一种含氟芳基卤化物的烷基化方法技术

技术编号:11828425 阅读:82 留言:0更新日期:2015-08-05 11:40
本发明专利技术提供一种含氟芳基卤化物的烷基化方法,所述含氟芳基卤化物的结构式如式I和式II所示,所述含氟芳基卤化物I、II烷基化的方法包括如下步骤:1)分别以式I、式II结构的化合物为原料与金属镁在非质子溶剂中反应制备格氏试剂式III、式IV;2)式III、式IV的格氏试剂分别在过渡金属盐催化下、或过渡金属盐与配体共同催化下与烷基卤代物R1-Hal’反应生成化合物式V、式VI。本发明专利技术所提供的含氟芳基卤化物的烷基化方法工艺流程简单,操作便捷,大大降低了工业生产的设备及人力占用,提高了生产效率;此外,所述方法条件温和,反应转化率高,原子经济性好,后处理便利,产品纯度佳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机合成领域,特别是涉及一种过渡金属盐或其与配体共同参与催化 的含氟芳基卤化物的烷基化方法
技术介绍
含氟芳基化合物作为一类重要的中间体,因为氟原子独特的化学特性所带来的巨 大影响力而广泛应用于医药、农药、液晶等工业生产领域。为满足产品性能的要求,常需要 在芳基化合物上引入烷基侧链,因此探索一种方便、经济且实用的烷基化方法具有重要意 义。 目前芳基化合物上引入烷基的方法主要有: 1.酰基化-黄鸣龙还原 芳基化合物与酰氯或酸酐在路易斯酸催化下先发生付克酰基化反应生成酮,然后 在高沸点质子性溶剂中与水合肼作用形成芳腙,再与强碱在高温下反应,生成相应的烷基 化产物,同时产生一分子氮气。该方法虽然所用原料便宜易得,但也存在很多难以克服的缺 点。首先,对于含氟底物尤其是多氟底物,酰基化反应时定位效应不显著,易生成多种异构 体的混合物不易分离纯化;其次黄鸣龙反应条件苛刻,质子性溶剂易与含氟底物发生亲核 取代,同时高温下反应体系焦油等杂质较多,整体反应收率不高。 2.根岸偶联(Negishi)及熊田偶联(Kumada)催化偶联。 根岸偶联(Negishi)及熊田偶联(Kumada)等分别开发出以锌试剂及格氏试剂为 原料在贵金属催化剂催化下与卤化物的偶联反应,这些反应具有条件温和、原料易得、收率 高的优点。然而由于该催化反应通常需用到价格昂贵的钯催化剂,使得产品的生产成本较 高,极大地限制了这一方法的工业应用。 3.芳基格氏试剂与醛酮反应生成醇,并进一步脱水成烯径,氢化后得目标产物。这 一方法的主要缺点是首先,反应步骤较长工业生产需耗费较多的设备及人力;其次,格氏试 剂与醛酮反应时醛酮易发生自身缩合影响反应收率;第三,对含多氟底物进行氢化时往往 会生成脱氟杂质,不易除去。 因此,本领域迫切需要一种操作简便、条件温和、成本低廉、适用于工业生产的含 氟芳基卤化物的烷基化方法。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种含氟芳基卤化物的烷 基化方法及其用途,用于解决现有技术中的问题。 为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种含氟芳基卤化物的烷基化方 法,所述含氟芳基卤化物的结构式如式I和式II所示:【主权项】1. ,所述含氟芳基卤化物的结构式如式I和式II所 示:所述含氟芳基卤化物I和II烷基化所获得产物分别如式V和式VI所示:所述含氟芳基卤化物I、II烷基化的方法,即所述式V、VI化合物的制备方法包括如下 步骤: 1) 分别以式I、式II结构的化合物为原料与金属镁在非质子溶剂中反应制备格氏试剂 式III、式IV,反应方程式如下:2) 式III、式IV的格氏试剂分别在过渡金属盐催化下、或过渡金属盐与配体共同催化 下与烷基卤代物R1-HaF反应生成化合物式V、式VI :其中,Hal和Hal'各自独立地选自卤素氯、溴、碘;m和n各自独立地选自1至4的整 数;乂厂^各自独立地选自F、Cl、H、烷氧基、三氟甲基或三氟甲氧基;烷氧基选自0R,其中R 为具有1到12个碳原子的直链或支链烷基、或苄基。 R1是具有1到12个碳原子的未取代的直链或支链烷基、被三氟甲基或三氟甲氧基或烷 氧基或芳基或卤素至少单取代的直链或支链烷基、具有2到12个碳原子的直链或支链烯基 或链烯氧基;所述烷氧基为OR',其中R'为苄基或具有1到12个碳原子的直链或支链烷基; 芳基为未取代或取代的苯基及其同系衍生物;卤素为氟、氯或溴。2. 如权利要求1所述的,其特征在于,当Hal为I 或Br时,乂厂^各自独立地选自F、Cl、H、烷氧基、三氟甲基或三氟甲氧基;当Hal为Cl时, 乂 1_乂5各自独立地选自F、H、烷氧基、三氟甲基或三氟甲氧基。3. 如权利要求1所述的,其特征在于,所述以式I结 构的化合物为原料与金属镁在非质子溶剂中反应制备格氏试剂式III的具体方法为:将式 I结构的化合物缓慢加入含有金属镁的非质子溶剂中;所述以式II结构的化合物为原料与 金属镁在非质子溶剂中反应制备格氏试剂式IV的具体方法为:将式II结构的化合物缓慢 加入含有金属镁的非质子溶剂中。4. 如权利要求3所述的,其特征在于,所述非质子 溶剂中还含有碘粒。5. 如权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤 1中,金属镁与式I、式II结构的化合物的摩尔比均为I :0. 5-3. 0,反应温度为-40 °C~ 140。。。6. 如权利要求1所述的,其特征在于,所述式III的 格氏试剂在过渡金属盐催化下、或过渡金属盐与配体共同催化下与烷基卤代物R 1-HaF反 应生成化合物式V的具体方法为:将式III的格氏试剂缓慢加入含有烷基卤代物R1-HaF 和过渡金属盐的非质子溶剂中或将式III的格氏试剂缓慢加入含有烷基卤代物R 1-HaF、过 渡金属盐和配体的非质子溶剂中,反应完成后将反应体系酸化,有机溶剂萃取,合并有机相 并脱除溶剂,纯化后即得产物化合物式V ;所述式IV的格氏试剂在过渡金属盐催化下、或过 渡金属盐与配体共同催化下与烷基卤代物R1-HaF反应生成化合物式VI的具体方法为:将 式IV的格氏试剂缓慢加入含有烷基卤代物R1-HaF和过渡金属盐的非质子溶剂中或将式 IV的格氏试剂缓慢加入含有烷基卤代物R 1-HaF、过渡金属盐和配体的非质子溶剂中,反应 完成后将反应体系酸化,有机溶剂萃取,合并有机相并脱除溶剂,纯化后即得产物化合物式 VIo7. 如权利要求7所述的,其特征在于,所述将反应 体系酸化的方法为:加入足量的盐酸使反应体系酸化,所述纯化的方法为蒸馏。8. 如权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤2 中,烷基卤代物(R1-HaF )与式III、式IV结构的格氏试剂的摩尔比均为I :0.5-3. 0,反应 温度为_40°C~120°C。9. 如权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤2 中,过渡金属盐选自 CuCl2、Cufc2、CuI2、Cu(OAc)2、CuCl、Cufc、CuI、CuOAc、CoCl 2、Cofc2、CoI2、 Co (acac) 2、FeCl2、FeBr2、Fe (acac) 2、FeCl3、FeBr3、Fe (acac) 3中的一种或多种的组合,过渡 金属盐与式III、式IV结构的格氏试剂的摩尔比均为1 :0. 01-2. 0。10. 如权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤2 中,配体选自 dppf、dppp、dppbz、BINAP、N, N, N, N-四甲基-1,2-环己二胺、N, N, N, N-四甲 基-1,2-二苯基乙二胺、N,N,N,N-四甲基乙二胺、N,N,N,N-四甲基甲二胺、N,N,N,N-四甲 基丙二胺、2, 2'-联吡啶、邻二氮菲中的一种或多种的组合,配体与式III、式IV结构的格氏 试剂的摩尔比均为1 :〇. 01-2. 0。11. 如权利要求1所述的,其特征在于,所述步骤1 和步骤2均在气体保护的条件下进行反应。【专利摘要】本专利技术提供,所述含氟芳基卤化物的结构式如式I和式II所示,所述含氟芳基卤化物I、II烷基化的方法包括如下步骤:1)分别以式I、式II结构的化合物为原料与金属镁在非质子溶剂中反应制备格氏试剂式III、式IV;2)式III、式IV的格氏试剂分别在过渡金属盐催本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种含氟芳基卤化物的烷基化方法,所述含氟芳基卤化物的结构式如式I和式II所示:所述含氟芳基卤化物I和II烷基化所获得产物分别如式V和式VI所示:所述含氟芳基卤化物I、II烷基化的方法,即所述式V、VI化合物的制备方法包括如下步骤:1)分别以式I、式II结构的化合物为原料与金属镁在非质子溶剂中反应制备格氏试剂式III、式IV,反应方程式如下:2)式III、式IV的格氏试剂分别在过渡金属盐催化下、或过渡金属盐与配体共同催化下与烷基卤代物R1‑Hal’反应生成化合物式V、式VI:其中,Hal和Hal’各自独立地选自卤素氯、溴、碘;m和n各自独立地选自1至4的整数;X1‑X5各自独立地选自F、Cl、H、烷氧基、三氟甲基或三氟甲氧基;烷氧基选自OR,其中R为具有1到12个碳原子的直链或支链烷基、或苄基。R1是具有1到12个碳原子的未取代的直链或支链烷基、被三氟甲基或三氟甲氧基或烷氧基或芳基或卤素至少单取代的直链或支链烷基、具有2到12个碳原子的直链或支链烯基或链烯氧基;所述烷氧基为OR’,其中R’为苄基或具有1到12个碳原子的直链或支链烷基;芳基为未取代或取代的苯基及其同系衍生物;卤素为氟、氯或溴。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曾原张麦旋周彦汪道祥李博兰
申请(专利权)人:上海万溯化学有限公司上海康鹏化学有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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