。 后处理,冷却至室温后加入5mL蒸馏水与5mL乙酸乙酯进行萃取, 2 溶于水相,产品溶于乙酸乙酯层,分液,乙酸乙酯层用饱和食盐水洗涤一次,无水硫酸镁干 燥,减压蒸馏除去乙酸乙酯,之后进行柱分离纯化,得到白色固体,产率95% . 反应方程式: 实施例3 实验方法:将例2中水相的水蒸干,将得到催化剂真空干燥后回收使用。将回收得 到的 2重复实施例2的步骤。如此重复4次,发现 2的催化效 果基本保持不变。所得产物的产率分别为93 %、92 %、90 %、88 % . 反应方程式: 实施例4 实验方法:取25mL圆底烧瓶,依次加入336mg(2. Ommol) 1,2, 4-三甲氧基苯和 368mg(2. Ommol)二苯甲醇,再加入 I. 65g(4. Ommol) 2,磁力搅拌,油浴控制温 度80°C下搅拌,用薄层色谱法监测反应的进度,反应0.5h后停止反应。基于1摩尔富电子 芳烃类化合物为标准,DES(2)用量为2摩尔,所述的二芳基甲醇的量为1摩 尔,反应温度为80°C,反应时间为0. 5h。 后处理,冷却至室温后加入5mL蒸馏水与5mL乙酸乙酯进行萃本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种三芳基甲烷类化合物的合成方法,使用富电子芳烃和二芳基甲醇作为反应物,通过Friedel‑Crafts烷基化反应合成三芳基甲烷类化合物,其特征在于,反应过程中使用DES([ChCl][ZnCl2]2)作为催化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王爱玲邢鹏飞郑学仿
申请(专利权)人:大连大学
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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