一种合成叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物的方法技术

本申请涉及一种合成叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物的方法，所述叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物具有下述通式(I)表示的结构：

【技术实现步骤摘要】
一种合成叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物的方法
本申请涉及有机合成
，具体来说，本申请涉及一种合成叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物的方法。
技术介绍
3-叔丁氧基苯乙烯是重要的功能高分子化合物、医药、农药中间体。因此，研究间叔丁氧基苯乙烯的制备方法具有重要意义。目前国内报道的3-叔丁氧基苯乙烯的制备方法报道几乎没有。美国专利US20020026084和日本专利JP2002053515报道，直接以3-叔丁基溴(氯)苯制备格式试剂3-叔丁基苯溴(氯)化镁，与氯乙烯在催化剂氯(溴)化亚铁作用下制备得到3-叔丁氧基苯乙烯。但3-叔丁基溴(氯)苯成本昂贵，导致现有技术的合成方法成本较高。为此，本领域迫切需要开发一种成本低廉的合成叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物的方法。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种合成叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物的方法，从而解决上述现有技术中的问题。本申请以间氯苯酚、异丁烯为主要反应原料，选取甲磺酸作为催化剂，经过醚化反应制备3-叔丁氧基氯苯；然后，3-叔丁基氯苯制备格式试剂3-叔丁基苯氯化镁，与氯乙烯在镍催化剂Dppp(1,3-双(二苯基膦)丙烷)的二价镍配体(下文简写为NiCl2(dppp))作用下，经过Kumada反应制备得到3-叔丁氧基苯乙烯。本申请的方法选用廉价易得的间氯苯酚、异丁烯为原料，先制备得到3-叔丁氧基氯苯；然后3-叔丁氧基氯苯经过Kumada反应得到最终产品3-叔丁氧基苯乙烯。本申请提供了完整的3-叔丁氧基苯乙烯的制备方法，原料简单易得，催化剂NiCl2(dppp)即便宜易得，催化效率高，反应条件温和，适用于工业化生产。为了实现上述目的，本申请提供下述技术方案。在第一方面中，本申请提供一种合成叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物的方法，所述叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物具有下述通式(I)表示的结构：在通式(I)中，基团R1、R2和R3分别独立地选自氢或C1-C3烷基；基团R2和R4分别独立地选自氢、C1-C3烷基或者叔丁氧基，且基团R2和R4中的至少一种为叔丁氧基，其特征在于，所述方法包括下述步骤：S1：在10-20℃的温度下以及烷基磺酸催化剂存在的情况下，使卤代苯酚及其衍生物和异丁烯在第一溶剂中进行醚化反应，得到叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物，其中所述卤代苯酚及其衍生物具有下述通式(II)所示的结构：在通式(II)中，基团X为卤素；基团R6、R8和R10分别独立地选自氢或C1-C3烷基；基团R7和R9分别独立地选自氢、C1-C3烷基或者羟基，且R7和R9中的至少一种为羟基；其中所述叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物具有下述通式(III)所示的结构：在通式(III)中，X为卤素，基团R1、R2和R3分别独立地选自氢或C1-C3烷基；基团R2和R4分别独立地选自氢、C1-C3烷基或者叔丁氧基，且基团R2和R4中的至少一种为叔丁氧基；以及S2：使步骤S1获得的叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物与镁反应，得到基于叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物的格式试剂；以及S3：在惰性气体保护下且存在镍催化剂的情况下，使基于叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物的格式试剂与卤代乙烯在第二溶剂中进行反应，得到具有通式(I)所示结构的叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物。在第一方面的一种实施方式中，在步骤S1中，所述烷基磺酸催化剂为甲磺酸。在第一方面的一种实施方式中，在步骤S3中，所述镍催化剂为新鲜制备的NiCl2(dppp)。在第一方面的一种实施方式中，所述第一溶剂包括甲苯和或二甲苯；和/或所述第二溶剂包括四氢呋喃。在第一方面的一种实施方式中，所述步骤S1还包括在所述醚化反应结束时，向反应体系中加入碱液淬灭反应，且利用碱液洗涤除去未反应的原料。在第一方面的一种实施方式中，所述步骤S1还包括在所述醚化反应结束时，通过填料柱对反应混合物进行减压蒸馏。在第一方面的一种实施方式中，在步骤S3中，使基于叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物的格式试剂与卤代乙烯在第二溶剂中进行反应时，将反应温度控制为20±5℃。在第一方面的一种实施方式中，在步骤S3中，使基于叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物的格式试剂与卤代乙烯在第二溶剂中进行反应时，将反应温度控制为23±3℃在第一方面的一种实施方式中，所述步骤S3还包括在反应结束后向反应体系中加入稀酸除去过量的镁。在第一方面的一种实施方式中，所述叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物包括3-叔丁氧基苯乙烯；所述卤代苯酚及其衍生物包括间氯苯酚和/或间溴苯酚；或者所述叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物包括3-叔丁氧基氯苯和/或3-叔丁氧基溴苯。在第二方面中，本申请提供一种合成叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物的方法，所述叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物具有下述通式(III)所示的结构：在通式(III)中，X为卤素，基团R1、R2和R3分别独立地选自氢或C1-C3烷基；基团R2和R4分别独立地选自氢、C1-C3烷基或者叔丁氧基，且基团R2和R4中的至少一种为叔丁氧基，其特征在于，所述方法包括下述步骤：在10-20℃的温度下以及烷基磺酸催化剂存在的情况下，使卤代苯酚及其衍生物和异丁烯在第一溶剂中进行醚化反应，得到叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物，其中所述卤代苯酚及其衍生物具有下述通式(II)所示的结构：在通式(II)中，基团X为卤素；基团R6、R8和R10分别独立地选自氢或C1-C3烷基；基团R7和R9分别独立地选自氢、C1-C3烷基或者羟基，且R7和R9中的至少一种为羟基。与现有技术相比，本申请的有益效果在于：(1)本申请以间氯苯酚、异丁烯为起始反应原料，这些原料和催化剂廉价易得；以及(2)本申请第二步反应选用Kumada反应，选择性好，能够有效减少副反应，催化剂NiCl2(dppp)催化效率高，便宜易得。具体实施方式下面将结合本申请的实施例，对本申请的技术方案进行清楚和完整的描述。3-叔丁氧基苯乙烯是一种重要的功能高分子化合物、医药中间体和农药中间体，但目前3-叔丁氧基苯乙烯的合成方法成本较高，国内则几乎没有报道过该化合物的合成方法。本申请以间氯苯酚、异丁烯为主要反应原料，选取甲磺酸作为催化剂，经过醚化反应制备3-叔丁氧基氯苯；然后，3-叔丁基氯苯制备格式试剂3-叔丁基苯氯化镁，与氯乙烯在镍催化剂NiCl2(dppp)作用下，经过Kumada反应制备得到3-叔丁氧基苯乙烯。在第一方面中，本申请提供一种合成叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物的方法，所述叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物具有下述通式(I)表示的结构：在通式(I)中，基团R1、R2和R3分别独立地选自氢或C1-C3烷基；基团R2和R4分别独立地选自氢、C1-C3烷基或者叔丁氧基，且基团R2和R4中的至少一种为叔丁氧基，其特征在于，所述方法包括下述步骤：S1：在10-20℃的温度下以及烷基磺酸催化剂存在的情况下，使卤代苯酚及其衍生物和异丁烯在第一溶剂中进行醚化反应，得到叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物，其中所述卤代苯酚及其衍生物具有下述通式(II)所示的结构：在通式(II)中，基团X为卤素；基团R6、R8和R10分别独立地选自氢或C1-C3烷基；基团R7和R9分别独立地选自氢、C1-C3烷基或者羟基，且R7和R9中的至少一种为羟基；其中所述叔丁氧基取代的卤代苯及其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合成叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物的方法，所述叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物具有下述通式(I)表示的结构：

【技术特征摘要】
1.一种合成叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物的方法，所述叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物具有下述通式(I)表示的结构：在通式(I)中，基团R1、R2和R3分别独立地选自氢或C1-C3烷基；基团R2和R4分别独立地选自氢、C1-C3烷基或者叔丁氧基，且基团R2和R4中的至少一种为叔丁氧基，其特征在于，所述方法包括下述步骤：S1：在10-20℃的温度下以及烷基磺酸催化剂存在的情况下，使卤代苯酚及其衍生物和异丁烯在第一溶剂中进行醚化反应，得到叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物，其中所述卤代苯酚及其衍生物具有下述通式(II)所示的结构：在通式(II)中，基团X为卤素；基团R6、R8和R10分别独立地选自氢或C1-C3烷基；基团R7和R9分别独立地选自氢、C1-C3烷基或者羟基，且R7和R9中的至少一种为羟基；其中所述叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物具有下述通式(III)所示的结构：在通式(III)中，X为卤素，基团R1、R2和R3分别独立地选自氢或C1-C3烷基；基团R2和R4分别独立地选自氢、C1-C3烷基或者叔丁氧基，且基团R2和R4中的至少一种为叔丁氧基；以及S2：使步骤S1获得的叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物与镁反应，得到基于叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物的格式试剂；以及S3：在惰性气体保护下且存在镍催化剂的情况下，使基于叔丁氧基取代的卤代苯及其衍生物的格式试剂与卤代乙烯在第二溶剂中进行反应，得到具有通式(I)所示结构的叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物。2.如权利要求1所述的合成叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述烷基磺酸催化剂为甲磺酸。3.如权利要求1或2所述的合成叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述镍催化剂为新鲜制备的NiCl2(dppp)。4.如权利要求1或2所述的合成叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物的方法，其特征在于，所述第一溶剂包括甲苯和或二甲苯；和/或所述第二溶剂包括四氢呋喃。5.如权利要求1或2所述的合成叔丁氧基取代的苯乙烯及其衍生物的方法，其特征在于，所述步骤S1还包括在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅志伟，贺宝元，潘新刚，余文卿，李永立，刘聪，吴青，
申请(专利权)人：上海博栋化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31