本发明专利技术公开了一种制备噻吩衍生物氯甲基化产物的方法，噻吩衍生物通过氯甲基化制备化合物，所述的氯甲基化反应过程以离子液体作催化剂；所用的离子液体为一种价格低廉、容易制备、环境友好的催化剂，且反应后的催化剂可以经简单除水后重复使用，适用于工业规模化生产；本发明专利技术方法工艺简单，反应时间短，催化效率高，催化剂用量少，产物收率高，且反应产物只需萃取分层，减压蒸馏即可得到高品质产品，产率可达７０％～９２％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种清洁的、以离子液体来高效催化噻吩衍生物氯甲基化产物的方法。属于 有机化合物制备
技术介绍
Blanc氯甲基化反应是指在Lewis酸催化下，芳香族化合物经甲醛、氯化氢、甲醇或氯 甲醚处理，于环中引入-cfu;i原子团的过程。这一反应在有机合成中占据重要地位，在农药、 医药、染料和香料或其中间体合成中被广泛应用。导入芳烃环上的氯甲基可以再转化成其它 基团，如CH肌CH0、 CH2CN、 CH萬、CH厕R' 、 CH3、 CH2R等，从而能容易地制得一系列新 的衍生物。由氯甲基化反应取代噻吩衍生物得到的产物在医药和聚合物制造工业中有重要用途。已 有的制备方法大多采用质子酸H2S0,、 HC1、 H3P0,或水解后可生成HC1、 1^04的C1S03H等物质 作催化剂，以噻吩衍生物、多聚甲醛和盐酸反应来实现。US2527680将冷冻盐酸溶液和冷甲 醛水溶液混合，用氯化氢气体饱和该混合物，将此混合物逐渐加到鬼吩中反应，并将反应混 合物的温度保持低于+1'C,可得到产率为62.7%的2-氯甲基噻吩。US0161008在(TC下，将 噻吩与含有酮基的化合物混合，并将此混合物加到浓盐酸和甲醛的混合物中，然后将氯化氢 气体引入反应混合物。反应结束后用水稀释，用碳酸钾溶液将有机相洗至中性，通过气相色 谱检测产物2-氯甲基噻吩的产率为61%。专利CN200610122703. 7以离子液体作催化剂及溶 剂，在25 10(TC下，将离子液体、含苯芳烃、多聚甲醛、浓盐酸依次加入带有搅拌器、温 度计、回流冷凝管的圆底烧瓶中，磁力搅拌，反应结東后，对所得到粗产品进行减压蒸馏， 产物的转化率在7 0% ~ 9 0%之间。氯甲基化反应除了在经典的有机溶剂中进行外，用相转移催化剂进行芳香烃的氯甲基化 反应也被证实是可行的。王明慧等以四丁基溴化铵为相转移催化剂，2-氯噻吩和多聚甲醛、浓盐酸在4(TC下进行氯甲基化反应生成2-氯-3-氯甲基噻吩，产率为77.6%,因为离子液体 可作为相转移催化剂，所以最近已有将离子液体用于Blanc氯甲基化反应的报道，邓友全等 在卤化l-烷基吡啶，l-甲基-3-烷基咪唑季铵盐等与无水AlCl3构成的氯铝酸室温离子液体介 质中，尝试了苯及其衍生物和氯甲醚的Blanc氯甲基化反应；商志才等用 BF,作为催化 剂催化甲苯等芳烃的氯甲基化反应，得到了较好的收率。本专利技术使用了廉价易得的离子液体 为相转移催化剂，使瘗吩衍生物的氯甲基化反应在均相中进行，提高了原料的转化率和反应 的选择性。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种工艺简单、环境友好和高收率的制备噻吩衍生物氯甲基化产物的 方法。本专利技术通过以下方案实现在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的三口烧瓶中，加入离子液体、噻吩衍生物、多聚 甲醛和盐酸，待油浴温度达到设定温度后，将三口烧瓶放入油浴中，边搅拌混合边加热，氯 甲基化反应产物与离子液体可以自动分层。反应一定时间后，进行油水分离，产物在油相， 催化剂离子液体在水相，水相的离子液体经简单除水后可以重复使用。用气相色谱检测产率 和转化率。所用离子液体为溴代1-乙基-3-甲基咪唑、溴代l-异丙基-3-甲基咪唑、溴代l-丁基-3-甲基咪唑、溴代l-戊基-3-甲基咪唑、溴代l-己基-3-甲基咪唑、溴代l-庚基-3-甲 基咪唑、溴代l-辛基-3-甲基咪唑、溴代1-十二烷基-3-甲基咪唑、1-丁基-3-甲基咪唑四氟 硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑全氟辛基磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐或氯代1-丁基 -3-甲基咪唑，所用离子液体的量为反应用噻吩衍生物总摩尔量的1%~16%,反应温度在0 70'C,常压，反应时间为1小时 12小时。加入催化剂离子液体的量的优选值为所加噻吩衍 生物摩尔量的2%~12%,反应温度的优选值在20~50°C，反应时间的优选值为4~10小时。 所用原料为取代噻吩、苯并噻吩或取代苯并噻吩，取代基X和Y是氢、卣素、十二个碳以下 的烃基、氰基或乙酰基中的任意二个组合。卤素是指氯、溴或碘。十二个碳以下的烃基是指 甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基或十二烷基。为了节约生产成本，减少环境污染，本专利技术的另一特点是催化剂离子液体可回收循环利用。 本专利技术的化学反应简式表示如下<formula>formula see original document page 5</formula>本专利技术的有益效果是1. 所用的离子液体为一种价格低廉、容易制备、环境友好的催化剂，且反应后的催化剂 可以经简单除水后重复使用，适用于工业规模化生产。2. 工艺简单，反应时间短，催化效率高，催化剂用量少，产物收率高，且反应产物只需 萃取分层，减压蒸馏即可得到高品质产品，产率可达70 /。~92%。具体实施例方式下面通过实施例进一步详细阐述本专利技术的制备方法。分别称取一氯噻吩1.185g (0. Olmol),甲醛0.75g ( 0.025mol),离子液体溴代1-异丙 基-3-甲基咪唑0. 0005mol,浓盐酸(36°/ ) 4ml;将离子液体、2-氯噻吩、甲醛、浓盐酸依次 加入带有搅拌器、温度计、回流冷凝管的圆底烧瓶中，磁力搅拌，在35'C下反应6小时；对 所得到粗产品进行减压蒸馏，2-氯噻吩转化率为93.9%, 2-氯-3-氯甲基噻吩产率为81.7%。实施例二分别称取2-氯噻吩1.185g (0, Olmol),多聚甲醛O. 75g ( 0. 025nioL ),离子液体溴代1-丁基-3-甲基咪唑0. 0Q05mo1，浓盐酸(36。/。)4ml;将离子液体、2-氯噻吩、多聚甲醛、浓盐实施例一酸依次加入带有搅拌器、温度计、回流冷凝管的圆底烧瓶中，磁力搅拌，并在4(TC下反应7 小时；对所得到粗产品进行减压蒸馏，2-氯噻吩转化率为95.7%, 2-氯-3-氯甲基噻吩产率为 85. 0%。实施例三分别称取2-氯噻吩1.185g (0. Olmol),多聚甲醛0. 75g ( 0. 025mol ),离子液体溴代1-辛基-3-甲基咪唑0. 0005mol，浓盐酸(36。/。)4ml;将离子液体、2-氯噻吩、多聚甲醛、浓盐 酸依次加入带有搅拌器、温度计、回流冷凝管的圆底烧瓶中，磁力搅拌，并在4(TC下反应6 小时；对所得到粗产品进行减压蒸馏，2-氯噻吩转化率为97. 7%， 2-氯-3-氯甲基噻吩产率为 87. 50/。。实施例四分别称取3-十一烷基噻吩2. 38g (0. Olmol),多聚甲醛0. 75g ( 0. 025mol ),离子液体溴 代1-己基-3-甲基咪唑0. OOlOmol,浓盐酸(36°/。) 4ml;将离子液体、3-十一垸基噻吩、多 聚甲醛、浓盐酸依次加入带有搅拌器、温度计、回流冷凝管的圆底烧瓶中，磁力搅拌，并在 45'C下反应6小时；对所得到粗产品进行减压蒸馏，3-十一烷基噻吩转化率为9. 03%, 3-十 一烷基-2-氯甲基噻吩产率为82. 5%。实施例五分别称取2-氯-3-甲基噻吩1. 325g (0. Olmol),甲醛0. 75g ( 0. 025mol ),离子液体溴代 1-已基-3-甲基咪唑0. 0007mol,浓盐酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备噻吩衍生物氯甲基化产物的方法，噻吩衍生物通过氯甲基化制备以下式中所示化合物，其特征在于：所述的氯甲基化反应过程以离子液体作催化剂。 ＊＊＊。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：方岩雄，张金玲，赵建红，周蓓蕾，张焜，谭伟，黄宝华，赵肃清，杜志云，霍延平，黄华荣，郑杰，吕红，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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