一种3‑羧基苯硼酸的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种3‑羧基苯硼酸的制备方法，涉及有机合成技术领域，以间甲基溴苯为起始原料，先与镁屑、碘经格氏反应生成格氏试剂，然后与硼酸三甲酯经硼酸化反应制得间甲基苯硼酸，间甲基苯硼酸再在碱性条件下经高锰酸钾氧化制成3‑羧基苯硼酸。本发明专利技术以价廉易得的间溴甲苯为起始原料，经格氏反应、硼酸化反应和氧化反应制得3‑羧基苯硼酸，操作简单，并且产物3‑羧基苯硼酸的平均纯度达到99.3％，平均总收率达到50％，在低成本的基础上保证了产物的收率和纯度，从而适于工业化生产。

A preparation method of 3 carboxyl phenylboronic acid

The invention discloses a preparation method of 3 carboxyl phenylboronic acid, relates to the technical field of organic synthesis, using m-methyl bromobenzene as the starting material, first with magnesium chips and iodine by Grignard reaction of Grignard reagent, and trimethyl borate by boron acidification reaction to obtain methyl benzene boric acid, methyl benzene boric acid in under alkaline conditions by Potassium Permanganate made 3 carboxyl phenylboronic acid oxidation. The invention uses cheap bromo toluene as the starting material, through Grignard reaction, boric acid reaction and oxidation reaction was 3 carboxyl phenylboronic acid, simple operation, and the product of the average purity of 3 carboxyl phenylboronic acid reached 99.3%, the average total yield reached 50%, to ensure the yield and purity of product based on low cost, which is suitable for industrialized production.

【技术实现步骤摘要】
一种3-羧基苯硼酸的制备方法
：本专利技术涉及有机合成
，具体涉及一种3-羧基苯硼酸的制备方法。
技术介绍
：3-羧基苯硼酸是一种重要的有机合成中间体，可通过suzuki芳基偶联反应合成多烯烃、苯乙烯和联苯的衍生物，从而应用于众多天然产物、有机材料的合成中。现有合成方法是用3-氰基苯硼酸经水解后得3-羧基苯硼酸，此方法虽然只需一步，但是原料成本高，不适宜工业生产，本专利技术虽然两步，但是反应原料易得、工艺简单、后处理易行、条件温和、反应成本低、对环境污染小、产品收率高、质量好且适用于工业化生产。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种反应原料易得、工艺简单、后处理易行、条件温和、反应成本低、对环境污染小、产品收率高、质量好且适用于工业化生产的3-羧基苯硼酸的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种3-羧基苯硼酸的制备方法，以间甲基溴苯为起始原料，先与镁屑、碘经格氏反应生成格氏试剂，然后与硼酸三甲酯经硼酸化反应制得间甲基苯硼酸，间甲基苯硼酸再在碱性条件下经高锰酸钾氧化制成3-羧基苯硼酸。一种3-羧基苯硼酸的制备方法，具体制备步骤如下：(1)间溴甲苯、镁屑和碘在四氢呋喃中发生格氏反应，格氏反应结束后体系降温，再加入硼酸三甲酯发生硼酸化反应，硼酸化反应结束后经酸化水解、打浆纯化、烘干，制得间甲基苯硼酸；(2)将上述制得的间甲基苯硼酸溶解于氢氧化钠水溶液中，并分批次加入高锰酸钾发生氧化反应，氧化反应结束后经抽滤、浓缩、酸化、再抽滤、打浆纯化、烘干，制得3-羧基苯硼酸。所述步骤(1)中硼酸化反应温度在-80～-30℃，优选-50～-30℃。所述步骤(1)中间溴甲苯、镁屑与硼酸三甲酯的摩尔比为1:(1～2):(1.5～2.5),优选1:(1～1.5):(1.8～2.2)。所述步骤(2)中反应温度在20～50℃，优选20～30℃。所述步骤(2)中间甲基苯硼酸与高锰酸钾的摩尔比为1:(1.0～2.0)，优选1:(1.0～1.5)。所述步骤(2)中氢氧化钠水溶液pH值为10～14，优选为12～14。本专利技术的有益效果是：本专利技术以价廉易得的间溴甲苯为起始原料，经格氏反应、硼酸化反应和氧化反应制得3-羧基苯硼酸，操作简单，避免高温反应，并且产物3-羧基苯硼酸的平均纯度达到99.3％，平均总收率达到50％，在低成本的基础上保证了产物的收率和纯度，从而适于工业化生产。具体实施方式：为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例1反应瓶中加入0.05mol(0.1eq)间溴甲苯，0.55mol(1.1eq)镁屑，数粒单质碘，300mlTHF，搅拌，升温至回流，格氏引发，回流状态下继续滴加间溴甲苯0.45mol(0.9eq)。滴加完毕回流保温反应，反应时间到，降温至-60.0℃，开始滴加硼酸三甲酯1.0mol(2.0eq)，滴加完毕，保温反应，直至原料反应完，升温，加水，滴加盐酸水解，调节pH至1-2，保温反应，反应时间到，旋转蒸发，抽干，打浆纯化，烘干得白色固体3-甲基苯硼酸0.44mol，水分0.05％，纯度98.64％，产率为88.0％。在反应瓶中投入氢氧化钠水溶液(30％)120ml，上述制得的3-甲基苯硼酸0.44mol，搅拌下，温度控制在20～30℃，分批次加入高锰酸钾0.75mol(1.7eq)，投料完毕，保温反应，直至原料反应完全，抽滤，旋转蒸发，酸化，抽滤，打浆纯化，制得白色固体3-羧基苯硼酸0.283mol，纯度99.3％，产率为56.6％。实施例2反应瓶中加入0.10mol(0.1eq)间溴甲苯，1.1mol(1.1eq)镁屑，数粒单质碘，800mlTHF，搅拌，升温至回流，格氏引发，回流状态下继续滴加间溴甲苯0.90mol(0.9eq)，滴加完毕回流保温反应，反应时间到，降温至-50.0℃，开始滴加硼酸三甲酯2.2mol(2.2eq)，滴加完毕，保温反应，直至原料反应完，升温，加水，滴加盐酸水解，调节pH至1-2，保温反应，反应时间到，旋转蒸发，抽干，打浆纯化，烘干得白色固体3-甲基苯硼酸0.90mol，水分0.03％，纯度98.86％，产率为90.0％。在反应瓶中投入氢氧化钠水溶液(30％)250ml，上述制得的3-甲基苯硼酸0.90mol，搅拌下，温度控制在30～40℃，分批次加入高锰酸钾1.50mol(1.7eq)，投料完毕，保温反应，直至原料反应完全，抽滤，旋转蒸发，酸化，抽滤，打浆纯化，制得白色固体3-羧基苯硼酸0.612mol，纯度99.5％，产率为61.2％。实施例3反应瓶中加入0.10mol(0.1eq)间溴甲苯，1.2mol(1.2eq)镁屑，数粒单质碘，800mlTHF，搅拌，升温至回流，格氏引发，回流状态下继续滴加间溴甲苯0.90mol(0.9eq)，滴加完毕回流保温反应，反应时间到，降温至-60.0℃，开始滴加硼酸三甲酯2.0mol(2.0eq)，滴加完毕，保温反应，直至原料反应完，升温，加水，滴加盐酸水解，调节pH至1-2，保温反应，反应时间到，旋转蒸发，抽干，打浆纯化，烘干得白色固体3-甲基苯硼酸0.87mol，水分0.03％，纯度98.57％，产率为87.0％。在反应瓶中投入氢氧化钠水溶液(30％)300ml，上述制得的3-甲基苯硼酸0.87mol，搅拌下，温度控制在20～30℃，分批次加入高锰酸钾1.60mol(1.6eq)，投料完毕，保温反应，直至原料反应完全，抽滤，旋转蒸发，酸化，抽滤，打浆纯化，制得白色固体3-羧基苯硼酸0.524mol，纯度99.4％，产率为52.4％。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3‑羧基苯硼酸的制备方法，其特征在于：以间甲基溴苯为起始原料，先与镁屑、碘经格氏反应生成格氏试剂，然后与硼酸三甲酯经硼酸化反应制得间甲基苯硼酸，间甲基苯硼酸再在碱性条件下经高锰酸钾氧化制成3‑羧基苯硼酸。

【技术特征摘要】
1.一种3-羧基苯硼酸的制备方法，其特征在于：以间甲基溴苯为起始原料，先与镁屑、碘经格氏反应生成格氏试剂，然后与硼酸三甲酯经硼酸化反应制得间甲基苯硼酸，间甲基苯硼酸再在碱性条件下经高锰酸钾氧化制成3-羧基苯硼酸。2.一种3-羧基苯硼酸的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：(1)间溴甲苯、镁屑和碘在四氢呋喃中发生格氏反应，格氏反应结束后体系降温，再加入硼酸三甲酯发生硼酸化反应，硼酸化反应结束后经酸化水解、打浆纯化、烘干，制得间甲基苯硼酸；(2)将上述制得的间甲基苯硼酸溶解于氢氧化钠水溶液中，并分批次加入高锰酸钾发生氧化反应，氧化反应结束后经抽滤、浓缩、酸化、再抽滤、打浆纯化、烘干，制得3-羧基苯硼酸。3.根据权利要求2所述的3-羧基苯硼酸的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青，赵士民，徐剑霄，王庆强，
申请(专利权)人：蚌埠中实化学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34