一种4-异丁基苯基酮类化合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种4-异丁基苯基酮类化合物的合成方法，所述化合物结构如下：所述化合物以4-异丁基苯为起始原料，取代磺酸和取代磺酸盐为催化剂，与酰氯反应得到，即如下反应：应用这种方法合成4-异丁基苯基酮类化合物，操作简便，反应条件温和，环境友好，具有良好的工业化前景。

【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术涉及一种4-异丁基苯基酮类化合物的合成方法，属于化学合成领域。
技术介绍
4-异丁基苯基酮类化合物是一类重要的化工中间体，广泛用于药物及精细化工产品的合成中。4-异丁基苯基酮类化合物主要采用4-异丁基苯为起始原料，与羧酸、酸酐或酰氯经付-克酰化反应得到，即如下反应：当以羧酸为酰化剂时，多采用HF、HCl、H2SO4、H3BO3、CF3SO3H、H3PO4、CF3COOH为催化剂，如4-异丁基苯与丙酸以三氟甲烷磺酸为催化剂合成了4-异丁基苯丙酮(TheContinuous-FlowSynthesisofIbuprofen.A.R.Bogdan，S.L.Poe，D.C.Kubis，etal，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.2009，45(48)，8547-8550.)：当以酸酐和酰氯为酰化剂时，一般采用路易斯酸为催化剂合成4-异丁基苯基酮类化合物。常用的路易斯酸又AlCl3、BF3、SnCl4、ZnCl2等，如以BF3为催化剂，4-异丁基苯与乙酸酐反应得到4-异丁基苯乙酮(EP488638)：综合考虑原料成本、催化剂活性、反应条件、收率等多种因素，目前国内外主要采用酰氯为酰化试剂，以AlCl3为催化剂合成4-异丁基苯基酮类化合物。如我国山东新华制药股份有限公司采用乙酰氯为酰化剂，AlCl3为催化剂合成4-异丁基苯乙酮，此化合物是合成解热镇痛药物的重要中间体。但是以AlCl3为催化剂合成4-异丁基苯基酮类化合物具有严重的缺陷。反应中AlCl3首先与酰氯反应生成络合物和酰基正离子，然后酰基正离子与苯环发生亲电取代反应而得到产物，具体反应机理如下：为了得到足够的酰基正离子，反应中需要加入与酰化剂等当量的AlCl3，而实际生产中AlCl3通常稍微过量。反应结束后，为了破坏AlCl3与酮形成的络合物，需要加入大量含有稀盐酸的水，因此这条工艺会产生大量含铝盐的废水。这种含有铝盐的废水量很大，如果直接排放会对环境造成十分严重的污染和破坏，因此必须处理后排放。但这种含铝盐废水处理不仅造价高昂，而且难度很大，因此已经成为化工行业十分棘手的问题。
技术实现思路
为了有效克服目前以AlCl3为催化剂合成4-异丁基苯基酮类化合物的缺陷，本专利技术提供了一种新的合成4-异丁基苯基酮类化合物的合成方法，即：以取代磺酸和取代磺酸盐为催化剂，催化4-异丁基苯与酰氯反应生成4-异丁基苯基酮，反应如下：其中酰氯包括2-5个碳链的直链、支链酰氯，碳链中间或末端可连接氯原子和溴原子；取代磺酸催化剂包括饱和直链、支链和环状烃基磺酸，碳链上可连接氟、氯和溴原子，还可为苯磺酸和取代苯磺酸，苯环上可连接饱和烷烃基，卤素，烷氧基，优选甲烷磺酸、庚烷磺酸、三氟甲烷磺酸、苯磺酸、对-甲基苯磺酸、十二烷基苯磺酸。反应中使用的取代磺酸盐包括上诉磺酸的钠盐，钾盐，锂盐，铵盐和季铵盐。本专利技术的有益效果在于：(1)与AlCl3相比，磺酸或磺酸盐作为催化剂的用量少，可以为反应底物的5-50％，因而可以极大地降低成本；(2)反应结束后，磺酸或磺酸盐可以回收，精制后可以重复使用，不会造成废水或废渣，不仅降低了成本，还绿色环保。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术不只限于下面的例子。熔点采用Fisher-John显微熔点仪测定(温度未经校正)；核磁共振光谱采用BrukerAvance400核磁共振仪测定，TMS为内标；LC-MS采用VarianMS500测定；所用试剂均为分析纯试剂。实施例一：4-异丁基苯乙酮的合成4-异丁基苯26.8g(0.2mol)加入150mL1，2-二氯乙烷中，搅拌下加入乙酰氯17.3g(0.22mol)，室温下搅拌15min，逐滴加入甲烷磺酸3.8g(0.04mol)的二氯乙烷溶液，加热回流8h，停止反应。冷却至室温，依次用饱和NaHCO3水溶液和水洗涤，无水Na2SO4干燥过夜。过滤除去无水Na2SO4，滤液浓缩得4-异丁基苯乙酮粗品，减压蒸馏收集134-140℃/16mmHg馏分得无色粘稠液体17g，收率48.2％。1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ：0.901(d，6H)，1.886(m，1H)，2.518(d，2H)，2.562(s，3H)，7.219(d，2H)，7.872(d，2H)。ESI-MS：177[M+H]+。实施例二：4-异丁基苯戊酮的合成4-异丁基苯26.8g(0.2mol)加入150mL石油醚中，搅拌下加入戊酰氯26.5g(0.22mol)，室温下搅拌15min，逐滴加入三氟甲烷磺酸1.5g(0.01mol)，加热回流10h，停止反应。冷却至室温，依次用饱和NaHCO3水溶液和水洗涤，无水Na2SO4干燥过夜。过滤除去无水Na2SO4，滤液减压蒸干得4-异丁基苯戊酮粗品，异丙醇重结晶得白色晶体34.8g，收率79.6％。m.p.58-60℃。1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ：0.852-0.985(m，9H)，1.316-1.512(m，2H)，1.675-2.013(m，3H)，2.532(d，2H)，2.952(t，2H)，7.226(d，2H)，7.883(d，2H)。ESI-MS：219[M+H]+。实施例三：4-异丁基苯基-2-氯丙酮的合成室温下将2-氯丙酰氯25.4g(0.2mol)加入100mL4-异丁基苯中，搅拌加入十二烷基磺酸钠14.4g(0.05mol)，加热至100℃反应24h，停止反应。冷却至室温，水洗涤三次，无水Na2SO4干燥过夜。过滤除去无水Na2SO4，滤液减压蒸干得4-异丁基苯基-2-氯丙酮粗品，乙醇重结晶得白色晶体14.6g，收率32.5％。m.p.53-54℃。1H-NMR(CDCl3，400MHz)δ：0.940(d，6H)，1.764(d，3H)，1.921(m，1H)，2.562(d，2H)，5.270(q，1H)，7.283(d，2H)，7.961(d，2H)。ESI-MS：225[M+H]+。实施例四：4-异丁基苯基-2-氯丙酮的合成4-异丁基苯26.8g(0.2mol)加入150mL二氯甲烷中，搅拌下加入2-氯丙酰氯27.9g(0.22mol)，搅拌15min，逐滴加入二甲苯磺酸铵4g(0.02mol)的二氯甲烷溶液，加热回流15h，停止反应。冷却至室温，水洗涤三次，无水Na2SO4干燥过夜。过滤除去无水Na2SO4，滤液减压蒸干得4-异丁基苯基-2-氯丙酮粗品，乙醇重结晶得白色晶体22.5g，收率50.2％，m.p.53-54℃。实施例五：4-异丁基苯乙酮的合成4-异丁基苯26.8g(0.2mol)加入150mL二硫化碳中，搅拌下加入乙酰氯17.3g(0.22mol)，室温下搅拌15min，分批加入苯磺酸2.5g(0.08mol)，加热回流16h，停止反应。冷却至室温，依次用饱和NaHCO3水溶液和水洗涤，无水Na2SO4干燥过夜。过滤除去无水Na2SO4，浓缩得4-异丁基苯乙酮粗品，减压蒸馏收集134-140℃/16mmHg馏分得无色粘稠液体24g，收率55.3％。实施例六：4-异丁基苯基-4-溴丁酮的合成4-异丁基苯26.8g(0.2mol)加入150mL二氯甲烷中，搅拌下加入4-本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术公开的是一种4‑异丁基苯基酮类化合物的合成方法，其特征在于目标化合物是以4‑异丁基苯为起始原料，取代磺酸和取代磺酸盐为催化剂，与酰氯反应得到，即如下反应：。

【技术特征摘要】
1.本发明公开的是一种4-异丁基苯基酮类化合物的合成方法，其特征在于目标化合物是以4-异丁基苯为起始原料，取代磺酸和取代磺酸盐为催化剂，与酰氯反应得到，即如下反应：。2.本发明中使用的酰氯包括2-5个碳链的直链、支链酰氯，碳链中间或末端可连接氯原子和溴原子。3.本反应中使用的取代磺酸催化剂包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：温鸿亮，
申请(专利权)人：北京光大恒信科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11